[發(fā)明專利]一種以標(biāo)準(zhǔn)球為反射裝置的激光跟蹤測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610099814.4
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105737734B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石照耀;宋輝旭;陳洪芳
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種以標(biāo)準(zhǔn)球為反射裝置的激光跟蹤測量系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括垂直軸系、水平軸系、兩軸系電機、激光頭、標(biāo)準(zhǔn)球以及微調(diào)裝置；

該系統(tǒng)主要劃分為上述幾個部分，各部分的連接關(guān)系如下：

垂直軸系主要由支撐板(18)、垂直軸(19)、轉(zhuǎn)臺(3)、托板(4)構(gòu)成；支撐板(18)通過四個周向螺栓固定在垂直軸(19)的端面上；階梯狀的垂直軸(19)通過二十四個螺栓固定在轉(zhuǎn)臺(3)的內(nèi)圈端面上；轉(zhuǎn)臺(3)的外圈通過二十四個螺栓固定在托板(4)上；托板(4)則由四個螺栓固定在底板(1)上；垂直軸系回轉(zhuǎn)時能夠帶動支撐板(18)上的水平軸系和激光頭部分繞垂直方向進行回轉(zhuǎn)運動；

水平軸系主要由水平軸電機支架(5)、諧波減速器(7)、左側(cè)激光頭支撐板(6)、激光頭連接板(11)、右側(cè)激光頭支撐板(14)、短軸(13)和軸承座(15)構(gòu)成；水平軸電機支架(5)的兩側(cè)通過四個螺栓固定在支撐板(18)上，軸承座(15)的兩側(cè)通過兩個螺栓固定在支撐板(18)上；諧波減速器(7)的凸緣通過六個螺栓固定在水平軸電機支架(5)上，同時使用四個螺栓將左側(cè)激光頭支撐板(6)固定在諧波減速器(7)的回轉(zhuǎn)端，而左側(cè)激光頭支撐板(6)的另一端則由兩個螺栓固定在激光頭連接板(11)上；激光頭連接板(11)的右端通過兩個螺栓與右側(cè)激光頭支撐板(14)固定，同時使用四個螺栓將短軸(13)與右側(cè)激光頭支撐板(14)連接，并將短軸(13)插入軸承座(15)中的精密軸承內(nèi)；

水平軸電機(8)直接通過四個螺栓與水平軸電機支架(5)連接，為水平軸系直接提供運動和扭矩；垂直軸電機(20)通過四個螺栓與垂直軸電機支架(21)直接連接，而垂直軸電機支架(21)下端是四個腰型孔，通過四個螺栓固定在底板(1)上；垂直軸電機支架(21)的另一端通過六個螺栓固定有一個諧波減速器(7)；諧波減速器(7)的回轉(zhuǎn)端通過四個螺栓連接了一個短軸(13)，該短軸(13)安裝有一個小同步帶輪(22)；該小同步帶輪(22)通過同步齒形帶(23)將運動和扭矩傳遞到大同步帶輪(25)，從而帶動垂直軸(19)的回轉(zhuǎn)；

微調(diào)裝置主要包括標(biāo)準(zhǔn)球微調(diào)裝置、水平軸微調(diào)裝置和激光光軸微調(diào)裝置；標(biāo)準(zhǔn)球微調(diào)裝置由標(biāo)準(zhǔn)球過度裝置(26)、微調(diào)螺母(27)、標(biāo)準(zhǔn)球底座(28)、微調(diào)圓環(huán)(30)、微調(diào)圓環(huán)固定螺栓(31)、標(biāo)準(zhǔn)球底座固定螺栓(32)和標(biāo)準(zhǔn)球底座微調(diào)螺栓(33)構(gòu)成；標(biāo)準(zhǔn)球(12)的外螺紋旋入標(biāo)準(zhǔn)球過度裝置(26)后，將標(biāo)準(zhǔn)球過度裝置(26)另一端的光軸以過度連接的配合關(guān)系插入標(biāo)準(zhǔn)球底座(28)的內(nèi)孔中，同時標(biāo)準(zhǔn)球過度裝置(26)的光軸上開有鍵槽；標(biāo)準(zhǔn)球底座(28)的筒壁上打有螺紋孔，其作用為旋入頂絲至鍵槽中以固定標(biāo)準(zhǔn)球過度裝置(26)；在螺紋孔的對側(cè)，打有一小通孔，起作用為保證標(biāo)準(zhǔn)球底座(28)內(nèi)部的氣壓平衡；標(biāo)準(zhǔn)球底座(28)通過四個螺栓固定在底板(1)上，同時微調(diào)圓環(huán)(30)也通過四個螺栓固定在底板(1)上；四個標(biāo)準(zhǔn)球底座微調(diào)螺栓(31)旋入微調(diào)圓環(huán)(30)的外側(cè)，用于調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)球(12)在水平平面內(nèi)的位置；水平軸微調(diào)裝置由支撐板微調(diào)螺栓(17)和支撐板(18)構(gòu)成；開有四個腰型孔的支撐板(18)由四個螺栓固定在垂直軸端面上，同時四個支撐板微調(diào)螺栓(31)分別旋入支撐板(18)的外側(cè)，用于頂住四個固定螺栓，從而調(diào)節(jié)水平軸系的位置，并使之過標(biāo)準(zhǔn)球(12)的球心；激光光軸微調(diào)裝置由激光頭微調(diào)螺栓(10)、激光頭連接板(11)和微調(diào)矩形框(34)構(gòu)成；微調(diào)矩形框(34)通過四個螺栓固定在激光頭上，并且套在激光頭連接板的外側(cè)，并由外側(cè)旋入的八個激光頭微調(diào)螺栓頂住激光頭連接板，從而調(diào)節(jié)了激光光軸的位置，并使之過標(biāo)準(zhǔn)球球心。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以標(biāo)準(zhǔn)球為反射裝置的激光跟蹤測量系統(tǒng)，其特征在于：激光頭(9)主要由一套激光干涉系統(tǒng)構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以標(biāo)準(zhǔn)球為反射裝置的激光跟蹤測量系統(tǒng)，其特征在于：標(biāo)準(zhǔn)球(12)是一個球度誤差小于50nm的標(biāo)準(zhǔn)球，其目的用于反射激光束；要求標(biāo)準(zhǔn)球表面鍍有高反射率膜，即反射率大于95％。