CN211926795U - 一种新型三维动态高精度光电自准直仪 - Google Patents
一种新型三维动态高精度光电自准直仪 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种新型三维动态高精度光电自准直仪装置，包括高精度光电自准直仪和激光位移传感器。所述高精度光电自准直仪包括平面反射镜镜座、平面反射镜、镜头组、镜筒安装架、发射接收组件、二维调整座。所述平面反射镜镜座用来安装平面反射镜；所述平面反射镜用于反射高精度光电自准直仪出射的准直光；所述镜头组用于出射光准直和回返光束聚焦；所述镜筒安装架用于安装固定高精度光电自准直仪；所述发射接收组件与镜头组相连，集成有光源和二维探测器。所述激光位移传感器主要完成反射镜在Z轴方向上位移量的测量。本实用新型是基于二维光电自准直仪的工作原理上与激光位移传感器结合，其模块化的设计，使用简单方便，测量精度高。
Description
技术领域
本实用新型属于光电测量仪器领域，具体涉及一种基于二维光电自准直仪工作原理上的新型三维动态高精度光电自准直仪，对被测物体三维空间姿态变化数据的测量更准确、简单、方便。
背景技术
光电自准直仪是利用光学自准直原理，用于小角度测量的重要测量仪器。由于其具有较高的检测精度、测量分辨率、使用简单等特点，因而被广泛应用于高精度的测量工作中，如：角度测量、直线度测量（导轨）、平行度测量、平面度测量、垂直度测量和角晃动量测量等方面。被广泛应用在航天航空、船舶、军工、计量检定行业、光学元件测试和精密光学仪器装调等领域发挥着重要的作用。
现有的就目前技术而言，都是用一维图像探测器件测量一维角度，二维图像探测器件测量二维角度。现有的二维光电自准直仪，在对被测物体测量三维空间姿态变化时，需要用两台二维光电自准直仪同时对被测物体在不同方位上的二维数据。这种测量方法不足之处在于：1.测量误差增加，随机误差明显增大；2.测量空间受限；3.测量过程复杂，测量工具装配精度要求高；4.测量仪器成本增加。
发明内容
本实用新型主要解决光电自准直仪测量物体三维空间姿态变化的技术难题，提出一种新型三维动态高精度光电自准直仪，实现一台设备测量被测物体测量三维空间姿态变化的方法。
本实用新型提供如下技术方案：本实用新型提供一种新型三维动态高精度光电自准直仪，其特征在于：包括高精度光电自准直仪和激光位移传感器。所述高精度光电自准直仪包括平面反射镜镜座、平面反射镜、镜头组、镜筒安装架、发射接收组件、二维调整座，所述平面反射镜镜座用来安装平面反射镜，所述平面反射镜用于反射高精度光电自准直仪出射的准直光，所述镜头组用于出射光准直和回返光束聚焦，所述镜筒安装架用于安装固定高精度光电自准直仪，所述发射接收组件与镜头组相连，内部集成有光源和二维探测器，所述激光位移传感器主要完成反射镜在Z轴方向上位移量的测量，所述高精度光电自准直仪用于准直出射光，出射光到达平面反射镜后被反射，反射光聚焦于发射接收组件。当平面反射镜位置发生变化时，反射光将携带平面反射镜在X、Y方向上的角度信息，通过发射接收组件可以计算得到平面反射镜在X、Y轴上的二维角度变化量。所述激光位移传感器发射的激光光束投射到平面反射镜座前表面上，散射光被激光位移传感器接收，得到平面反射镜座在Z轴上的位置变化量，从而得到被测目标三维动态数据。对于一些特殊的测量要求，可以根据被测物体相对距离，测量范围，测量精度等要求，更换满足测量要求的激光位移传感器，如果平面反射镜与高精度光电自准直仪距离大于激光位移传感器的测量范围，也可采用传感器安装座将激光位移传感器放在高精度光电自准直仪的测量光路中，使激光位移传感器与平面反射镜座的相对位置满足激光位移传感器的测量范围，即可测量被测目标三维动态数据。
本实用新型优点在于高精度光电自准直仪与激光位移传感器相结合，多样化的模块化测量模式，计算实现对被测物体三维空间姿态变化的数据测量。实现了三维姿态测量的同时，不影响测量的准确度，操作更加简单方便，大大提高了工作效率。
附图说明
图1：本实用新型实施例的工作模式1结构示意图。
图2：本实用新型实施例的工作模式2结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。
如图1所示，本实用新型提供一种新型三维动态高精度光电自准直仪，包括平面反射镜镜座1、平面反射镜2、镜头组3、镜筒安装架4、激光位移传感器5、发射接收组件6、二维调整座7、传感器安装座8。工作模式1展现在图1中：激光位移传感器5安装在发射接收组件6上。工作模式2展现在图2中：激光位移传感器5安装在传感器安装座8上。
高精度光电自准直仪出射准直光，出射光到达平面反射镜2后被反射，反射光聚焦于发射接收组件6。通过二维调整座7使反射光的聚焦点被发射接收组件6接收到。
当平面反射镜2位置发生变化时，反射光将携带平面反射镜2在X、Y方向上的角度信息，通过发射接收组件6可以计算得到平面反射镜2在X、Y轴上的二维角度变化量。
工作模式1：激光位移传感器5安装在发射接收组件6上，其发射的激光光束投射到平面反射镜座1前表面上，散射光被激光位移传感器5接收，得到平面反射镜座1在Z轴上的位置变化量，从而得到被测目标三维动态数据。
工作模式2：对于一些特殊的测量要求，可以根据被测物体相对距离，测量范围，测量精度等要求，更换满足测量要求的激光位移传感器5，如果平面反射镜2与高精度光电自准直仪距离大于激光位移传感器5的测量范围，也可采用传感器安装座8将激光位移传感器5放在高精度光电自准直仪的测量光路中，使激光位移传感器5与平面反射镜座1的相对位置满足激光位移传感器5的测量范围，即可测量被测目标三维动态数据。
本实用新型实现了三维姿态测量的同时，不影响测量的准确度，操作更加简单方便，大大提高了工作效率。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型，并不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动和修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。
Claims (4)
1.一种新型三维动态高精度光电自准直仪装置，其特征在于：包括高精度光电自准直仪与激光位移传感器，所述高精度光电自准直仪包括平面反射镜镜座、平面反射镜、镜头组、镜筒安装架、发射接收组件、二维调整座，所述平面反射镜镜座用来安装平面反射镜；所述平面反射镜用于反射高精度光电自准直仪出射的准直光；所述镜头组用于出射光准直和回返光束聚焦；所述镜筒安装架用于安装固定高精度光电自准直仪；所述发射接收组件与镜头组相连，集成有光源和二维探测器；所述激光位移传感器主要完成反射镜在Z轴方向上位移量的测量。
2.根据权利要求1所述一种新型三维动态高精度光电自准直仪装置，其特征在于：所述高精度光电自准直仪能够测量物体X、Y轴角度信息。
3.根据权利要求1所述一种新型三维动态高精度光电自准直仪装置，其特征在于：所述高精度光电自准直仪能够测量物体Z轴位移信息。
4.根据权利要求1所述一种新型三维动态高精度光电自准直仪装置，其特征在于：采用传感器安装座将激光位移传感器放在高精度光电自准直仪的测量光路中，解决激光位移传感器的测量范围限制。
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|---|---|---|---|---|
| CN113375603A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-10 | 广州搜派文化传播有限公司 | 物体垂直面高精度的快速测量设备及垂直度测量方法 |
| CN114440849A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-06 | 浙江大学 | 用于二维反馈定位框架垂直度校准的方法与装置 |
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2020
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