RU2347184C2 - Laser measuring system - Google Patents
Laser measuring system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347184C2 RU2347184C2 RU2005115286/28A RU2005115286A RU2347184C2 RU 2347184 C2 RU2347184 C2 RU 2347184C2 RU 2005115286/28 A RU2005115286/28 A RU 2005115286/28A RU 2005115286 A RU2005115286 A RU 2005115286A RU 2347184 C2 RU2347184 C2 RU 2347184C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deflector
- light beams
- laser
- base
- cylindrical column
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автомобильной промышленности для калибровки рабочих площадок регулировочных стендов, предназначенных для проверки технического состояния автотранспортных средств.The invention relates to measuring equipment and can be used in the automotive industry to calibrate the working sites of the adjustment stands, designed to check the technical condition of vehicles.
Известна лазерная измерительная система, содержащая блок питания со стрелочным прибором определения режима работы лазера, лазерный блок, подключенный к блоку питания и установленный на неподвижной части измеряемого объекта, устройство формирования двух параллельных световых пучков, жестко закрепленное на лазерном блоке, бескабельный оптический датчик, установленный на подвижной части измеряемого объекта, фотоприемник, оптически связанный с датчиком, и обрабатывающий блок (Лазерная измерительная система LMS 100. Инструкция по эксплуатации. Предприятие "Карл Цейсс Йена", ГДР, 1986 г.).A known laser measuring system comprising a power supply with a pointer device for determining the laser operating mode, a laser unit connected to a power supply and mounted on a fixed part of the measured object, a device for the formation of two parallel light beams, rigidly mounted on the laser unit, a cableless optical sensor mounted on the moving part of the measured object, a photodetector optically connected to the sensor, and a processing unit (Laser measuring system LMS 100. Operating Instructions The enterprise "Carl Zeiss Jena", GDR, 1986).
Известная система характеризуется высокой разрешающей способностью. Однако диапазон измерений, составляющий ±0,5 мм, не позволяет использовать ее для калибровки рабочих площадок регулировочных стендов. Например, для стендов регулировки головного света фар автотранспортных средств отклонение от прямолинейности рабочих площадок может достигать 3 мм на 1 м (ГОСТ Р 51709-2001 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы поверки", п.5.3.3.1.).The known system is characterized by high resolution. However, a measurement range of ± 0.5 mm does not allow it to be used to calibrate the working sites of the adjustment stands. For example, for stands for adjusting the headlight of headlights of motor vehicles, the deviation from the straightness of the working platforms can reach 3 mm per 1 m (GOST R 51709-2001 "Automobiles. Safety requirements for the technical condition and verification methods", clause 5.3.3.1.).
Кроме того известная система используется лишь в случаях наличия у калибруемого объекта некоторой направляющей, например при монтаже, юстировке и метрологической приемке станков или координатных измерительных машин.In addition, the known system is used only in cases where the calibrated object has a certain guide, for example, during installation, adjustment and metrological acceptance of machine tools or coordinate measuring machines.
Задачей изобретения является расширение диапазона измерений.The objective of the invention is to expand the range of measurements.
Решение поставленной задачи заключается в том, что лазерная измерительная система, содержащая блок питания со стрелочным прибором определения режима работы лазера, лазерный блок, подключенный к блоку питания, и устройство формирования двух параллельных световых пучков, смонтированное на лазерном блоке, выполнена в виде трех конструктивных узлов. В состав первого конструктивного узла включены предметный стол, выполненный с возможностью перемещения его посадочной площадки по высоте и с возможностью вращения указанной площадки относительно основания вокруг двух взаимно перпендикулярных направлениях, и лазерный блок, установленный на посадочной поверхности предметного стола с обеспечением распространения световых пучков в горизонтальной плоскости. В состав второго конструктивного узла включены рейтер, размещенный на рельсе с призматическими направляющими, вертикальная цилиндрическая колонка, закрепленная на основании рейтера, первый дефлектор, оптически связанный с лазерным блоком и закрепленный в держателе цилиндрической колонки с обеспечением перпендикулярности плоскостей распространения отраженных и падающих на первый дефлектор световых пучков, второй дефлектор, оптически связанный с первым дефлектором и установленный на посадочной площадке рейтера с обеспечением параллельности плоскостей распространения отраженных и падающих на второй дефлектор световых пучков, и установленный на рельсе штангенрейсмас, измерительная ножка которого соприкасается с поверхностью посадочной площадки рейтера. В состав третьего конструктивного узла включены штатив с цилиндрической колонкой, выполненной по форме скобы, базовый элемент сферического подвижного соединения, выполненный по форме кольца, закрепленного на верхнем торце цилиндрической колонки с обеспечением соосности с основанием штатива, три опорных шарика равного диаметра, закрепленных на верхней поверхности базового элемента, рабочий элемент сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы и размещенный сферической поверхностью на опорных шариках, вертикально ориентированный стержень, верхним торцом соединенный с рабочим элементом со стороны его малого основания, координатный столик, закрепленный на нижнем торце стержня, и уголковый отражатель, оптически связанный со вторым дефлектором второго конструктивного узла и закрепленный на координатном столике с обеспечением совмещения плоскостей распространения отраженных и падающих на уголковый отражатель световых пучков.The solution to this problem lies in the fact that the laser measuring system comprising a power supply unit with a pointer device for determining the laser operating mode, a laser unit connected to the power supply unit, and a device for generating two parallel light beams mounted on the laser unit is made in the form of three structural units . The composition of the first constructive unit includes an object table, made with the possibility of moving its landing site in height and with the possibility of rotation of the indicated platform relative to the base around two mutually perpendicular directions, and a laser unit mounted on the landing surface of the object table, ensuring the propagation of light beams in a horizontal plane . The second structural unit includes a racer mounted on a rail with prismatic guides, a vertical cylindrical column mounted on the base of the reiter, a first deflector optically coupled to the laser unit and secured in the holder of the cylindrical column to ensure the perpendicularity of the propagation planes of the light reflected and incident on the first deflector beams, a second deflector, optically coupled to the first deflector and mounted on the landing site of the Reiter with the provision of parallel the distribution planes of the light beams reflected and incident on the second deflector, and a stengenreismas mounted on the rail, the measuring leg of which is in contact with the surface of the landing site of the reiter. The third structural unit includes a tripod with a cylindrical column made in the form of a bracket, a basic element of a spherical movable connection made in the form of a ring mounted on the upper end of the cylindrical column to ensure alignment with the base of the tripod, three support balls of equal diameter, mounted on the upper surface the base element, the working element of a spherical movable connection, made in the form of a truncated hemisphere and placed a spherical surface on the support balls, a vertically oriented rod, the upper end connected to the working element from the side of its small base, a coordinate table mounted on the lower end of the rod, and an angular reflector optically connected to the second deflector of the second structural unit and mounted on the coordinate table to ensure alignment of the propagation planes of reflected and incident to the corner reflector of light beams.
На фиг.1 изображена схема размещения конструктивных узлов измерительной системы относительно рабочей площадки регулировочного стенда, на фиг.2 показаны первый и второй конструктивные узлы, на фиг.3 - второй и третий конструктивные узлы системы, на фиг.4 поясняется ход световых лучей в измерительной системе.Figure 1 shows the layout of the structural nodes of the measuring system relative to the working platform of the adjusting stand, figure 2 shows the first and second structural nodes, figure 3 - the second and third structural nodes of the system, figure 4 explains the course of light rays in the measuring system.
Калибруемая рабочая площадка представляет собой комплект стандартных металлических плит 1-4, снабженных регулировочными домкратами 5. Лазерная измерительная система выполнена в виде трех конструктивных узлов 6, 7 и 8 (фиг.1).The calibrated working platform is a set of standard metal plates 1-4 equipped with adjusting
В первый конструктивный узел включены предметный стол 9 в составе посадочной площадки 10, опорной площадки 11, регулировочных винтов 12-14, подъемного механизма 15 и основания 16, лазерный блок 17, снабженный опорными планками 18 и подключенный посредством кабеля 19 к блоку питания 20 со стрелочным прибором 21 определения режима работы лазера, и устройство 22 формирования двух параллельных световых пучков J01 и J02 (фиг.2).The first structural unit includes an object table 9 comprising a
В состав второго конструктивного узла включены рельс 23 с призматическими направляющими 24, рейтер 25, вертикальная цилиндрическая колонка 26 с держателем 27 первого дефлектора 28, второй дефлектор 29 и штангенрейсмас 30 (фиг.2, 3).The composition of the second structural unit includes a
В состав третьего конструктивного узла включены штатив 31 с цилиндрической колонкой 32, выполненной по форме скобы, базовый элемент сферического подвижного соединения, выполненный по форме кольца 33, три опорных шарика 34 равного диаметра, рабочий элемент 35 сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы, вертикально ориентированный стержень 36, координатный столик 37 и уголковый отражатель 38 (фиг.3).The third structural unit includes a
Работа измерительной системы заключается в следующем.The operation of the measuring system is as follows.
Соответствие метрологических характеристик (прямолинейность, горизонтальность, плоскостность) рабочей площадки регулировочного стенда требованиям нормативных документов определяют по перепадам высот проверяемых точек поверхности комплекта стандартных металлических плит 1-4 размером (L1×L2), укомплектованных регулировочными домкратами 5. Расстояния между указанными точками вдоль продольного и вдоль поперечного направлений задаются в методиках калибровки в зависимости от габаритов рабочей площадки и назначения регулировочного стенда. Для измерения перепадов высот заданных проверяемых точек поверхности плит 1-4 лазерную измерительную систему компонуют в виде трех конструктивных узлов 6, 7 и 8, схема размещения которых относительно рабочей площадки приведена на фиг.1.The conformity of metrological characteristics (straightness, horizontalness, flatness) of the working platform of the adjustment bench to the requirements of regulatory documents is determined by the height differences of the checked surface points of a set of standard metal plates 1-4 in size (L 1 × L 2 ) equipped with
Предметный стол 9 первого конструктивного узла 6 выполнен с возможностью перемещения его посадочной площадки 10 по высоте и с возможностью вращения площадки 10 относительно основания 16 вокруг двух взаимно перпендикулярных направлений: вокруг осей "X" и "Z". Вокруг оси "X" положение посадочной площадки 10 регулируют непосредственно винтами 12, вокруг оси "Z" - винтами 13 и 14, определяющими ориентацию опорной площадки 11. По высоте предметный стол 9 регулируют подъемным механизмом 15 (фиг.2).The object table 9 of the first structural unit 6 is made with the possibility of moving its
Предметный стол 9 и рельс 23 второго конструктивного узла 7 измерительной системы размещают перед плитой 1 и ориентируют его вдоль оси "Z" рабочей площадки. Используя микрометрический уровень в качестве эталона горизонтальности, поверхность посадочной площадки 10 и прилегающую к направляющим 24 рельса 23 плоскость выставляют параллельной плоскости "XZ". Лазерный блок 17, подключенный кабелем 19 к блоку 20 питания, устанавливают на предметный стол 9 и жестко закрепляют опорные планки 18 лазера к посадочной площадке 10. При этом опорные планки 18 должны быть прикреплены к лазерному блоку 17 с обеспечением распространения двух параллельных световых пучков J01 и J02, формируемых устройством 22, в горизонтальной плоскости (плоскость Q1 на фиг.4).The object table 9 and the
На рельсе 23 размещают рейтер 25, на основании которого дополнительно закрепляют вертикальную цилиндрическую колонку 26 с держателем 27 первого дефлектора 28. Изменением высоты предметного стола 9 и вращением держателя 27 вокруг оси вертикальной колонки 26 дефлектор 28 оптически связывают с лазерным блоком 17. При этом дефлектор 28 должен быть закреплен в держателе 27 с обеспечением перпендикулярности плоскостей Q2 и Q1 распространения отраженных и падающих на первый дефлектор 28 световых пучков J11 (J12) и J01 (J02).A
На посадочную площадку рейтера 25 устанавливают второй дефлектор 29. При установке дефлектор 29 ориентируют таким образом, чтобы он был оптически связан с первым дефлектором 28 и чтобы обеспечивалась параллельность плоскостей Q3 и Q2 распространения отраженных и падающих на второй дефлектор световых пучков J21 (J22) и J11(J12).A
При компоновке третьего конструктивного узла 8 базовый элемент 33 сферического подвижного соединения жестко закрепляют к верхнему торцу цилиндрической колонки 32 с обеспечением соосности с основанием штатива 31. Рабочий элемент 35 сферического подвижного соединения, выполненный по форме усеченной полусферы, сферической поверхностью размещают на опорных шариках 24. Стержень 36 соединяют с рабочим элементом 35 со стороны его малого основания. К нижнему торцу стержня 36 крепят координатный столик 37 с уголковым отражателем 38. При этом уголковый отражатель 38 ориентируют таким образом, чтобы посредством регулировочных винтов координатного столика 37 обеспечить возможность совмещения плоскостей распространения отраженных и падающих на уголковый отражатель световых пучков J31 (J32) и J21 (J22) (фиг.3).When arranging the third structural unit 8, the
Третий конструктивный узел 8 устанавливают на первую проверяемую точку поверхности рабочей площадки и приступают к проведению юстировки измерительной системы: смещением второго конструктивного узла 7 вдоль оси "Z" оптически связывают уголковый отражатель 38 со вторым дефлектором 29, поворотом штатива 31 вокруг оси "Y", а затем посредством регулировочных винтов координатного столика 37 добиваются совмещения сформированных уголковым отражателем 38 световых пучков J31 и J32 с плоскостью O3, а изменением наклона посадочной площадки координатного столика 37 относительно плоскости "XZ" световые пучки J31 и J32 выставляют параллельными оси "X". Последнюю операцию производят один раз за время проведения калибровки, т.к. за счет наличия сферического подвижного соединения конструкция узла 8 позволяет поддерживать постоянной пространственную ориентацию уголкового отражателя 38 при отклонениях поверхности рабочей площадки от горизонтальной плоскости "XZ".The third structural unit 8 is installed on the first test point on the surface of the working platform and proceed with the alignment of the measuring system: by shifting the second structural unit 7 along the "Z" axis, the
Изменяя высоту Нx рейтера 25 (и соответственно расстояние hx между дефлекторами 28 и 29) на величину ±δhХ, световые пучки J01 (J11, J21) и J02 (J12, J22) попарно совмещают со световыми пучками J52 (J42, J32) и J51 (J41, J31) (фиг.4). При точном попадании световых пучков J51 и J52 в выходные отверстия устройства 22 возникает оптическая обратная связь, возмущающе воздействующая на стабилизацию лазерного блока 17. О совмещении указанных световых пучков судят по колебаниям стрелки прибора 21 блока питания 20. На рельс 23 устанавливают штангенрейсмас 30 и приводят его измерительную ножку в соприкосновение с поверхностью посадочной площадки рейтера 25. Значение H1, пропорциональное значению h1 на фиг.4 и измеренное штангенрейсмасом 30, принимают за результат измерения в первой проверяемой точке поверхности рабочей площадки.By changing the height H x of the reader 25 (and, accordingly, the distance h x between the
Третий конструктивный узел 8 последовательно устанавливают на проверяемые точки данного продольного сечения рабочей площадки. Для каждой проверяемой точки проводят необходимые операции при юстировке измерительной системы и по показаниям штангенрейсмаса 30 определяют значение Нх. Затем смещением рейтера 25 второго конструктивного узла 7 вдоль оси "Z" совмещают плоскость Q3 распространения световых пучков J21 и J22 с очередным продольным сечением рабочей площадки и производят аналогичные измерения.The third structural unit 8 is sequentially installed on the test points of this longitudinal section of the working platform. For each point tested, the necessary operations are carried out during the adjustment of the measuring system, and the value of H x is determined from the readings of the
По результатам измерений определяют соответствие метрологических характеристик (прямолинейность, плоскостность, горизонтальность) калибруемой рабочей площадки требованиям нормативных документов и, в случае необходимости, посредством регулировочных домкратов 5 сглаживают неровности рабочей площадки и производят повторную калибровку ее поверхности.According to the measurement results, the metrological characteristics (straightness, flatness, horizontality) of the calibrated work platform are determined to meet the requirements of regulatory documents and, if necessary, by means of adjusting
Предлагаемая измерительная система по сравнению с прототипом отличается более широким диапазоном измерений и может использоваться в тех случаях, когда с достаточной точностью должны быть определены позиции измеряемого объекта, не содержащего подвижных частей, используемых в прототипе в качестве направляющих.The proposed measuring system in comparison with the prototype has a wider measurement range and can be used in those cases where the position of the measured object that does not contain moving parts used as guides in the prototype must be determined with sufficient accuracy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115286/28A RU2347184C2 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Laser measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115286/28A RU2347184C2 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Laser measuring system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005115286A RU2005115286A (en) | 2006-11-27 |
RU2347184C2 true RU2347184C2 (en) | 2009-02-20 |
Family
ID=37664197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005115286/28A RU2347184C2 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Laser measuring system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2347184C2 (en) |
-
2005
- 2005-05-19 RU RU2005115286/28A patent/RU2347184C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005115286A (en) | 2006-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108291809B (en) | Method for checking and/or calibrating the vertical axis of a rotating laser | |
US20120105866A1 (en) | Coordinate measuring machine (cmm) and method of compensating errors in a cmm | |
CN107462227A (en) | A kind of leveling and horizontal error test equipment | |
US3923402A (en) | Method and apparatus for aligning paper machinery | |
TWI405950B (en) | Optical type machine calibration detection device | |
CN109696121A (en) | A kind of quick calibration method based on laser interferometer light path | |
JP3751928B2 (en) | Laser interferometer and measuring apparatus using the same | |
CN105627913A (en) | Linear length measurement alignment adjustment method for laser interferometer | |
RU2347184C2 (en) | Laser measuring system | |
CN212806912U (en) | Light path collimation supporting device of laser interferometer | |
RU2347186C2 (en) | Laser measuring system | |
CN109551520B (en) | High-efficiency six-degree-of-freedom parallel robot precision testing device | |
CN110207595B (en) | Device and method for measuring length of retro-reflective ball length standard rod | |
CN113474620B (en) | Horizontal vertical line detection device and system | |
CN205482980U (en) | Optical sighting is with maring detection device | |
RU2347185C2 (en) | Laser measuring system | |
CN110567377B (en) | Pyramid prism length standard rod length measuring device and measuring method thereof | |
KR102555460B1 (en) | Calibration apparatus for surveying instrument | |
CN2116889U (en) | Level collimation axes measuring device | |
CN216283314U (en) | Two-dimensional guide rail straightness and verticality testing device | |
RU2401985C1 (en) | Wide-range comparator checking and calibrating coordinate measurement apparatus | |
RU2018140202A (en) | Metrological stand for calibration, calibration of level meters and level alarms | |
RU2739141C1 (en) | Stand for calibration of buoy gauges and level gauges | |
CN115218826A (en) | Roll angle measuring system based on auto-collimation principle | |
RU2352897C2 (en) | Device for calibration of car platform of alignment racks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20140416 |