工业现代化的迅速发展,在各个领域,特别是在精密,超精密加工领域对测量技术不断提出了新的要求,激光非接触测量技术因其非接触、主动、实时和测量精度高等优点具有广阔的应用前景。分析激光非接触测量系统的特点,探讨测量误差的来源,提出改进测量精度的方法,对进一步推广应用这类工业共性技术、提高现代工业装备水平具有重要意义。 针对激光非接触测量技术,本文重点研究了激光三角法测厚方法,并探讨了该方法在罐盖生产加工中对罐盖开启口压痕残余厚度检测上的应用。具体完成如下工作：首先,用厚度1mm的一级标准块规对双激光头罐盖开启口压痕残余厚度检测仪进行标定,对获得的实验数据进行数据处理,剔除可能存在的粗大误差,并采用A类评定方法对系统进行不确定度评定,分析指出采用这样的检测仪测量罐盖压痕残余厚度,通过多次测量及线性拟合可以实现微米级的精度目标。 其次,通过理论推导详细分析了影响系统测量精度的几个主要因素,它们分别是：测量光点尺寸、激光散斑、以及被测物的精细结构。针对由于罐盖压痕的异形面引起的测量误差,我们用Matlab软件进行了仿真,分析指出激光三角位移量误差随被测精细结构倾斜角的增大而增大,并给出了由倾斜角造成的相应测量误差值。 实验验证及理论分析表明利用激光三角法测量罐盖开启口压痕残余厚度存在局限性：由于光斑大小等限制了探头对罐盖刻痕异形面形状的准确描述,因此无法很好监控模具的磨损情况。为了满足生产加工的要求,并降低测量装置成本,提出了一种新的可行性方案——激光焦点跟踪法测量罐盖开启口压痕残余厚度。通过建立数学模型分析了激光焦点跟踪法测厚系统的原理,详细阐述了系统的总体设计,同时具体设计了系统软硬件模块。与传统的焦点跟踪法测量装置不同的是,我们采取两个同轴相向安装的激光测量单元,消除了动态测量时工件垂直振动带来的干扰；其次我们通过增加光栅尺(或数显千分尺)间接地扩大了测量的线性工作范围,很好地克服了传统焦点跟踪法中线性工作范围窄的困扰。