[發明專利]一種多功能多目標圓周運動標準器

有效

• 申請號: 202210002115.9
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114485503B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 喬磊;甘曉川;孫安斌;高廷;王魯濤;趙子越;曹鐵澤;王繼虎;瞿劍蘇
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B21/04;G01C25/00
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發明公開的一種多功能多目標圓周運動標準器，涉及用于大尺寸測量設備校準的多功能多目標圓周運動標準器，屬于幾何量領域。本發明主要由動力組件、輸出支撐組件、轉標尺組件三部分組成。本發明能夠作為激光跟蹤儀等設備動態校準的標準圓周運動軌跡產生裝置與靜態校準的長度標準裝置；搭載靶標進行精密圓周運動，保證靶標在運動過程中的穩定性，并在靜態工況下兼顧作為靜態一維標準器使用。本發明不僅能夠滿足實現固定靶標圓周運動的功能，能夠保證靶標運動的穩定性及精度，同時也能夠滿足足夠的定位精度實現動靜態多種不同的測量方式。本發明還具有結構緊湊可靠，運轉穩定、運行平穩無沖擊、圓周轉速可調、具備擴展程序接口的優點。

技術領域

本發明涉及一種多功能多目標圓周運動標準器，尤其涉及用于大尺寸測量設備校準的多功能多目標圓周運動標準器，屬于幾何量領域。

背景技術

隨著科技工業的不斷發展，相關的大尺寸計量設備應用也更加廣泛，如激光跟蹤儀、關節臂、經緯儀、激光掃描儀等。在相關大尺寸設備的應用過程中，需要采用相應的校準用標準器或校準裝置實現校準，以對設備的測量能力提供有效保證。通常的靜態校準過程往往需要通過固定兩個或多個適用于不同測量設備的被測靶標固定在一個穩定的標準尺上，其位置關系已通過坐標測量機等設備實現標定，通過相應的大尺寸測量設備對靶標位置進行測量并與標稱值進行比較，即可實現對設備的靜態校準工作；動態校準工作則通常針對于激光跟蹤儀等具備動態測量的設備，需要將被測目標實現標準模型路徑運動，常采用圓周運動，以實現相應的動態校準工作。上述在實驗室校準和現場校準領域應用尤為廣泛，有效方便了大尺寸測量工作的開展。

目前常用的圓周運動標準器主要通過如下幾種方式實現。其一是通過安裝在固定工作平臺上的機械或者氣浮轉臺搭載固定目標，通過控制轉臺旋轉運動用以實現固定目標的圓周運動過程，通過激光跟蹤儀對目標的瞄準測量實現動態校準過程。這種實現方式的不足之處在于轉臺在質量和體積上相對較大，不便于攜帶和移動，并且需要為轉臺配備固定的工作平臺或者是專用的承載測量支架及相應的電控組件，部件較多占用空間較大，不便于現場動態校準工作的開展。其二是通過磁性傳動部件或電機直接輸出至一個主轉軸，在主轉軸的另一端配備轉臂，轉臂以主轉軸軸心對稱設置并在端部安裝靶標，通過對靶標的測量實現對激光跟蹤儀等測量設備進行動態特性校準檢測。這種方式通過轉臂的定心結構與動力來源提高整體的穩定性相對有限，且沒有對傳動輸出端進行相應控制，只是簡單進行圓周運動傳輸，無法從根本上調高圓周運動的穩定性，同時整體采用剛性連接，不能有效減少因機械運轉帶來的沖擊振動，針對長結構轉臂兩端靶標的位置沒有能夠進行有效標定，限定了該裝置的使用范圍。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種用于激光跟蹤儀等設備的動靜態校準的多功能多目標圓周運動標準器，能夠作為激光跟蹤儀等設備動態校準的標準圓周運動軌跡產生裝置與靜態校準的長度標準裝置；搭載靶標進行精密圓周運動，保證靶標在運動過程中的穩定性，并在靜態工況下兼顧作為靜態一維標準器使用。本發明不僅能夠滿足實現固定靶標圓周運動的功能，能夠保證靶標運動的穩定性及精度，同時也能夠滿足足夠的定位精度滿足動靜態多種不同的測量方式。本發明還具有結構緊湊可靠，運轉穩定、運行平穩無沖擊、圓周轉速可調、具備擴展程序接口的優點。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

本發明公開的一種多功能多目標圓周運動標準器，主要由動力組件、輸出支撐組件、轉標尺組件三部分組成。

所述的動力組件主要由伺服電機、電機輸出軸、增扭機構、增扭輸出軸、柔性連接器、轉接支撐座組成。伺服電機作為整個裝置的動力來源，安裝在動力組件的最左端，通過電機驅動整個圓周運動的過程。伺服電機右側通過電機輸出軸與增扭機構連接，用以提升三倍以上的扭力，顯著增強整體運轉的穩定性。增扭機構通過其右側的增扭輸出軸實現扭力的輸出，并與柔性連接器左端進行固定，柔性連接器本體采用柔性軟連接結構，具備足夠的減震減沖擊能力，有效保證整體的抗震穩定能力，也能減小微小偏心帶來的不利影響。轉接支撐座安裝在增扭機構右側，用以將增扭機構與右側輸出支撐組件的輸出支撐體相連接固定。