CN215296269U - 激光对中仪校准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及仪器校准技术领域，具体的涉及一种激光对中仪校准装置，包括基座和间隔设置在基座对应两侧的发射端支架和接收端支架，还包括升降机构和转动装置，转动装置包括水平转角机构和垂直转角机构；升降机构设在基座上，升降机构顶设有激光对中仪发射端，发射端支架顶设有位移传感器，位移传感器位于激光对中仪发射端上方；水平转角机构与接收端支架连接，垂直转角机构与水平转角机构连接，垂直转角机构上设置有激光对中仪接收端和倾角传感器；通过升降机构、水平转角机构和垂直转角机构来实现竖直偏移、水平倾角和竖直倾角测量的校准，结构简单，操作方便，学习成本低，工作效率高，大大降低了对激光对中仪校准的难度。
Description
技术领域
本发明涉及仪器校准技术领域，具体的涉及一种激光对中仪校准装置。
背景技术
作为主要的传动方式，皮带传动被广泛应用于机械加工、机械制造、机动车传动等重要领域，若其皮带轮没有对中，将会增加机器振动、提高噪音分贝、减少皮带寿命，大大增加了机器故障率，所以皮带传动轮对中十分重要。随着科技的发展以及对中精度的不断提高，在传统采用直尺或线测量方式的基础上出现了激光皮带对中仪。激光对中仪采用激光反射技术，包括发射端和接收端，大大提高了对中精度，降低了对中操作难度，提高了对中效率；
皮带对中仪主要有垂直倾角、偏移量和水平倾角三个参数需要进行校准和溯源，由于一直没有一套完整转、专用的校准溯源装置，所以目前市面上的激光皮带对中仪三个参数一直是使用各参数的测量仪器分别测量和校准，其中涉及到角度测量、长度测量等，跨专业测量费时费力，且标准不统一，人为因素造成的误差偏大且不可避免；另外三个参数之间无法做到完全分离或者同步测量，导致测量出的结果不能很好的判断激光对中仪是否可以达到预期的对中精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光对中仪校准装置，解决现有技术中对激光对中仪校准费时费力，工作效率低的问题。
本发明为实现上述目的技术方案为：一种激光对中仪校准装置，包括基座和间隔设置在基座对应两侧的发射端支架和接收端支架，其特征在于，还包括升降机构和转动装置，所述转动装置包括水平转角机构和垂直转角机构；所述升降机构设在基座上，升降机构顶部设置有激光对中仪发射端，所述发射端支架顶部设置有位移传感器，位移传感器位于激光对中仪发射端正上方；
所述水平转角机构与接收端支架连接，所述垂直转角机构与水平转角机构连接，垂直转角机构上设置有激光对中仪接收端和倾角传感器，初始状态下激光对中仪发射端与激光对中仪接收端正对，倾角传感器水平设置。
进一步限定，所述水平转角机构包括水平倾角转台、水平倾角转台支架和水平倾角微分鼓轮，所述水平倾角转台支架沿竖直方向设置在接收端支架上，所述水平倾角微分鼓轮设置在水平倾角转台支架上，所述水平倾角转台通过水平倾角微分鼓轮与水平倾角转台支架转动连接，水平倾角转台与水平倾角转台支架平行设置，所述垂直转角机构与水平倾角转台连接。
进一步限定，所述垂直转角机构包括垂直倾角转台、垂直倾角转台支架、垂直倾角的微分鼓轮和固定平台，所述垂直倾角转台支架与水平倾角转台垂直连接，所述垂直倾角微分鼓轮设置在垂直倾角转台支架上，垂直倾角转台通过垂直倾角微分鼓轮与垂直倾角转台支架转动连接，垂直倾角转台与垂直倾角转台支架平行设置，所述固定平台与垂直倾角转台垂直连接，所述激光对中仪接收端与倾角传感器均设在固定平台上。
进一步限定，所述垂直倾角转台与水平倾角转台上均设置有转角锁紧机构。
进一步限定，所述倾角传感器为双轴倾角传感器，所述位移传感器为激光位移传感器。
进一步限定，所述激光位移传感器通过固定板与发射端支架支撑面连接。
进一步限定，所述激光对中仪发射端通过吸附方式与升降机构支撑面连接，激光对中仪接收端同样通过吸附方式与固定平台连接。
本发明的有益效果：
1、通过升降机构、水平转角机构和垂直转角机构来实现竖直偏移、水平倾角和竖直倾角测量的校准，结构简单，操作方便，学习成本低，工作效率高，大大降低了对激光对中仪校准的难度；
2、升降机构、水平转角机构和垂直转角机构能够单独对激光对中仪进行不同测量参数的校准，也能够同时进行多个不同测量参数的校准，保证待校准仪器在同时进行多个参数测量时也能够保证其测量精度，提高校准的可靠性，同时进一步提高校准效率；
3、激光对中仪发射端与激光对中仪接收端均使用吸附式进行连接，操作方便，减少了在校准过程中频繁拆卸待校准仪器造成的时间浪费，进一步提高工作效率。
附图说明
图1为本发明右侧方向视角的整体结构示意图；
图2为本发明左侧方向视角的整体结构示意图；
图中：1-基座；11-发射端支架；12-接收端支架；101-位移传感器；102-固定板；2-升降机构；31-水平倾角转台；32-水平倾角转台支架；33-水平倾角微分鼓轮；41-垂直倾角转台；42-垂直倾角转台支架；43-垂直倾角微分鼓轮；44-固定平台；51-激光对中仪发射端；52-激光对中仪接收端；53-倾角传感器。
具体实施方式
请参阅图1和图2，一种激光对中仪校准装置，包括基座1、升降机构、转动装置、待检仪器、位移传感器101和倾角传感器53，基座1上设置有发射端支架11和接收端支架12，转动装置包括水平转角机构和垂直转角机构，水平转角机构包括水平倾角转台31、水平倾角转台支架32和水平倾角微分鼓轮33，垂直转角机构包括垂直倾角转台41、垂直倾角转台支架42、垂直倾角微分鼓轮43和固定平台44，待检仪器包括激光对中仪发射端51和激光对中仪接收端52。
建立三维笛卡尔坐标，Z轴为竖直方向，基座1沿X轴方向水平设置，发射端支架11设置在基座1的一端，发射端支架11沿Y-Z平面方向与基座1垂直连接，在发射端支架11的顶部设置有水平的固定板102，位移传感器101安装在固定板102的下表面，位移传感器101优选为激光位移传感器，升降机构2安装在基座1上，升降机构2位于发射端支架11的一侧，升降机构2能够实现在Z轴方向上下往复运动，升降机构2位于固定板102的下方，激光对中仪发射端51安装在升降机构2的顶部，激光对中仪发射端51与升降机构2的安装方式选用吸附式、粘接式、卡接式或者固连式等方式连接，优选采用吸附方式进行安装，进一步优选为磁吸方式，并且位移传感器101与激光对中仪发射端51正对，用来实时监测激光对中仪发射端51在Z轴方向的偏移距离，激光对中仪发射端51的安装与拆卸更加方便快捷，节省操作时间，提高工作效率。
接收端支架12沿X-Z平面垂直设置在基座1的另一端，水平倾角转台支架32安装在接收端支架12上，水平倾角转台支架32与接收端支架12平行设置，水平倾角微分鼓轮33安装在水平倾角转台支架32上，水平倾角转台31通过水平倾角微分鼓轮33与水平倾角转台支架32转动连接，使得水平倾角微分鼓轮33能够带动水平倾角转台31在X-Z方向的平面内绕Y轴方向转动，在水平倾角转台31上安装锁紧机构，锁紧机构在锁紧状态下使得水平倾角转台31在转动一定角度后能够维持转动的角度，在锁紧机构松开的状态下恢复至初始状态。
垂直倾角转台支架42与水平倾角转台31垂直连接，在初始状态下垂直倾角转台支架42与Y-Z平面平行，垂直倾角转台41与垂直倾角转台支架42平行设置，垂直倾角微分鼓轮43安转在垂直倾角转台支架42上，垂直倾角转台41通过垂直倾角微分鼓轮43与垂直倾角转台支架42转动连接，使得垂直倾角转台41在垂直倾角微分鼓轮43的带动下能够在Y-Z平面方向中绕X轴方向转动，固定平台44沿垂直倾角转台41径向方向与垂直倾角转台41垂直连接，在初始状态下，固定平台44与基座1平行，激光对中仪接收端52安装在固定平台44上，同时激光对中仪接收端52位于垂直倾角转台41的转动轴线上，并且激光对中仪接收端52与激光对中仪发射端51正对，同样的，激光对中仪接收端52与固定平台44安装方式优选为吸附式安装，进一步优选为磁吸方式进行安装，倾角传感器53同样也安装在固定平台44上，倾角传感器53优选为双轴倾角传感器，用来测量绕X轴和/或绕Y轴转动的转动角度，倾角传感器无需对中，方便测量，节约操作时间，提高工作效率。
一种激光对中仪校准装置的校准方法，包括以下步骤：
1)将位移传感器101、倾角传感器53和激光对中仪发射端51归零，使激光对中仪发射端51与激光对中仪接收端52正对；
2)调节升降机构2的高度，读取激光位移传感器101显示界面的数值L1和激光对中仪发射端51的数值L2，通过Da＝L1-L2得出竖直方向的偏移测量精度；
3)通过水平倾角微分鼓轮33带动水平倾角转台31转动，然后通过锁紧机构进行锁紧，稳定转动角度，随后读取倾角传感器53上的数值L3和激光对中仪发射端51上的数值L4，通过Db＝L3-L4得出水平方向的倾角测量精度；
4)通过垂直倾角微分鼓轮43转动垂直倾角转台41，然后通过锁紧机构进行锁紧，稳定转动角度，随后读取倾角传感器53上的数值L5和激光对中仪发射端51上的数值L6，通过Dc＝L5-L6得出垂直方向的倾角测量精度，完成校准。
实施例1
当需要对待校准的激光对中仪分别进行偏移量参数、水平倾角参数和垂直倾角参数的校准时，可选用以下方案：
在完成步骤1后，采用步骤2对偏移量参数进行校准，完成偏移量参数的校准；
在完成步骤1后，采用步骤3对水平倾角参数进行校准，完成水平倾角参数的校准；
在完成步骤1后，采用步骤4进行垂直倾角参数的校准，完成垂直倾角参数的校准。
实施例2
当需要对待校准的激光对中仪进行水平倾角参数和垂直倾角参数的校准时，可选用以下方案：
方案1、在完成步骤1后，采用步骤3对水平倾角参数进行校准，随后采用步骤1将装置恢复至初始状态，接下来采用步骤4进行垂直倾角参数的校准，校准完成；
方案2、在完成步骤1后，依次采用步骤3和步骤4分别对水平倾角参数和垂直倾角参数进行校准，校准完成；
方案3、在完成步骤1后，依次采用步骤4和步骤3分别对垂直倾角参数和水平倾角参数进行校准，校准完成；
实施例3
当需要对待校准的激光对中仪进行偏移量参数、水平倾角参数和垂直倾角参数同时的校准时，可选用以下方案：
方案1、在完成步骤1后，采用步骤2对偏移量参数进行校准，再进行步骤1恢复至初始状态后，采用步骤3对水平倾角参数进行校准，随后再重复采用步骤1恢复至初始状态，接下来采用步骤4进行垂直倾角参数的校准，校准完成；
方案2、在完成步骤1后，依次采用步骤2、步骤3和步骤4分别对偏移量参数、垂直倾角参数和水平倾角参数进行校准，校准完成；
方案3、在完成步骤1后，依次采用步骤2、步骤4和步骤3分别对偏移量参数、水平倾角参数和垂直倾角参数进行校准，校准完成；
同理，在完成步骤1的基础下，步骤2、步骤3和步骤4的先后顺序可实现多种排序方式，使得校准数据更加全面，校准结果更加精准，精度更高。
工作原理：在实际校准时，先将激光对中仪发射端51吸附在升降机构2的顶部，将激光对中仪接收端52吸附在固定平台44上，随后将激光对中仪、位移传感器102和倾角传感器53归零，完成准备工作。
初始状态下，当升降机构2沿Y轴方向移动一定距离后，激光对中仪发射端51发射的激光被激光对中仪接收端52接收，得到偏移量参数值L2，此时位移传感器102上显示出激光对中仪发射端51的偏移量L1，计算得知竖直方向的偏移测量误差Da，可进行多次重复测量后依据其平均值进行校准，完成偏移量参数的校准。
初始状态下，通过水平倾角微分鼓轮32转动水平倾角转台31到一定角度后，水平倾角转台31通过固定平台44带动倾角传感器53转动，此时得到倾角传感器53显示的转动值L3和激光对中仪发射端51显示的转动值L4，计算得到水平倾角测量误差Db，可进行多次重复测量后依据其平均值进行校准，完成水平倾角参数的校准。
初始状态下，通过垂直倾角微分鼓轮43转动垂直倾角转台41到一定角度后，垂直倾角转台41通过固定平台44带动倾角传感器53转动，此时得到倾角传感器53显示的转动值L5和激光对中仪发射端51显示的转动值L6，计算得到垂直倾角测量误差Dc，可进行多次重复测量后依据其平均值进行校准，完成垂直倾角参数的校准。
参见上述的激光对中仪校准装置和校准方法，其中，激光对中仪校准装置还包括只安装升降机构和/或水平转角机构和/或垂直转角机构的情形，校准方法参考实施例1～3中的操作方法。
具体的，当只安装升降机构时，激光对中仪接收端52对应地安装在激光对中仪发射端51正对的一侧，此时激光对中仪接收端52通过常规的连接件与基座1稳固连接，只对激光对中仪的位移参数进行校准，相应的，对激光对中仪进行水平转角与垂直转角校准测量的相关部件不进行安装；当只安装水平转角机构或者垂直转角机构，激光对中仪发射端51则通过常规的连接件稳固连接，相应的可以不安装位移传感器101，测量时参考实施例1的操作校准方法进行测量校准。
同理，当安装升降机构和水平转角机构、升降机构和垂直转角机构或者水平转角机构和垂直转角机构时，参考实施例2中的校准方法。
Claims (7)
1.一种激光对中仪校准装置，包括基座(1)和间隔设置在基座(1)对应两侧的发射端支架(11)和接收端支架(12)，其特征在于，还包括升降机构(2)和转动装置，所述转动装置包括水平转角机构和垂直转角机构；所述升降机构(2)设在基座(1)上，升降机构(2)顶部设置有激光对中仪发射端(51)，所述发射端支架(11)顶部设置有位移传感器(101)，位移传感器(101)位于激光对中仪发射端(51)正上方；
所述水平转角机构与接收端支架(12)连接，所述垂直转角机构与水平转角机构连接，垂直转角机构上设置有激光对中仪接收端(52)和倾角传感器(53)，初始状态下激光对中仪发射端(51)与激光对中仪接收端(52)正对，倾角传感器(53)水平设置。
2.根据权利要求1所述的激光对中仪校准装置，其特征在于，所述水平转角机构包括水平倾角转台(31)、水平倾角转台支架(32)和水平倾角微分鼓轮(33)，所述水平倾角转台支架(32)沿竖直方向设置在接收端支架(12)上，所述水平倾角微分鼓轮(33)设置在水平倾角转台支架(32)上，所述水平倾角转台(31)通过水平倾角微分鼓轮(33)与水平倾角转台支架(32)转动连接，水平倾角转台(31)与水平倾角转台支架(32)平行设置，所述垂直转角机构与水平倾角转台(31)连接。
3.根据权利要求2所述的激光对中仪校准装置，其特征在于，所述垂直转角机构包括垂直倾角转台(41)、垂直倾角转台支架(42)、垂直倾角微分鼓轮(43)和固定平台(44)，所述垂直倾角转台支架(42)与水平倾角转台(31)垂直连接，所述垂直倾角微分鼓轮(43)设置在垂直倾角转台支架(42) 上，垂直倾角转台(41)通过垂直倾角微分鼓轮(43)与垂直倾角转台支架(42)转动连接，垂直倾角转台(41)与垂直倾角转台支架(42)平行设置，所述固定平台(44)与垂直倾角转台(41)垂直连接，所述激光对中仪接收端(52)与倾角传感器(53)均设在固定平台(44)上。
4.根据权利要求3所述的激光对中仪校准装置，其特征在于，所述垂直倾角转台(41)与水平倾角转台(31)上均设置有转角锁紧机构。
5.根据权利要求1或4所述的激光对中仪校准装置，其特征在于，所述倾角传感器(53)为双轴倾角传感器，所述位移传感器(101)为激光位移传感器。
6.根据权利要求5所述的激光对中仪校准装置，其特征在于，所述激光位移传感器(101)通过固定板(102)与发射端支架(11)支撑面连接。
7.根据权利要求6所述的激光对中仪校准装置，其特征在于，所述激光对中仪发射端(51)通过吸附方式与升降机构(2)支撑面连接，激光对中仪接收端(52)同样通过吸附方式与固定平台(44)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121705895.0U CN215296269U (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 激光对中仪校准装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN (1) | CN215296269U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113375698A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-09-10 | 陕西省计量科学研究院 | 激光对中仪校准装置及其校准方法 |
-
2021
- 2021-07-26 CN CN202121705895.0U patent/CN215296269U/zh active Active
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