CN219890389U - 基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置，该方案包括激光发射器，安装于微动台架顶部；底座，设于微动台架一侧；第一导轨，安装于底座顶部，并设有第一运动平台，该第一运动平台能够运动至第一导轨长度方向两端的第一检测位置和第二检测位置；第二导轨，安装于底座顶部，并设有第二运动平台，该第二运动平台能够运动至第二导轨长度方向两端的第三检测位置和第四检测位置；第三导轨，安装于底座顶部，并设有第三运动平台，该第三运动平台能够运动至第三导轨长度方向两端的第五检测位置和第六检测位置；接收器，可拆卸安装于第一运动平台、第二运动平台和第三运动平台上；本申请具有结构简单，使用方便的优点。

Description

基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置

技术领域

本申请涉及测量技术领域，具体涉及基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置。

背景技术

激光平直度测量仪是基于激光和光电位置传感器（PSD）的几何形位误差测量仪器，能够实现平直度等测量功能。激光平直度测量仪与电子水平仪与自准直仪相比，激光平直度测量仪输出量为位移值而非角度值，因此没有使用桥板或等间距的要求。而且，激光平直度测量仪只有出射光路而没有返回光路，因此光路调整比激光干涉仪简便许多。同时，激光平直度测量仪最大测量距离超过40米、无惧断光、高低和水平两个方向可同时进行测量，可支持最多10根轴垂直度一次性测量。因此，激光平直度测量仪在精密机械装备行业、新能源及芯片专用设备、激光加工设备、精密仪器制造和自动化行业的应用逐渐增多。

现有的检测方法只对激光平直度测量仪水平方向和竖直方向位移的示值误差进行检测，对于垂直度和平行度却没有合适的检测装置与检测方法。

随着市场对激光平直度测量仪需求的逐年提高，客户对平行度和垂直度测量数据是否准确也将提出更高的要求，因此设计一套激光平直度测量仪的垂直度和平行度检测装置不仅具有良好前景，而且意义重大。

实用新型内容

本申请的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置。

为了实现上述申请目的，本申请采用了以下技术方案：基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置包括：

激光发射器，安装于微动台架顶部，用于发射激光；

底座，设于微动台架一侧；

第一导轨，安装于底座顶部，并设有第一运动平台，该第一运动平台能够运动至第一导轨长度方向两端的第一检测位置和第二检测位置；

第二导轨，安装于底座顶部，并设有第二运动平台，该第二运动平台能够运动至第二导轨长度方向两端的第三检测位置和第四检测位置；

第三导轨，安装于底座顶部，并设有第三运动平台，该第三运动平台能够运动至第三导轨长度方向两端的第五检测位置和第六检测位置；

接收器，可拆卸安装于第一运动平台、第二运动平台和第三运动平台上，能够随运动平台沿导轨长度方向来回移动，用于接收激光。

进一步地，底座、第一运动平台、第二运动平台、第三运动平台、第一导轨、第二导轨以及第三导轨均通过大理石制成。

进一步地，第一导轨、第二导轨和第三导轨均安装于底座边缘处。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：针对激光平直度测量仪的测量功能，采用在已知垂直度的两条导轨上，采集导轨上检测位置的水平方向和竖直方向的测量值，通过拟合得到的两条直线来计算垂直度和平行度，如此可满足客户的更高要求，也可以分别测量平行度和垂直度，功能更加全面。

附图说明

图1是本申请的结构示意图；

图2是本申请实施例一的在各检测位置对激光平直度测量仪检测的示意图。

图中，1、第一导轨；2、第二导轨；3、第三导轨；4、第一运动平台；5、第二运动平台；6、第三运动平台；7、第一检测位置；8、第二检测位置；9、第三检测位置；10、第四检测位置；11、第五检测位置；12、第六检测位置；13、激光发射器；14、接收器；15、底座；16、微动台架；17、三脚架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本申请的披露中，术语“纵向”“横向”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。

实施例一

如图1-2所示，本基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置包括：

激光发射器13，安装于微动台架16顶部，用于发射激光；

在本实施例中，激光发射器13和微动台架16组成了现有的激光平直度测量仪，即激光测量仪，属于现有技术，这里不再对其结构和原理进行赘述。如图2所示，当对激光平直度测量仪垂直度测量功能检测时，激光发射器13安装在微动台架16上，安置于第一导轨1或第二导轨2或第三导轨3的正前方，接收器14安置于第一运动平台4或第二运动平台5或第三运动平台6上，移动至相应的检测位置，获取H方向、V方向测量数据。

底座15，设于微动台架16一侧；

在本实施例中，底座15通过大理石制成，具有不变形的特性，因此非常适合用于作为本方案的底座15。

第一导轨1，安装于底座15顶部，并设有第一运动平台5，该第一运动平台5能够运动至第一导轨1长度方向两端的第一检测位置7和第二检测位置8；

第二导轨2，安装于底座15顶部，并设有第二运动平台5，该第二运动平台5能够运动至第二导轨2长度方向两端的第三检测位置9和第四检测位置10；

在本实施例中，第一运动平台4、第二运动平台5、第三运动平台6、第一导轨1、第二导轨2以及第三导轨3均通过大理石制成。

接收器14，可拆卸安装于第一运动平台4、第二运动平台5和第三运动平台6上，能够随运动平台沿导轨长度方向来回移动，用于接收激光；

在测量垂直度时，第一导轨1与第二导轨2互相垂直设置，即位于底座15互相垂直的两边；

在测量平行度时，第一导轨1与第三导轨3互相平行设置，即位于底座15互相平行的两边。

优选地，第一导轨1、第二导轨2和第三导轨3均为大理石气浮基线导轨。

实施例二

如图1所示，根据实施例一的装置，本实施例展示了测量垂直度的步骤：

步骤1）：将激光平直度测量仪的激光发射器13安置于第一导轨1的正前方，接收器14固定在第一导轨1的移动平台上，调整激光发射器13的光路，使激光射入接收器14的标靶区域。

该步骤中，首先将激光发射器13固定在微动台架16上，接收器14通过螺杆和专用夹具固定在导轨的移动平台上，同时将运动平台移动至近点，升降和平移微动台架16完成近点激光发射器13和接收器14的调平并数据回零。然后移动远点，调整微动台架16完成远点激光发射器13和接收器14的调平和数据调零。

步骤2）：将移动平台移动至第一检测位置7，采集第一次数据；然后移至第二检测位置8，采集第二次数据。

第一次采集的数据为(x₁,y₁)，第二次采集的数据为(x₂,y₂)，通过以下公式对数据进行分析处理，拟合一条直线：

步骤3）：将接收器14取下，固定在第二导轨2的移动平台上，将激光发射器13安置于第二导轨2的正前方，按照步骤1）中的方法重新调整激光发射器13的光路，使激光射入接收器14的标靶区域。

步骤4）：将移动平台移动至第三检测位置9，采集第三次数据；然后移至第四检测位置10，采集第四次数据。

第三次采集的数据为(x₃,y₃)，第四次采集的数据为(x₄,y₄)，通过以下公式对数据进行分析处理，拟合一条直线：

步骤5）：对采集的数据分析处理，获得激光平直度测量仪垂直度测量值，即用两条拟合直线的夹角来表示。

此步骤中，根据四次采集的数据(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)，通过以下公式计算出斜率拟合直线和/>的斜率/>、/>：

；

因此，垂直度测量值为3600（-90）″或3600*（/>-90）*tan（1″）μm/m；

步骤6）：与两条导轨垂直度的标准值比较，获得激光平直度测量仪垂直度测量误差。该步骤中，通过以下公式对数据进行分析处理：

Δ=垂直度测量值-导轨垂直度标准值

其中，Δ为垂直度测量误差。

实施例三

如图1所示，根据实施例一的装置，本实施例展示了测量平行度的步骤：

步骤1）：将激光平直度测量仪的激光发射器13安置于导轨1的正前方，接收器14固定在导轨1的移动平台上，调整激光发射器13的光路，使激光射入接收器14的标靶区域。

该步骤中，首先将激光发射器13固定在微动台架16上，接收器14通过螺杆和专用夹具固定在导轨的移动平台上，同时将运动平台移动至近点，升降和平移微动台架16完成近点激光发射器13和接收器14的调平并数据回零。然后移动远点，调整微动台架16完成远点激光发射器13和接收器14的调平和数据调零。

步骤2）：将移动平台移动至第一检测位置7，采集第一次数据；然后移至第二检测位置8，采集第二次数据。

第一次采集的数据为(x1,y1)，第二次采集的数据为(x2,y2)，通过以下公式对数据进行分析处理，拟合一条直线：

步骤3）：将接收器14取下，固定在导轨3的移动平台上，将激光发射器13安置于导轨3的正前方，按照步骤1）中的方法重新调整激光发射器13的光路，使激光射入接收器14的标靶区域。

步骤4）：将移动平台移动至第五检测位置11，采集第三次数据；然后移至第六检测位置12，采集第四次数据。

第三次采集的数据为(x₅,y₅)，第四次采集的数据为(x₆,y₆)，通过以下公式对数据进行分析处理，拟合一条直线：

步骤5）：对采集的数据分析处理，获得激光平直度测量仪平行度测量值，即用两条拟合直线的夹角来表示。

此步骤中，根据四次采集的数据(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₅,y₅)、(x₆,y₆)，通过以下公式计算出斜率拟合直线和/>的斜率/>、/>：

因此，平行度测量值为3600α″或3600α* tan（1″）μ m/m。

步骤6）：与两条导轨平行度的标准值比较，获得激光平直度测量仪平行度测量误差。该步骤中，通过以下公式对数据进行分析处理：

Δ=激光平直度测量仪平行度测量值-导轨平行度标准值

其中，Δ为激光平直度测量仪平行度测量误差。

本申请未详述部分为现有技术，故本申请未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了第一导轨1、第二导轨2、第三导轨3、第一运动平台4、第二运动平台5、第三运动平台6、第一检测位置7、第二检测位置8、第三检测位置9、第四检测位置10、第五检测位置11、第六检测位置12、激光发射器13、接收器14、底座15、微动台架16、三脚架17等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本申请的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本申请精神相违背的。

本申请不局限于上述最佳实施方式，任何人在本申请的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置，其特征在于，包括：

激光发射器，安装于微动台架顶部，用于发射激光；

底座，设于所述微动台架一侧；

第一导轨，安装于所述底座顶部，并设有第一运动平台，该第一运动平台能够运动至所述第一导轨长度方向两端的第一检测位置和第二检测位置；

第二导轨，安装于所述底座顶部，并设有第二运动平台，该第二运动平台能够运动至所述第二导轨长度方向两端的第三检测位置和第四检测位置；

第三导轨，安装于所述底座顶部，并设有第三运动平台，该第三运动平台能够运动至所述第三导轨长度方向两端的第五检测位置和第六检测位置；

接收器，可拆卸安装于所述第一运动平台、所述第二运动平台和所述第三运动平台上，能够随运动平台沿导轨长度方向来回移动，用于接收激光；

所述底座、所述第一运动平台、所述第二运动平台、所述第三运动平台均通过大理石制成。

2.根据权利要求1所述的基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置，其特征在于，所述第一导轨、所述第二导轨以及所述第三导轨均通过大理石制成。

3.根据权利要求1或2所述的基于激光测量仪的垂直度和平行度测量装置，其特征在于，所述第一导轨、所述第二导轨和所述第三导轨均安装于所述底座边缘处。