一種激光跟蹤儀的跟蹤反射鏡的快速安裝方法及安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)儀器制造領(lǐng)域，具體涉及一種具有高精度幾何關(guān)系光學(xué)反射鏡的快速安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光跟蹤儀為大尺寸高精度幾何量測(cè)量?jī)x器，跟蹤儀測(cè)角信息通過(guò)二維轉(zhuǎn)臺(tái)的兩個(gè)軸角編碼器獲得，測(cè)距信息通過(guò)激光測(cè)距單元獲得，將測(cè)角與測(cè)距信息結(jié)合實(shí)現(xiàn)空間目標(biāo)的三維坐標(biāo)測(cè)量。二維轉(zhuǎn)臺(tái)的測(cè)角精度關(guān)系儀器的最終測(cè)量精度，為此，在跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)研制過(guò)程中需嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)臺(tái)垂直軸，水平軸和激光光軸的幾何關(guān)系，保證三軸相互垂直，且交于一點(diǎn)。
[0003]對(duì)于反射鏡跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)，要求反射鏡鏡法線與水平軸垂直且反射面與水平軸線重合，在傳統(tǒng)的反射鏡轉(zhuǎn)臺(tái)研制過(guò)程中設(shè)計(jì)反射鏡修切墊，在裝配過(guò)程中先測(cè)量裝配幾何關(guān)系誤差后，再對(duì)修切墊進(jìn)行修切，如此重復(fù)安裝、測(cè)量、修切環(huán)節(jié)，最終達(dá)到安裝要求。此方法設(shè)計(jì)復(fù)雜，設(shè)備穩(wěn)定性差，生產(chǎn)效率低，不利于批量生產(chǎn)與加工。為此，需要發(fā)明一種跟蹤反射鏡安裝方法，優(yōu)化儀器設(shè)計(jì)，降低加工精度要求，提高儀器穩(wěn)定性，簡(jiǎn)化儀器安裝流程，提高儀器的裝配效率，成為儀器產(chǎn)業(yè)化的迫切要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決【背景技術(shù)】中的存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種跟蹤反射鏡安裝方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0006]一種激光跟蹤儀的跟蹤反射鏡的快速安裝方法，其特殊之處在于:包括以下步驟:
[0007]I】軸系旋轉(zhuǎn)軸線角度測(cè)量
[0008]安裝水平軸，在水平軸的一端安裝反射鏡，通過(guò)光電自準(zhǔn)直儀測(cè)量水平軸與反射鏡的夾角，調(diào)節(jié)使得水平軸與反射鏡垂直，反射鏡的法線方向代表水平軸的軸線方向；
[0009]2】水平軸與跟蹤反射鏡的高度測(cè)量
[0010]將跟蹤反射鏡反射面朝下放置在內(nèi)置五棱鏡的跟蹤反射鏡支撐座上，測(cè)量跟蹤反射鏡的反射面的高度，
[0011]將水平軸裝在跟蹤反射鏡上方，調(diào)節(jié)使得水平軸的軸線中心高度與跟蹤反射鏡的反射面中心高度一致；
[0012]3】跟蹤反射鏡法線角度調(diào)節(jié)
[0013]采用光電自準(zhǔn)直儀通過(guò)五棱鏡瞄準(zhǔn)跟蹤反射鏡法線，跟蹤反射鏡法線通過(guò)五棱鏡折光后實(shí)現(xiàn)垂直折轉(zhuǎn)與水平軸軸線平行，通過(guò)光電自準(zhǔn)直儀實(shí)時(shí)監(jiān)視水平軸線與跟蹤反射鏡法線的垂直關(guān)系，調(diào)節(jié)使得水平軸線與跟蹤反射鏡法線垂直；
[0014]4】粘結(jié)
[0015]當(dāng)水平軸與跟蹤反射鏡的高度和角度滿足要求后，利用粘接方式實(shí)現(xiàn)反射鏡與水平軸快速粘接安裝。
[0016]上述步驟I】的反射鏡通過(guò)反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝于水平軸的一端，通過(guò)調(diào)節(jié)反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)反射鏡法線調(diào)節(jié)。
[0017]上述反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括并行設(shè)置的第一調(diào)節(jié)環(huán)、第二調(diào)節(jié)環(huán)，第一調(diào)節(jié)環(huán)通過(guò)第一螺釘與水平軸固定連接，第二調(diào)節(jié)環(huán)與反射鏡固定連接并通過(guò)第二螺釘與第一調(diào)節(jié)環(huán)連接，
[0018]還包括橡膠墊，所述橡膠墊位于第一調(diào)節(jié)環(huán)、第二調(diào)節(jié)環(huán)之間且套在第二螺釘上，通過(guò)調(diào)節(jié)第二螺釘以調(diào)節(jié)橡膠墊的厚度，從而實(shí)現(xiàn)反射鏡法線調(diào)節(jié)。
[0019]上述步驟I】具體為:
[0020]將水平軸安裝在水平軸支座上，水平軸可繞軸線自由旋轉(zhuǎn)，將軸線反射鏡連同反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在水平軸軸端；將光電自準(zhǔn)直儀安放在反射鏡法線方向，調(diào)節(jié)光電自準(zhǔn)直儀方向獲得自準(zhǔn)像；
[0021]旋轉(zhuǎn)水平軸，監(jiān)視光電自準(zhǔn)直儀自準(zhǔn)像的運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使得水平軸繞軸線旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，光電自準(zhǔn)直儀自準(zhǔn)像固定或達(dá)到安裝誤差允許范圍內(nèi)，認(rèn)為反射鏡法線代表軸線。
[0022]上述步驟2】具體為:
[0023]采用高度計(jì)測(cè)跟蹤量反射鏡支撐座左右兩側(cè)的高度，取平均后代表反射鏡面中心高度，將水平軸，及其水平軸支座安裝，在反射鏡上方，調(diào)節(jié)水平軸支座，左右支撐塊的高度使得水平軸線左右支撐點(diǎn)的高度均與反射鏡面中心高度一致。
[0024]上述步驟3】具體為:
[0025]采用光電自準(zhǔn)直儀通過(guò)五棱鏡瞄準(zhǔn)跟蹤反射鏡法線，旋轉(zhuǎn)水平軸支座同時(shí)獲得軸線反射鏡的自準(zhǔn)像，兩個(gè)自準(zhǔn)像的高差即為反射鏡法線與水平軸線的不垂直度；監(jiān)視光電自準(zhǔn)直儀的自準(zhǔn)像，微調(diào)水平軸支座左右支撐點(diǎn)的高度，使得兩自準(zhǔn)像重合或小于垂直度誤差要求，且水平軸線中心高度與反射鏡中心高度一致或小于距離誤差要求，認(rèn)為反射鏡調(diào)節(jié)到位。
[0026]一種激光跟蹤儀的跟蹤反射鏡的快速安裝結(jié)構(gòu)，其特殊之處在于:包括沿水平軸徑向設(shè)置的通向跟蹤反射鏡的灌膠孔11、安裝在水平軸I軸端的軸線反射鏡8、安裝在軸線反射鏡8法線方向的光電自準(zhǔn)直儀9、支撐在水平軸下方的支撐高度可調(diào)節(jié)的水平軸支座6，支撐在跟蹤反射鏡下方的跟蹤反射鏡座4、安裝在跟蹤反射鏡座內(nèi)且位于自準(zhǔn)直儀光路上的對(duì)光線折轉(zhuǎn)90°的五角棱鏡5，所述跟蹤反射鏡座4的反射面朝向五角棱鏡，所述跟蹤反射鏡座4及水平軸支座6的相應(yīng)位置開設(shè)有供光束通過(guò)的通光孔12。
[0027]上述安裝結(jié)構(gòu)還包括反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7，所述反射鏡通過(guò)反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝于水平軸軸端。
[0028]上述反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括并行設(shè)置的第一調(diào)節(jié)環(huán)71、第二調(diào)節(jié)環(huán)72，第一調(diào)節(jié)環(huán)71通過(guò)第一螺釘73與水平軸I固定連接，第二調(diào)節(jié)環(huán)72與反射鏡固定連接并通過(guò)第二螺釘74與第一調(diào)節(jié)環(huán)71連接，
[0029]還包括橡膠墊75，所述橡膠墊75位于第一調(diào)節(jié)環(huán)71與第二調(diào)節(jié)環(huán)72之間且套在第二螺釘74上，通過(guò)調(diào)節(jié)第二螺釘74以調(diào)節(jié)橡膠墊的厚度，從而實(shí)現(xiàn)反射鏡法線調(diào)節(jié)。
[0030]上述第二螺釘與橡膠墊的數(shù)量均為3且沿第一調(diào)節(jié)環(huán)圓周均布。
[0031]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0032]本發(fā)明在整個(gè)安裝調(diào)節(jié)過(guò)程可實(shí)時(shí)檢測(cè)反射鏡與軸線的距離誤差和角度誤差，為輔助調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)提供實(shí)時(shí)的誤差反饋量，避免了反復(fù)的安裝與誤差測(cè)量，有效提高安裝效率；輔助裝置調(diào)節(jié)到位后，采用粘接方法實(shí)現(xiàn)一次性安裝，省去反射鏡修切機(jī)構(gòu)，有效避免了多次安裝帶了的重復(fù)精度問(wèn)題，降低了零件的加工精度，提高了設(shè)備工作的可靠性與穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0033]附圖為本發(fā)明所提供的反射鏡快速粘接安裝及測(cè)試裝置原理圖。
[0034]其中:1_水平軸；2_跟蹤反射鏡；3_粘接劑；4_跟蹤反射鏡支座；5_五棱鏡；6-水平軸支座；7_反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；71_第一調(diào)節(jié)環(huán)；72_第二調(diào)節(jié)環(huán)；73_第一螺釘；74_第二螺釘；75_橡膠墊；8_軸線反射鏡；9_光電自準(zhǔn)直儀；10_高度計(jì)；11-灌膠孔；12_通光孔。
【具體實(shí)施方式】
[0035]本發(fā)明提供一種激光跟蹤儀跟蹤反射鏡快速粘接安裝方法及裝置，在安裝過(guò)程中實(shí)時(shí)測(cè)量安裝，調(diào)節(jié)到位后采用粘接工藝實(shí)現(xiàn)一次性快速安裝。
[0036]激光跟蹤儀跟蹤反射鏡安裝方法及裝置包括軸系旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)量及跟蹤反射鏡法線測(cè)量；水平軸軸線通過(guò)安裝在水平軸軸端的平面反射鏡表示，反射鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸線反射鏡法線與軸線平行，跟蹤反射鏡法線通過(guò)五棱鏡折光后與軸線平行，通過(guò)光電自準(zhǔn)直儀可實(shí)時(shí)監(jiān)視水平軸線與跟蹤反射鏡法線的垂直關(guān)系；通過(guò)調(diào)節(jié)水平軸的左右支座的高度使得水平軸線與跟蹤反射鏡法線垂直；軸線的高度通過(guò)高度計(jì)測(cè)量，分別測(cè)量水平軸左右支撐面的高度，各減去支撐圓周的半徑即為左右支撐點(diǎn)的高度，取平均后獲得軸線中心高度；反射鏡的高度通過(guò)測(cè)量反射鏡支撐座左右兩端的高度，取平均后獲得反射鏡面中心高度，在安裝過(guò)程中調(diào)節(jié)水平軸左右支撐面的高度使得軸線中心高度與反射鏡中心高度一致。
[0037]通過(guò)調(diào)節(jié)水平軸左右支撐面的高度使得反射鏡與軸線的距離誤差和角度誤差均滿足要求時(shí)，將粘接劑通過(guò)水平軸的注膠孔注入至反射鏡后表面，固化后完成對(duì)反射鏡的安裝，并可檢測(cè)反射鏡的最終安裝誤差。
[0038]參見附圖，該發(fā)明提供一種激光跟蹤儀跟蹤反射鏡快速安裝方法及相應(yīng)的安裝裝置，該裝置主要包括安裝五棱鏡的反射鏡支撐座、具有指向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7的軸線反射鏡8，具有左右支撐點(diǎn)高低調(diào)節(jié)功能的水平軸支座6，通過(guò)光電自準(zhǔn)直儀9實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)跟蹤反射鏡2與水平軸I的角度關(guān)系