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动力紧缺和劳动力成本的大幅提高，加剧了轴承行业自动装配线扩展的趋势。我国圆锥滚子轴承磨加工自动生产线占产量的20%以上，对圆锥滚子轴承自动装配线的需求热来热迫切，预计5年内将占产量的5%以上，需自动装配线80条左右，预计10年内将占产量的15%以上，需自动装配线240条左右。所以，圆锥滚子轴承自动装配线处于发展的起步阶段，市场前景良好，谁先抓住机遇，谁就会占领这一市场。
3.主要竞争对手强 在该技术之前，国内全自动圆锥滚子轴承装配线完全依靠进口，2007年国内有一家半自动手工圆锥滚子轴承装配线。主要情况见表1。
表1
序号 1 生产厂家 日本、苏联 宁波江北菲斯特机械有限公司 华中科技大学
4.利润高 该技术带来的超额利润见表2。 表2
价格成本利润技术利润每年销售合作10年销售总技术利润（万） 使用单位 洛阳轴承股份有限公司 特点 全自动、单参数检测 半自动手工装配 全自动、全参数检测 价格（万元） 占有率 1200 4条 2 重庆长江轴承工业公司 75 2条 3 襄阳汽车轴承股份有限公司 239（税前） 2条 序号 名称 简称 （万） （万） （万） （万） （条） （条） 圆锥滚子轴承1 全自动全参数检测装配线 2 圆锥滚子轴承全自动装配线 圆锥滚子轴承全自动多参数简装版 120 130~350 90 30 6 3 30 180 完整版 360 306 54 18 1 10 180 3 检测版 90~260 19.5~56.5～2.5 17.5 2 20 240
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专业编制可行性研究报告 了解更多详情..咨询公司网址http://www.ztxdzx.com 检测装配线 总超额技术利润（万）
（四） 高精度制造计量、测量器具与仪器
该项目已获得2011年国家重大科学仪器专项。也是工程中心仪器系的主攻方向，已有成熟的仪器和技术。
1.目的意义
随着科学研究和先进制造技术发展，产品表面形貌与结构越来越多样化，由传统工程表面，发展到越来越多科学表面，如生物表面、IC表面、MEMS表面、能源器件表面、信息存储表面、结构光学表面、功能表面等，由平滑表面发展到结构性表面，由简单几何表面发展到自由曲面，由毫米微米尺度形貌发展到纳米尺度形貌，精度要求也越来越高。
我国多项重大工程、国家重大专项项目的研究中，离不开高端表面形貌与结构测量仪器。如星空探测、点火工程、同步辐射工程中，诸多超精密平面和曲面镜面的制备，需要既有纳米分辨率、又有大范围的表面测量分析手段来进行质量监测和控制；在我国重大专项高档数控机床与基础制造装备专项中，迫切需要大范围、高精度自由曲面综合测量、分析系统，以用于精密加工工艺分析；在极大规模集成电路制造装备及成套工艺专项中，要求能对微结构和微纳形貌进行测量分析的的仪器系统。另外有如MEMS、光伏器件、通讯器件、生物医学领域的研究中，也面临多样的表面形貌测量分析需要。
本项目针对我国重大工程和重大专项研究及先进制造科研领域多样化表面形貌测量、分析和评定不断提高的现实需要，及我国表面轮廓测量仪器产品处于低水平，表面形貌三维测量仪器产品尚处于空白的现状，提出研究开发系列高端表面形貌测量仪器。
系列高端表面形貌测量仪器的开发，对于满足诸多领域表面形貌和结构的测量、分析需要，具有重要意义。
2.仪器开发方案及技术路线
本项目拟开发高端表面形貌测量系列仪器，包括①大范围触针扫描表面形貌综合
600
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测量仪； ②白光干涉垂直扫描表面形貌综合测量仪；③可溯源原子力探针扫描显微镜。
技术路线如下：
首先研究表面形貌测量系列仪器的共性技术支撑，包括基于双正交衍射光栅干涉的共基面二维位移同步计量扫描工作台，粗精两级驱动大范围垂直扫描及控制技术，多样性表面形貌与结构的特征提取、分析技术。其次，采用相位光栅干涉技术，研发触针扫描位移传感器，并基于音圈电机测力控制设计，建立微恒力触针扫描表面形貌测量传感器；研究迈克尔逊白光干涉技术；研究白光干涉垂直定位计量技术。在此基础上，开发大范围触针扫描表面形貌综合测量仪，白光干涉垂直扫描表面形貌综合测量仪及可溯源原子力探针扫描显微镜。
具体各部分技术方案如下： a.共性支撑技术研究
①基于双正交衍射光栅干涉的二维位移同步计量
当一束准直激光束垂直入射到栅线和工作面都互相平行的两透射正交衍射光栅，它被它们多次衍射，在栅线方向产生衍射干涉特征。且干涉特征周期变化对应光栅相对移动。通过两个光电探测器同时对两正交方向干涉条纹分析计数，便可同时得到光栅相对位移，从而实现二维位移同步测量。
②粗精两级驱动大范围垂直扫描及控制技术
即通过压电陶瓷精驱动，电机粗驱动，辅助计量系统和粗精耦合控制，实现粗精两级扫描驱动，完成大范围、高精度位移扫描。
③迈克尔逊白光干涉显微镜
白光干涉显微镜，是实现白光干涉垂直扫描表面形貌综合测量和基于白光干涉的可溯源原子力扫描探针显微镜的基础。项目方案中，采用长工作距离显微物镜，LED同轴光源作为光源，构成迈克尔逊白光干涉显微镜。
④多样性表面形貌与结构特征提取、分析、评定技术
多样性表面形貌与结构特征提取、分析、评定，即建立涵盖多种分析工具的特征分析工具箱、标准评定算法和个性化评定算法的评定工具箱，共同组成特征提取、分析、评定软件系统。
b. 大范围触针扫描三维表面形貌综合测量仪 ①相位光栅干涉触针扫描位移传感器
相位光栅干涉触针扫描位移传感器是杠杆触针扫描传感器，采用相位光栅作为传感元件。测针随表面起伏上下移动，引起杠杆绕支点转动，带动相位光栅转动，光电
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探测器探测入射到相位光栅的激光发生的衍射干涉条纹移动，得到相位光栅位移，进而得到测针起伏，从而得到表面高度分布。
②基于电磁作用的测力控制
建立触针扫描传感器测量过程中的动力学模型，设计音圈电机测力控制机构作用于测杆后端，基于动力学模型及传感器角度位置和速度监测，采取PID算法，控制测针测力。
③大范围触针扫描传感器垂直和水平定位的非线性误差机理和动态补偿模型 建立相位光栅计量结果与测针横向和水平位移非线性关系模型，基于该模型，建立对于采样数据的动态补偿模型和算法。
c. 偏振相移白光干涉表面形貌综合测量仪
偏振相移白光干涉显微镜基于迈克尔逊白光干涉技术。该干涉显微镜采用白光源实现白光垂直扫描测量，加入滤光片获取单色光，采用偏振相移，实现相移干涉测量，得到对超精密表面垂直方向nm分辨率测量。
d.可溯源原子力探针扫描显微镜
可溯源原子力探针扫描显微镜利用白光干涉特征定位原理。
探针随着表面的起伏上下移动，引起悬臂梁的变形，导致白光干涉显微镜下探针悬臂上初始零级条纹中心线移动，通过条纹移动量测量，可知表面的高度变化。
对于大范围测量，需要驱动粗精两级驱动垂直扫描及计量系统，使零级条纹始终处于测针悬臂上，出现在CCD视场范围内。垂直扫描机构所处位置始终叠加到探针零级条纹对应高度值，作为采样点高度。
3.应用开发方案
应用开发分4个应用任务执行，分别对开发的系列仪器进行示范应用和应用开发： a.表面微结构测量与工艺分析
采用项目研发的表面形貌综合测量仪，对武汉光电国家实验室(筹)开展的MEMS、半导体照明、光通讯、光伏发电、IC等领域器件研究或制备中的微结构和微形貌特征进行测量，以进行相关样件特征分析和功能、工艺分析，同时通过应用，为开发仪器的改进完善提供建议和方案。
b.光刻加工晶元表面形貌和结构测量与工艺分析
采用项目研发的可溯源原子力探针扫描显微镜，对上海微电子装备有限公司光刻工艺硅片进行高分辨率检测和分析，提出影响光刻关键尺寸的工艺参数。同时，通过
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