CN110207595A - 一种回归反光球长度标准杆长度测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及精密工程测量技术领域,提供一种回归反光球长度标准杆长度测量装置及其测量方法,所述的长度测量装置包括光学瞄准装置、校准装置、定向滑动装置和测距装置;光学瞄准装置用于瞄准回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心;校准装置安装在定向滑动装置上,校准装置上放置预校准的回归反光球长度标准杆;测距装置用于检测所述定向滑动装置的滑动距离;本发明结构简单、操作便捷,通过采用间接测距的方式,实现了对回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心间距的精确测量。
Description
技术领域
本发明涉及精密工程测量技术领域,尤其涉及一种回归反光球长度标准杆长度测量装置及其测量方法。
背景技术
在精密工程测量技术领域,摄影测量系统作为高精度大尺寸测量仪器的代表,在几何量测量领域发挥着重要的作用。摄影测量系统的精度需要使用回归反光球长度标准杆进行标定,而回归反光球长度标准杆的校准精度是影响摄影测量系统标定精度的重要因素。
一般而言,回归反光球标准杆是由两个特征点构成的直线距离标准器,它由一根圆柱形杆体和设置在杆体两端回归反光球组成,并且两个回归反光球的光学中心位于杆体的中轴线上。
当前,在实际测量过程中,可以采用坐标测量机对回归反光球标准杆进行距离的校准,但由于回归反光球光学中心无法采用探针获得,因此,采用坐标测量机难以准确获取回归反光球标准杆上两个回归反光球的光学中心间距。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种回归反光球长度标准杆长度测量装置及其测量方法,用以解决当前采用坐标测量机难以准确获取回归反光球标准杆上两个回归反光球的光学中心间距的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种回归反光球长度标准杆长度测量装置,包括光学瞄准装置、校准装置、定向滑动装置和测距装置;
所述光学瞄准装置设在所述定向滑动装置的一侧,用于瞄准回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心;
所述校准装置设在所述定向滑动装置上,在所述校准装置上放置预校准的回归反光球长度标准杆;
所述测距装置用于检测所述定向滑动装置的滑动距离。
优选的,本发明中所述光学瞄准装置包括光源、成像模块、分光镜及反光装置;
所述光源设在所述成像模块与所述分光镜之间;
所述分光镜将所述光源发出的入射光分解为第一出射光和第二出射光;
所述第一出射光射向待瞄准的回归反光球;
所述反光装置设在所述分光镜的一侧,所述反光装置对接收的所述第二出射光进行反射,并将输出的反射光射向所述回归反光球;
所述成像模块对回归反光球进行成像,并用于观测回归反光球的成像中心相对于所述成像模块的光学中心的位置。
优选的,本发明中所述校准装置包括沿Y轴方向排布的X轴调整机构和Z轴调整机构;所述定向滑动装置包括Y向滑台;所述X轴调整机构和所述Z轴调整机构设在所述Y向滑台上,所述X轴调整机构和所述Z轴调整机构上分别安装有承托块。
优选的,本发明中所述Y向滑台以滑动配合的方式安装于基座上,并在所述基座上装有驱动Y向滑台沿Y向滑动的驱动机构。
优选的,本发明中所述Y向滑台的底部设有滑轨,在所述基座上开设有与所述滑轨相匹配的滑槽;所述滑轨设有两根,所述滑槽的横截面为等腰梯形,两根所述滑轨对称布置在所述滑槽内的两侧。
优选的,本发明中所述Y向滑台的底部设有空置区域,所述空置区域位于两根所述滑轨的外侧;在所述空置区域、所述滑轨的底部分别设有与所述基座相对布置的气足。
优选的,本发明中所述驱动机构包括电机、电机固定座、联轴器、丝杠和丝杠螺母;所述电机固定座设在所述基座上;所述电机安装在所述电机固定座上;所述电机的输出轴端通过所述联轴器连接所述丝杠,所述丝杠与所述丝杠螺母相配合,所述丝杠螺母设在所述Y向滑台的底部。
优选的,本发明中所述基座上设有固定支架,所述固定支架由左立柱、右立柱和横梁构成龙门框架结构,所述光学瞄准装置设在所述横梁上。
优选的,本发明中所述测距装置包括激光干涉测距装置和激光反射镜;所述激光干涉测距装置、所述激光反射镜分别设在所述基座和所述Y向滑台上,所述激光干涉测距装置的检测端与所述激光反射镜沿着Y轴方向呈正对布置。
优选的,本发明中所述承托块上开设有敞口朝上布置的“V”形卡口。
本发明还提供了一种回归反光球长度标准杆长度测量装置的测量方法,包括:
S1,将预校准的回归反光球长度标准杆放置在校准装置上,调整校准装置,使得回归反光球长度标准杆的中轴线与定向滑动装置的滑动方向平行;
S2,使用光学瞄准装置瞄准回归反光球长度标准杆其中一端的回归反光球的光学中心,第一次读取测距装置上的测量数据;
S3,移动定向滑动装置,直至光学瞄准装置瞄准到回归反光球长度标准杆另一端的回归反光球的光学中心,第二次读取测距装置上的测量数据,计算两次读取的测量数据的差值。
优选的,本发明中所述校准装置包括沿Y轴方向排布的X轴调整机构和Z轴调整机构;
在步骤S1中,校准装置的调整操作包括:
调节X轴调整机构,对回归反光球长度标准杆的其中一端进行X轴方向上的调整;
调节Z轴调整机构,对回归反光球长度标准杆的另外一端进行Z轴方向上的调整;
以使得回归反光球长度标准杆的中轴线沿Y轴方向布置。
进一步的,本发明中所述光学瞄准装置包括光源、成像模块、分光镜及反光装置;
所述光学瞄准装置对回归反光球长度标准杆其中一端的回归反光球的光学中心进行瞄准的操作包括:
开启光源;
沿着X轴方向对回归反光球进行位置调整,直至回归反光球对第一入射光进行反射,并经过分光镜后,在成像模块上的成像中心与成像模块的光学中心重合,其中,反光装置输出反射光的方向沿X轴方向,第一入射光的方向沿Z轴方向,X轴方向与Z轴方向相垂直;或者,
沿着Z轴方向对回归反光球进行位置调整,直至回归反光球对反光装置输出的反射光进行再次反射,并依次经过反光装置、分光镜后,在成像模块上的成像中心与成像模块的光学中心重合。
(三)技术效果
本发明提供的长度测量装置,首先通过校准装置将回归反光球长度标准杆校准至与定向滑动装置的滑动方向相平行的方向,然后由定向滑动装置带动校准好的回归反光球长度标准杆移动,并由光学瞄准装置对回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心进行瞄准,从而在光学瞄准装置分别瞄准到两个回归反光球的光学中心的过程中,由测距装置检测到的定向滑动装置的滑动距离即为回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心间距。
由此可见,本发明结构简单、操作便捷,通过采用间接测距的方式,实现了对回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心间距的精确测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1所述的长度测量装置的主视结构示意图;
图2为图1的左视结构示意图;
图3为本发明实施2中所述的光学瞄准装置的结构示意图。
图中:1-回归反光球长度标准杆,2-X轴调整机构,3-Z轴调整机构,4-Y向滑台,5-承托块,6-基座,7-滑轨,8-滑槽,9-气足,10-电机,11-电机固定座,12-联轴器,13-丝杠,14-丝杠螺母,15-固定支架,15a-左立柱,15b-右立柱,15c-横梁,15d-滑座,16-光学瞄准装置,161-成像镜头,162-成像终端,163-环形同轴光源,164-半反半透镜,165-第一反射镜,166-第二反射镜,167-转轴套,168-遮光片,17-激光干涉测距装置,18-激光反射镜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参见图1-2,本实施例提供了一种回归反光球长度标准杆长度测量装置,包括光学瞄准装置、校准装置、定向滑动装置和测距装置;
所述光学瞄准装置设置在所述定向滑动装置的一侧,用于瞄准回归反光球长度标准杆1两端的回归反光球的光学中心;
所述校准装置安装在所述定向滑动装置上,在所述校准装置上放置预校准的回归反光球长度标准杆1;
所述定向滑动装置用于带动定向校准后的回归反光球长度标准杆1进行定向移动;
所述测距装置用于检测所述定向滑动装置的滑动距离。
在实际测量的过程中,首先通过校准装置将回归反光球长度标准杆1校准至与定向滑动装置的滑动方向相平行的方向,然后由定向滑动装置带动校准好的回归反光球长度标准杆1移动,并由光学瞄准装置对移动中的回归反光球长度标准杆1两端的回归反光球的光学中心进行瞄准,从而在光学瞄准装置分别瞄准到两个回归反光球的光学中心的过程中,由测距装置检测到的定向滑动装置的滑动距离即为回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心间距;如此,通过采用间接测距的方式,不仅操作便捷,而且实现了对回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心间距的精确测量。
进一步的,本实施例中所述光学瞄准装置包括光源、成像模块、分光镜及反光装置;所述光源设置在所述成像模块与所述分光镜之间;所述分光镜将所述光源发出的入射光分解为第一出射光和第二出射光;所述第一出射光射向待瞄准的回归反光球;所述反光装置设置在所述分光镜的一侧,所述反光装置对接收的所述第二出射光进行反射,并将输出的反射光射向所述回归反光球;所述成像模块对回归反光球进行成像,并用于观测回归反光球的成像中心相对于所述成像模块的光学中心的位置。
在具体实施时,为了便于对回归反光球长度标准杆两端的回归反光球进行瞄准,在对光学瞄准装置的各个部件进行具体配置时,将第一入射光的方向设为Z轴方向,将反光装置输出反射光的方向设为X轴方向,X轴方向与Z轴方向相垂直,并且X轴方向、Z轴方向分别与Y轴方向相垂直,由此三个坐标方向,分别构成了X-Y平面,X-Z平面和Y-Z平面。
由上所述的光学瞄准装置对回归反光球长度标准杆其中一端的回归反光球进行的瞄准操作如下:
由光源发出入射光,入射光经过分光镜后,分解为第一出射光和第二出射光;
沿着X轴方向对待瞄准回归反光球的位置进行调整,直至第一出射光直接照射向所述回归反光球的光学中心,此时所述回归反光球会对第一出射光进行原路反射,原路反射的光会在经过分光镜后,沿着与入射光相反的方向射向成像模块,并在成像模块上进行光学成像,并且所述回归反光球的成像中心会与成像模块的光学中心重合,以完成对回归反光球1在X-Y平面上的光学中心瞄准;
在此应当指出的是,当第一出射光没有照射向所述回归反光球的光学中心时,显然在所述回归反光球球面上的反射光会与第一出射光呈一定夹角,从而所述回归反光球在成像模块上的成像中心也就不会与成像模块的光学中心重合;或者,
对回归反光球1沿着Z轴方向进行位置进行调整,直至反光装置沿X轴方向输出反射光直接照射向回归反光球1的光学中心,并在回归反光球1的球面上进行原路反射,该反射光在依次经过反光装置和分光镜后,沿着与入射光相反的方向射向成像模块,并在成像模块上进行光学成像,并且回归反光球1的成像中心会与成像模块的光学中心重合,以完成对回归反光球1在Y-Z平面上的光学中心瞄准。
由上可知,通过上述操作,在不改变所述回归反光球沿Y轴方向坐标的情况下,分别实现了所述回归反光球在X-Y平面或Y-Z平面上的光学中心瞄准,从而完成了对所述回归反光球的光学中心的瞄准操作,并且操作简单方便。
进一步的,参见图1,本实施例中所述校准装置包括沿Y轴方向排布的X轴调整机构2和Z轴调整机构3,其中,X轴调整机构2和Z轴调整机构3均可采用由丝杆传动机构与滑台的组合结构,只要是由丝杆传动机构驱动相应滑台作X轴或Z轴方向移动的调整机构均可满足要求;所述定向滑动装置包括Y向滑台4;所述X轴调整机构2和所述Z轴调整机3构安装在所述Y向滑台4上,并在所述X轴调整机构2和所述Z轴调整机构3上分别安装有承托块5,其中,X轴、Y轴和Z轴的方向如图2所示。
其中,两个承托块5分别用于承托回归反光球长度标准杆1的左、右两端;在对回归反光球长度标准杆1进行校正时,通过调节X轴调整机构2,可实现对回归反光球长度标准杆1的左端进行X轴方向上的调整,以使得回归反光球长度标准杆1在水平面的投影与Y轴保持平行,再次通过调节Z轴调整机构3,对回归反光球长度标准杆1的右端进行Z轴方向上的调整,即对回归反光球长度标准杆1的右端进行高度调整,使其左、右两端处于同一水平高度;通过这两步操作,使得回归反光球长度标准杆1的中轴线与定向滑动装置的滑动方向平行;待对回归反光球长度标准杆1完成校正时,才可以由Y向滑台4带动回归反光球长度标准杆1沿着Y轴方向移动。
进一步的,本实施例中所述Y向滑台4以滑动配合的方式安装于基座6上,并在所述基座6上装有驱动Y向滑台4沿Y轴方向滑动的驱动机构。
进一步的,参见图2,本实施例中Y向滑台4的底部设有滑轨7,在基座6上开设有与滑轨7相匹配的滑槽8;滑轨7设有两根,滑槽8的横截面为等腰梯形,两根滑轨7对称布置在滑槽8内的两侧。由此,与滑槽8相匹配的两根滑轨7横截面呈“八”字形结构,这样设计确保了Y向滑台4沿着基座6进行稳定的水平滑动,并且不会发生上下跳动。
进一步的,本实施例中所述Y向滑台4的底部设有空置区域,所述空置区域位于两根所述滑轨8的外侧;在所述空置区域、所述滑轨的底部分别设有与所述基座6相对布置的气足9;通过在Y向滑台4沿Y轴滑动的过程中,给予各个气足9输入同等压力的压缩空气,从而给予Y向滑台4竖直向上的浮力,以此能够大大减小Y向滑台4与基座6之间的接触摩擦,甚至将两者之间的接触摩擦力减小为零,这大大有利于控制驱动机构的动力输出,以实现即时准确控制Y向滑台4的运行与停止。
在此应当指出的是,本实施例不限于采用气动的方式实现对Y向滑台4的上浮,也可以采用电磁浮动的方式,在所述Y向滑台4于所述基座6之间设置两组相对布置的同极性的电磁铁或设置两组相对布置的同极性电磁铁与永久磁铁,这样也能实现对Y向滑台4上浮的要求。
进一步的,本实施例中所述驱动机构包括电机10、电机固定座11、联轴器12、丝杠13和丝杠螺母14;所述电机固定座11安装在基座6上;所述电机10安装在电机固定座11上,并且电机10可采用伺服电机;所述电机10的输出轴端通过联轴器12连接丝杠13,丝杠13与丝杠螺母14相配合,所述丝杠螺母14安装在Y向滑台4的底部,由此,本实施例所述的驱动机构为动力输出稳定、可靠及反应迅速的丝杠传动机构,从而实现了对Y向滑台4的运行状态的即时控制。
进一步的,本实施例中所述基座6上设有固定支架15,所述固定支架15由左立柱15a、右立柱15b和横梁15c构成龙门框架结构,所述光学瞄准装置16安装在所述横梁15c上,光学瞄准装置16具体可采用光学瞄准镜,参见图2,为了便于瞄准操作,还可在所述横梁15c上安装可沿其横向滑动的滑座15d,将光学瞄准装置16安装在滑座15d上,并且光学瞄准装置16的镜头垂直向下布置,以便操作人员捕捉回归反光球长度标准杆1两端的回归反光球的光学中心。
进一步的,参见图1,本实施例中所述测距装置包括激光干涉测距装置17和激光反射镜18,其中,激光干涉测距装置17可采用激光干涉仪;激光干涉测距装置17安装在基座6上,激光反射镜18安装在Y向滑台4上,激光干涉测距装置17的检测端与激光反射镜18沿着Y轴方向呈正对布置。由于激光干涉测距装置17在距离测量时是利用光的干涉实现测量,具有非接触、无损检测的特点,从而可以非接触的方式实现对Y向滑台4滑动距离的精确测量。
进一步的,本实施例中所述承托块5上开设有敞口朝上布置的“V”形卡口,通过设计“V”形卡口,确保了回归反光球长度标准杆1在随着Y向滑台4沿Y轴移动的过程中不会发生朝向X轴的滚动现象,从而便于光学瞄准装置16能够准确地捕捉到回归反光球的光学中心,进而确保了检测结果的准确性。
实施例2
本实施例基于实施例1,具体提供了一种回归反光球长度标准杆长度测量装置的测量方法,包括:
S1,将预校准的回归反光球长度标准杆1放置于承托块5的“V”形卡口中,通过调整校准装置,使得回归反光球长度标准杆1的中轴线与定向滑动装置的滑动方向平行;
S2,使用光学瞄准装置16瞄准回归反光球长度标准杆1前端的回归反光球的光学中心,第一次读取激光干涉测距装置17上的测量数据(也可以将激光干涉测距装置17上的读数清零),记录该测量数据为L0;
S3,光学瞄准装置16保持固定不动,移动定向滑动装置,直至光学瞄准装置16瞄准到回归反光球长度标准杆1后端的回归反光球的光学中心,第二次读取测距装置上的测量数据,记录该测量数据为L1,计算两次读取的测量数据的差值ΔL,ΔL=|L0-L1|,从而以此获得回归反光球长度标准杆1两端的回归反光球的光学中心间距。
进一步的,本实施例在步骤S1中,校准装置的调整操作包括:
调节X轴调整机构,对回归反光球长度标准杆1的后端进行X轴方向上的调整;
调节Z轴调整机构,对回归反光球长度标准杆的前端进行Z轴方向上的调整;
以使得回归反光球长度标准杆1的中轴线沿Y轴方向布置。
进一步的,本实施例所述光学瞄准装置16包括光源、成像模块、分光镜及反光装置,参见图3;
所述成像模块包括成像镜头161和成像终端162,其中成像终端162可采用测量相机;成像镜头161朝向回归反光球长度标准杆其中一端待瞄准的回归反光球,成像终端162位于成像镜头161远离所述回归反光球的一端;
所述光源选用环形同轴光源163,环形同轴光源163套设于成像镜头161靠近所述回归反光球的一端;
所述分光镜选用半反半透镜164;所述反光装置包括第一反射镜165和第二反射镜166;
其中,成像终端162、成像镜头161和环形同轴光源163从上往下依次同轴布置;半反半透镜164与第一反射镜165均朝向右下方呈45°并排布置;第二反射镜166设置在第一反射镜165的正下方,且第二反射镜166朝向左下方呈45°布置。
为了实现对回归反光球1分别在X-Y平面和Y-Z平面上的光学球心瞄准,防止第一出射光和第二出射光对两个基准面上的瞄准操作造成彼此间的干扰,本实施例在分光镜与反光装置之间设有光路切换机构;
其中,光路切换机构用于切换控制分光镜输出的第一出射光与反光装置输出的反射光进行单独输出。
具体地,所述光路切换机构包括转轴套167和遮光片168;转轴套167连接旋转驱动机构,由旋转驱动机构驱动转轴套转动,旋转驱动机构可采用伺服电机;遮光片168沿着转轴套167的轴线方向与转轴套167相连接,从而遮光片168可在转轴套167的带动下,以转轴套167所在的中轴线进行转动,进而实现对分光镜输出的第一出射光或反光装置输出的反射光的遮挡,并实现控制这两种光的单独输出。
下面结合光学瞄准装置16的上述结构,对回归反光球长度标准杆其中一端的回归反光球的光学中心的瞄准,进行如下具体说明:
对回归反光球进行X-Y平面上的光学球心瞄准,由遮光片168遮挡住反光装置沿X轴输出的反射光;
开启环形同轴光源163,环形同轴光源163发出的入射光照射向半反半透镜164,半反半透镜164由此输出沿Z轴方向的第一出射光和沿X轴方向的第二出射光;
此时,第一出射光会直接照射在回归反光球上,通过对回归反光球进行X轴方向上的调整,即可使得第一出射光照射在回归反光球的光学中心,并在回归反光球的球面上发生原路反射,该反射光依次经过半反半透镜164和成像镜头161后,会在成像终端162上成像,并且成像中心会与成像终端162的光学中心重合,即完成对回归反光球在X-Y平面上的光学球心瞄准;或者,
对回归反光球进行Y-Z平面上的光学球心瞄准,由转轴套167带动遮光片168顺时针转动90°,直至遮光片168遮挡住分光镜输出的沿Z轴方向的第一出射光;
此时,分光镜输出的沿X轴方向的第二出射光会依次经过第一反射镜165和第二反射镜166的接力式反射,由第二反射镜166输出沿X轴反方向的反射光,该反射光照射向回归反光球;通过对回归反光球进行Z轴方向上的调整,即可使得第二反射镜166输出的反射光会照射至回归反光球的光学中心,并在回归反光球的球面上发生原路反射,该反射光依次经过第二反射镜166、第一反射镜165、半反半透镜164和成像镜头161后,会在成像终端162上成像,并且成像中心会与成像终端162的光学中心重合,即完成对回归反光球在Y-Z平面上的光学球心瞄准;
由上可知,在不改变回归反光球沿Y轴方向坐标的情况下,分别实现了回归反光球在X-Y平面或Y-Z平面上的光学中心瞄准,从而完成了对回归反光球的光学球心的瞄准操作。
进一步的,本实施例采用上述测量方法分别对长度规格为500mm、1000mm、1500mm和2000mm的回归反光球长度标准杆进行长度测量,得到的结果如表1所示:
表1
规格(mm) | 500 | 1000 | 1500 | 2000 |
实测值(mm) | 500.0054 | 1000.0253 | 1500.0136 | 2000.0238 |
标准偏差(μm) | 3.8 | 4.6 | 4.2 | 5.5 |
由表1可知,对不同规格的回归反光球长度标准杆进行测量,测量结果具有较小的分散性,证明该测量方法具有较好的测量准确性。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (12)
1.一种回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,包括光学瞄准装置、校准装置、定向滑动装置和测距装置;
所述光学瞄准装置设在所述定向滑动装置的一侧,用于瞄准回归反光球长度标准杆两端的回归反光球的光学中心;
所述校准装置设在所述定向滑动装置上,在所述校准装置上放置预校准的回归反光球长度标准杆;
所述测距装置用于检测所述定向滑动装置的滑动距离。
2.根据权利要求1所述的回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,所述光学瞄准装置包括光源、成像模块、分光镜及反光装置;所述光源设在所述成像模块与所述分光镜之间;
所述分光镜将所述光源发出的入射光分解为第一出射光和第二出射光;
所述第一出射光射向待瞄准的回归反光球;
所述反光装置设在所述分光镜的一侧,所述反光装置对接收的所述第二出射光进行反射,并将输出的反射光射向所述回归反光球;
所述成像模块对回归反光球进行成像,并用于观测回归反光球的成像中心相对于所述成像模块的光学中心的位置。
3.根据权利要求2所述的回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,所述校准装置包括沿Y轴方向排布的X轴调整机构和Z轴调整机构;所述定向滑动装置包括Y向滑台;所述X轴调整机构与所述Z轴调整机构设在所述Y向滑台上,所述X轴调整机构和所述Z轴调整机构上分别安装有承托块。
4.根据权利要求3所述的回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,所述Y向滑台以滑动配合的方式安装于基座上,并在所述基座上装有驱动Y向滑台沿Y轴方向滑动的驱动机构。
5.根据权利要求4所述的回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,所述Y向滑台的底部设有滑轨,在所述基座上开设有与所述滑轨相匹配的滑槽;所述滑轨设有两根,所述滑槽的横截面为等腰梯形,两根所述滑轨对称布置在所述滑槽内的两侧。
6.根据权利要求5所述的回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,所述Y向滑台的底部设有空置区域,所述空置区域位于两根所述滑轨的外侧;在所述空置区域、所述滑轨的底部分别设有与所述基座相对布置的气足。
7.根据权利要求4所述的回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,所述驱动机构包括电机、电机固定座、联轴器、丝杠和丝杠螺母;所述电机固定座设在所述基座上;所述电机安装在所述电机固定座上;所述电机的输出轴端通过所述联轴器连接所述丝杠,所述丝杠与所述丝杠螺母相配合,所述丝杠螺母设在所述Y向滑台的底部。
8.根据权利要求4所述的回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,所述基座上设有固定支架,所述固定支架由左立柱、右立柱和横梁构成龙门框架结构,所述光学瞄准装置设在所述横梁上。
9.根据权利要求4所述的回归反光球长度标准杆长度测量装置,其特征在于,所述测距装置包括激光干涉测距装置和激光反射镜;所述激光干涉测距装置、所述激光反射镜分别设在所述基座和所述Y向滑台上,所述激光干涉测距装置的检测端与所述激光反射镜沿着Y轴方向呈正对布置。
10.基于权利要求1-9中任意一项所述的一种回归反光球长度标准杆长度测量装置的测量方法,其特征在于,包括:
S1,将预校准的回归反光球长度标准杆放置在校准装置上,调整校准装置,使得回归反光球长度标准杆的中轴线与定向滑动装置的滑动方向平行;
S2,使用光学瞄准装置瞄准回归反光球长度标准杆其中一端的回归反光球的光学中心,第一次读取测距装置上的测量数据;
S3,移动定向滑动装置,直至光学瞄准装置瞄准到回归反光球长度标准杆另一端的回归反光球的光学中心,第二次读取测距装置上的测量数据,计算两次读取的测量数据的差值。
11.根据权利要求10所述的测量方法,其特征在于,所述校准装置包括沿Y轴方向排布的X轴调整机构和Z轴调整机构;
在步骤S1中,对校准装置的调整操作包括:
调节X轴调整机构,对回归反光球长度标准杆的其中一端进行X轴方向上的调整;
调节Z轴调整机构,对回归反光球长度标准杆的另外一端进行Z轴方向上的调整;
以使得回归反光球长度标准杆的中轴线沿Y轴方向布置。
12.根据权利要求11所述的测量方法,其特征在于,所述光学瞄准装置包括光源、成像模块、分光镜及反光装置;
所述光学瞄准装置对回归反光球长度标准杆其中一端的回归反光球的光学中心进行瞄准的操作包括:
开启光源;
沿着X轴方向对回归反光球进行位置调整,直至回归反光球对第一入射光进行反射,并经过分光镜后,在成像模块上的成像中心与成像模块的光学中心重合,其中,反光装置输出反射光的方向沿X轴方向,第一入射光的方向沿Z轴方向,X轴方向与Z轴方向相垂直;或者,
沿着Z轴方向对回归反光球进行位置调整,直至回归反光球对反光装置输出的反射光进行再次反射,并依次经过反光装置、分光镜后,在成像模块上的成像中心与成像模块的光学中心重合。
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