[發明專利]一種雙扇形旋轉激光自動經緯儀裝置

有效

• 申請號: 201710129828.0
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106840083B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 劉志剛;柯健鏹;邵山;孫慶龍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發明公開一種雙扇形旋轉激光自動經緯儀裝置，包括雙扇形旋轉激光發射頭、非接觸供電裝置、基準激光發射裝置和傳動軸系；雙扇形旋轉激光發射頭的點激光器、立方體分光鏡固定于旋轉座上，由點激光器射出的準直光通過旋轉座的回轉軸，并在旋轉座回轉軸處被立方體分光鏡分成兩束光，分別打到兩個鮑威爾棱鏡的發散棱上；非接觸供電裝置用于給點激光器驅動電路供電；傳動軸系包括傳動軸，傳動軸連接雙扇形旋轉激光發射頭和基準激光發射裝置的旋轉編碼器碼盤。本發明通過外置光電傳感器的方式可自動測量標靶位置的水平角和俯仰角，無須人工對準，并且可以實現被測目標的現場實時跟蹤測量。

技術領域

本發明涉及大尺寸空間測量技術領域，特別是涉及一種旋轉激光自動經緯儀裝置。

背景技術

隨著航空、航天、船舶和大型電站等領域在制造裝配過程中對大型部件精確定位和位置實時測控的要求不斷提高，大尺寸測量技術在工業生產中的應用越來越廣泛。近幾年，以經緯儀作為傳感器，用兩臺或兩臺以上經緯儀配合計算機及相應的硬件、軟件所組成的空間坐標測量系統在工程測量以及計量學中得到廣泛的應用。

傳統的激光經緯儀測量系統每次測量時都需人工對準目標，這樣不僅會降低工作效率，而且會人為引入誤差。

在大尺寸測量技術中，中國專利文獻“雙旋轉激光平面發射機的內參數標定方法”(申請號201610049835.5)，該專利申請公開了一種基于雙旋轉激光平面發射機的內參數標定方法，但沒有涉及具體發射機的結構，沒有具體的技術方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙扇形旋轉激光自動經緯儀裝置，以解決上述技術問題；采用空間平面的交會原理，通過外置的光電傳感器采集經緯儀發出的基準激光信號和兩個平面激光信號，并傳到上位機進行解算，即可得到傳感器所在位置的實時水平角和俯仰角。因此基于本發明的旋轉激光自動經緯儀，通過在被測目標上附加光電傳感器的方式，無須人工對準，即可實現被測目標的現場實時跟蹤測量。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種雙扇形旋轉激光自動經緯儀裝置，包括雙扇形旋轉激光發射頭、非接觸供電裝置、基準激光發射裝置和傳動軸系；

雙扇形旋轉激光發射頭包括旋轉座、點激光器、點激光器驅動電路、立方體分光鏡和鮑威爾棱鏡；點激光器、立方體分光鏡固定于旋轉座上，由點激光器射出的準直光通過旋轉座的回轉軸，并在旋轉座回轉軸處被立方體分光鏡分成兩束光，分別打到兩個鮑威爾棱鏡的發散棱上；點激光器驅動電路固定于旋轉座中，用于驅動點激光器；

非接觸供電裝置用于給點激光器驅動電路供電；

基準激光發射裝置包括轉編碼器碼盤和旋轉編碼器讀數模塊；旋轉編碼器碼盤固定于傳動軸系的傳動軸上，能夠隨傳動軸同步旋轉；旋轉編碼器讀數模塊用于讀取旋轉編碼器碼盤旋轉數據；

傳動軸系包括傳動軸，傳動軸的頂部連接雙扇形旋轉激光發射頭，用于驅動雙扇形旋轉激光發射頭旋轉。

進一步的，兩個鮑威爾棱鏡的兩束扇形激光平面與豎直平面的夾角分別為正負30度。

進一步的，旋轉座的頂部設有發射頭蓋。

進一步的，非接觸供電裝置包括發射線圈座、發射線圈、接收線圈、接收線圈座和隔磁片；接收整流濾波電路集成于點激光器驅動電路中；發射線圈固定于發射線圈座上，而發射線圈座安裝于固定的軸承端蓋上，并將隔磁片壓緊于發射線圈座和旋轉座之間；電源線接入發射震蕩放大電路，使得發射線圈產生時變磁場；接收線圈固定于接收線圈座，而接收線圈座安裝于轉動的旋轉座底部；接收線圈由于電磁感應原理產生的交流電經由接收整流濾波電路轉換成穩定的直流電，給點激光器驅動電路供電。