[發(fā)明專利]精密軸系正交性的檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310624727.2
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN104296693A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙艷平;王亮;梁雪馳;周鳳利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司洛陽電光設(shè)備研究所
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密機械正交軸系檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種精密軸系正交性的檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著光電系統(tǒng)綜合技術(shù)的不斷發(fā)展，高精度穩(wěn)瞄技術(shù)和高精度傳動系統(tǒng)已成為現(xiàn)階段發(fā)展的必然趨勢，為保證光電系統(tǒng)準確地捕獲、瞄準和跟蹤目標，對精密正交軸系的正交性均提出了很高的指標要求。

申請?zhí)枮?01010241206.5的中國專利申請“一種正交軸系的垂直度和位置度的檢測方法”公開了一種檢測精密正交軸系正交性的檢測方法，但使用范圍有要求，僅適用于其中一軸系為兩個半軸部件構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，且兩個半軸部件的軸承套設(shè)計工藝孔，與軸承安裝軸面的同軸度不大于￠0.01，檢測正交軸系的相交度時，用工藝孔的中心來模擬軸線的位置，所以工藝孔同軸度的加工精度將直接影響正交軸系相交度的檢測精度。現(xiàn)有的檢測方法對軸承套上的工藝孔加工精度要求很高，增加了加工難度及加工成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種精密軸系正交性的檢測系統(tǒng)及方法，以解決精密軸系正交性的檢測對軸承套上的工藝孔加工精度要求很高而增加了加工難度及加工成本的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的精密軸系正交性的檢測系統(tǒng)技術(shù)方案如下：該檢測系統(tǒng)包括四維可調(diào)分劃板、電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀和檢測平臺，所述四維可調(diào)分劃板安裝到待檢測精密正交軸系俯仰部件的轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)上，檢測平臺上用于支撐待檢測精密正交軸系，所述電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀用于與四維可調(diào)分劃板自準和瞄準來檢測軸系正交性。

進一步的，檢測系統(tǒng)還包括照明設(shè)備，用于照亮四維可調(diào)分劃板。

進一步的，所述四維可調(diào)分劃板通過轉(zhuǎn)接板固設(shè)于待檢測精密正交軸系的一軸線的轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)上。

本發(fā)明的精密軸系正交性的檢測方法技術(shù)方案如下：該方法用于由方位部件和俯仰部件構(gòu)成的正交軸系，方位部件形成正交軸系的方位軸線，俯仰部件形成正交軸系的俯仰軸線，檢測方法的步驟如下：

（1）在俯仰部件的轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)上安裝四維可調(diào)分劃板，并調(diào)整四維可調(diào)分劃板鏡面與俯仰軸線垂直；

（2）照亮四維可調(diào)分劃板，然后對電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀調(diào)焦，使四維可調(diào)分劃板的分劃像清晰，四維可調(diào)分劃板繞俯仰軸線旋轉(zhuǎn)，則分劃像繞俯仰軸線畫圓，調(diào)整四維可調(diào)分劃板的水平和豎直方向位移，使得分劃像繞俯仰軸線的畫圓量最小，此時四維可調(diào)分劃板的分劃中心在俯仰軸線上，以模擬俯仰軸線；

（3）調(diào)整電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀在水平和豎直方向上的位移，使得分劃像位于電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀的中間零位；

（4）將電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀調(diào)焦到無窮遠，向四維可調(diào)分劃板發(fā)出平行光，調(diào)整電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀的方位、俯仰角度使得電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀與四維可調(diào)分劃板自準；

（5）俯仰部件繞方位軸線旋轉(zhuǎn)180°，四維可調(diào)分劃板的另一鏡面在電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀中的俯仰線重合，測量方位線的變化量，計算得出正交軸系的垂直度偏差；

（6）電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀調(diào)焦使分劃像清晰，測量分劃像俯仰線的變化量和讀取此時工作距倍率，計算得出正交軸系的相交度，完成精密軸系正交性的檢測。

進一步的，所述步驟（1）中調(diào)整四維可調(diào)分劃板鏡面與俯仰軸線垂直的過程是：將電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀調(diào)焦到無窮遠，向四維可調(diào)分劃板發(fā)出平行光，調(diào)節(jié)四維可調(diào)分劃板的方位、俯仰角度，使電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀通過四維可調(diào)分劃板鏡面的自準直像繞俯仰軸線的畫圓量最小，此時四維可調(diào)分劃板鏡面與俯仰軸線垂直。

本發(fā)明的精密軸系正交性的檢測系統(tǒng)及方法在檢測過程中不借助工藝孔中心來模擬軸線，而是在一軸系的轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)上安裝四維可調(diào)分劃板，調(diào)節(jié)四維可調(diào)分劃板的鏡面與軸線垂直，分劃中心在軸線上，用四維可調(diào)分劃板中心來模擬軸線，克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限性和缺陷，一次調(diào)整完成后，可以同時得出垂直度和相交度偏差，本發(fā)明基于光學(xué)原理檢測精度高、效率高、方法簡單，對軸承套上的工藝孔加工精度沒有要求，便于實施。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀光學(xué)系統(tǒng)圖；

圖2是本發(fā)明實施例的電視內(nèi)調(diào)焦自準直儀外形圖；

圖3是四維可調(diào)分劃板結(jié)構(gòu)圖；

圖4是圖3的A-A剖視圖；

圖5是圖3的B-B剖視圖；

圖6是實施例的待測正交軸系部件結(jié)構(gòu)圖；

圖7是圖6的A-A剖視圖；

圖8是實施例的俯仰軸轉(zhuǎn)接板結(jié)構(gòu)圖。