[發明專利]一種軸間距測量方法、裝置、系統、存儲介質和處理器

在審

• 申請號: 201911371981.X
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111023947A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 王曉光;劉柯;朱浩;郭天茂;王鍇磊;鮑晨興
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01B5/14
• 分類號: G01B5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種軸間距測量方法、裝置、系統、存儲介質和處理器。該方法包括：根據測量讀數的變化來調節俯仰軸的軸線與測量球的球心直至重合，其中，俯仰軸是平行于水平面并正交于方位軸的軸線，方位軸是垂直于水平面的軸線；將俯仰軸繞方位軸旋轉180度；將所述千分表固定于所述俯仰軸的另一端來測量所述測量球球體表面的任意兩點得到兩點的千分表讀數；計算左右兩點千分表讀數的差值得到測量結果。通過本發明解決了現有技術無法高效、準確地測量小型二維軸系軸間距的問題，能夠有效地實現激光雷達二維軸系軸間距高精度、高效率測量。

技術領域

本發明涉及機械設計領域，具體而言，涉及一種軸間距測量方法、裝置、系統、存儲介質和處理器。

背景技術

激光雷達在航空、航天、風電、核電等大型裝備制造業領域具有極其廣泛的應用。在設計過程中，要求軸系俯仰軸與方位軸軸線重合并且正交，但是，二維軸系中零部件加工與裝配過程中，由于加工精度與裝配工藝的限制，導致本應重合的正交軸系軸線不重合，從而軸線之間存在一個小量偏差，軸系軸線之間最小距離(共垂線長度)，稱之為軸間距。軸間距的大小對激光雷達精度影響很大，因此，需要將其準確的測量出來，用于對其進行修正或者補償。圖2所示為二維軸系示意圖，其中垂直于大地水平面的軸稱之為方位軸，與之正交的軸稱之為俯仰軸。理想情況下方位軸與俯仰軸位置的主視圖與左視圖如圖3和圖4所示，實際情況方位軸與俯仰軸之間存在一軸間距偏差情況下，軸間距的主視圖和左視圖如圖5和圖6所示。

目前對于軸間距的測量方法主要有基于經緯儀測量方法、基于視覺測量方法。上述這些方法在實際應用過程中都存在一定問題，并且不適合在小型二維軸系軸間距測量過程中使用。例如，基于經緯儀測量方法需要求軸系俯仰軸、方位軸為空心軸，基于視覺測量方法需要固定標志點，都具有一定的約束條件，具有一定的限制。激光雷達軸系尺寸較小、精度高，并且沒有固定標志點的空間，因此目前這些方法難以滿足測量需求。

現有技術有一種四點打表法軸間距測量方法，該方法中使用圓柱作為基準，用千分表對圓柱進行測量，但是在使用圓柱作為基準的測量方法在測量0°、180°、90°、270°四個點(上、下、左、右)時將四個點讀數調為一致，即需將圓柱軸線與俯仰軸軸線調為重合，該調節過程極其繁瑣，并且調節效果較差。另外，在測量過程中需要將俯仰軸繞方位軸準確旋轉180°，該過程目前均采用電機加碼盤的方式進行旋轉，但是采用該方法需要先將電機、碼盤安裝到軸系上，但是如果相交度結果較差，對軸系進行調試、補償時，需要將電機和碼盤拆除，過程十分復雜，費時費力。

針對現有技術無法高效、準確地測量小型二維軸系軸間距的問題，目前尚未提出有效地解決方案。

發明內容

本發明提供了一種軸間距測量方法、裝置、系統、存儲介質和處理器，以解決現有技無法高效、準確地測量小型二維軸系軸間距的問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種軸間距測量方法，包括：將千分表固定于測量球的球體表面進行測量得到測量讀數；根據所述測量讀數的變化來調節所述俯仰軸的軸線與所述測量球的球心直至重合，其中，所述俯仰軸是平行于水平面并正交于方位軸的軸線，所述方位軸是垂直于水平面的軸線；將所述俯仰軸繞所述方位軸旋轉180度；將所述千分表固定于所述俯仰軸的另一端來測量所述測量球球體表面的任意兩點得到兩點的千分表讀數；計算所述兩點千分表讀數的差值得到測量結果。

進一步地，將所述俯仰軸繞所述方位軸旋轉180度包括：通過調節光管去測量六面體相對的兩個面來將所述俯仰軸繞所述方位軸旋轉180度，其中，所述六面體的對稱中心線位于所述方位軸軸線上。

根據本發明實施例的另一個方面，還提供給了一種軸間距測量裝置，其特征在于，包括：千分表和測量球，所述千分表隨著測量的進行在所述測量球的球體表面與俯仰軸之間移動，所述測量球是高精度球體，所述千分表測量所述測量球的球體表面和所述測量球的球體任意兩點。

進一步地，所述測量球的球體任意兩點是所述測量球的球體表面上的任意以所述測量球中心線對稱的兩點。