CN103207422A - 光学角反射靶球及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种光学角反射靶球，为角反射器和球体的一体化结构，是一个7/8球体，在所缺的1/8球体位置处形成相互垂直的三个反射面，该7/8球体为全金属结构，三个反射面为抛光镀膜表面。一种光学角反射靶球的制造方法，角反射器和球体同步形成，其包括以下步骤：加工成型一个实心金属球体；进行三次对半切割，分别得到一个1/2金属球体、一个1/4金属球体和两个1/8金属球体，舍去一个1/8球体，在所述1/2金属球体、1/4金属球体、1/8金属球体中，形成了三个反射面以及三组对应的结合面；对所述三个反射面进行抛光镀膜；将每组对应的结合面固定结合，形成7/8球体，其中形成了相互垂直的所述三个反射面。本发明的靶球精度高、结构简单、成本低廉、坚固耐用、抗摔能力强。

Description

光学角反射靶球及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种光学角反射装置及其制造方法，该装置主要用于激光跟踪测量，也可用于其他光学测量系统。

背景技术

随着科学技术的进步和装备制造业的发展，对激光跟踪仪的要求越来越高，激光跟踪仪具有测量范围大、精度高、动态性能好、实时现场测量等特点。它不仅可对空间静态目标进行高精度三维测量，而且还可对运动目标进行跟踪测量，在航空航天、轨道交通、船舶制造等高端智能制造业得到了广泛应用。

跟踪靶球，即光学角反射靶球，是激光跟踪仪的重要部件。现有靶球由玻璃角反射器和球体组成，角反射器分为空心和实心两种类型，空心角反射器由三个互成90度的反射面组成，实心角反射器是一个玻璃四面体，其中三个反射面互成90度。为了使出射光严格平行于入射光，角反射器的三个反射面必须严格呈90度。为了保证角反射器在不同入射角情况下均能得到正确的测量结果，角反射器通常需要安装在一个球体内，该球体通常为实心的，在用于嵌入安装角反射器的部分制成空心，且角反射器的角点应与球心重合。在制造跟踪靶球时，通常是在一个实心球上钻一个孔，然后嵌入一个角反射器模块。

现有跟踪靶球及其制造方法具有以下不足：

1.玻璃反射器的角点与球体的同心度难以达到很高的精度，影响测量精度。

2.三个反射面的安装工艺复杂，垂直度难以保证。

3.当环境温度发生变化时，玻璃反射面容易变形。

4.反射球跌落时容易受损。

5.玻璃反射器制造成本高。

因此，需要研制新型的跟踪靶球以克服上述不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学角反射靶球及其制造方法，该光学角反射靶球可以使反射器的角点与球体的同心度以及三个反射面的垂直度得到保证。

根据本发明的一个方面，提供了一种光学角反射靶球，所述光学角反射靶球为角反射器和球体的一体化结构，其是一个7/8球体，在所缺的1/8球体位置处形成相互垂直的三个反射面，该7/8球体为全金属结构，所述三个反射面为抛光镀膜表面。

其中，该光学角反射靶球由一个1/2金属球体、一个1/4金属球体和一个1/8金属球体固定结合而形成，所述的1/2、1/4、1/8金属球体为从同一个实心金属球体上切割而成。

其中，所述固定结合可以采用焊接或粘接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种光学角反射靶球的制造方法，其中角反射器和球体同步形成，其包括以下步骤：对一个实心金属球体进行三次对半切割，分别得到一个1/2金属球体、一个1/4金属球体和两个1/8金属球体，舍去一个1/8球体，在所述1/2金属球体、1/4金属球体、1/8金属球体中，形成了三个反射面以及三组对应的结合面；将每组对应的结合面固定结合，形成7/8球体，其中形成了相互垂直的所述三个反射面。

其中，还包括以下步骤：对所述三个反射面进行抛光镀膜。

其中，还包括以下步骤：在所述三个反射面的上方加设遮光保护圈。

其中，将每组对应的结合面固定结合的步骤可以包括：在每组对应的结合面的两个面的其中之一上挖槽并涂上焊料；将每组对应的结合面进行焊接。

其中，将每组对应的结合面固定结合可以采用粘接进行。

本发明的有益效果主要体现在：

本发明三个反射面取自于同一个球体，反射器的角点与球体的同心度得到了保证。

本发明中，其7/8球体的结构保证了三个反射面相互垂直。

本发明采用全金属结构，提高了反射器的结构坚固性及抗摔能力。

并且，归功于全金属结构，当环境温度发生变化时，金属反射面不容易变形，其降低了环境温度变化对反射面的影响，保证了测量精度。

与现有技术中分别制成角反射器和球体，再将角反射器安装嵌入在球体内不同，本发明采用角反射器和球体一体化的设计，结构简单。

本发明只需简单的切割和焊接或粘接即可成形，并且角反射器和球体同步形成，不再需要像现有技术中那样进行复杂的嵌入工序，加工工艺简单，安装方便，制造成本低廉，更容易保证反射器的角点与球体的同心度以及三个反射面的垂直度。

由上可见，本发明具有精度高、结构简单、成本低廉、坚固耐用、抗摔能力强等特点。

附图说明

图1为本发明的光学角反射靶球其加工过程中形成1/2金属球体步骤的示意图；

图2为本发明的光学角反射靶球其加工过程中形成1/4金属球体步骤的示意图；

图3为本发明的光学角反射靶球其加工过程中形成1/8金属球体步骤的示意图；

图4为本发明的光学角反射靶球的结构示意图；

图5为本发明的光学角反射靶球的成品结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

下面就本发明的光学角反射靶球其一种加工方法进行介绍，该方法的具体步骤如下。首先取一实心金属球体，对其依次进行三次对半切割，分别得到一个1/2金属球体（如图1所示）、一个1/4金属球体（如图2所示）和两个1/8金属球体（如图3所示），舍去一个1/8球体。如图1、2、3所示，在所述1/2金属球体、1/4金属球体、1/8金属球体中，形成了三个反射面10、20、30；还形成了三组对应的结合面：结合面11与结合面21；结合面12与结合面31；结合面22与结合面32。下面，在每组对应的结合面的两个面的其中之一上挖槽并涂上焊料，以备焊接对应的结合面，图示实施例中为在结合面11、12、22上挖槽、涂焊料。并且，对反射面10、20、30进行抛光镀膜，以提高其反射率。接下来，将每组对应的结合面进行焊接，即将结合面11与结合面21焊接，将结合面12与结合面31焊接，将结合面22与结合面32焊接，形成如图4的7/8球体，即光学角反射靶球，其中形成了相互垂直的三个反射面10、20、30。最后，在光学角反射靶球51的反射面10、20、30的上方加上遮光保护圈52，形成如图5的结构，即为成品。

如图4所示，本发明的光学角反射靶球是一个7/8球体，在所缺的1/8球体位置处形成了相互垂直的三个反射面10、20、30。该球体为全金属结构。反射面10、20、30为抛光镀膜表面。该光学角反射靶球可以由一个1/2金属球体、一个1/4金属球体和一个1/8金属球体固定结合而形成，所述的1/2、1/4、1/8金属球体为从同一个实心金属球体上切割而成。所述固定结合可以采用多种方式，如焊接（在上面的加工方法中已经描述）、粘接，甚或是浇铸、挤压成形之类的一体成型。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光学角反射靶球，其特征在于，所述光学角反射靶球为角反射器和球体的一体化结构，其是一个7/8球体，在所缺的1/8球体位置处形成相互垂直的三个反射面，该7/8球体为全金属结构，所述三个反射面为抛光镀膜表面。

2.根据权利要求1所述的光学角反射靶球，其特征在于，该光学角反射靶球由一个1/2金属球体、一个1/4金属球体和一个1/8金属球体固定结合而形成，所述的1/2、1/4、1/8金属球体为从同一个实心金属球体上切割而成。

3.根据权利要求2所述的光学角反射靶球，其特征在于，所述固定结合采用焊接或粘接。

4.一种光学角反射靶球的制造方法，其特征在于，角反射器和球体同步形成，其包括以下步骤：

对一个实心金属球体进行三次对半切割，分别得到一个1/2金属球体、一个1/4金属球体和两个1/8金属球体，舍去一个1/8球体，在所述1/2金属球体、1/4金属球体、1/8金属球体中，形成了三个反射面以及三组对应的结合面；

将每组对应的结合面固定结合，形成7/8球体，其中形成了相互垂直的所述三个反射面。

5.根据权利要求4所述的光学角反射靶球的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：对所述三个反射面进行抛光镀膜。

6.根据权利要求5所述的光学角反射靶球的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述三个反射面的上方加设遮光保护圈。

7.根据权利要求4所述的光学角反射靶球的制造方法，其特征在于，将每组对应的结合面固定结合的步骤包括：在每组对应的结合面的两个面的其中之一上挖槽并涂上焊料；将每组对应的结合面进行焊接。

8.根据权利要求4所述的光学角反射靶球的制造方法，其特征在于，将每组对应的结合面固定结合采用粘接进行。

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