本發(fā)明屬于激光測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于把激光跟蹤儀的可自適應(yīng)孔徑的輔助定位裝置。

背景技術(shù)：

激光跟蹤儀是一種大量程、高精度的工業(yè)測(cè)量?jī)x器，可對(duì)空間運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤并實(shí)時(shí)測(cè)量目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)。具有高精度、高效率、可實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量等特點(diǎn)，適用于大型工件的輔助檢驗(yàn)和配裝測(cè)量。激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)基本都是由激光跟蹤頭、控制器、用戶計(jì)算機(jī)、靶球(反射器)及輔助工裝墊塊等組成。

激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)的基本工作原理是在目標(biāo)點(diǎn)上以直接或間接接觸方式放置一個(gè)靶球，跟蹤頭發(fā)出的激光射到靶球上被反射回跟蹤頭。同時(shí)，返回的激光光束被接收系統(tǒng)所采集，根據(jù)激光的光程、相位和跟蹤頭測(cè)角編碼器的綜合數(shù)據(jù)用來(lái)計(jì)算目標(biāo)的三維空間位置。跟蹤頭具有方位和俯仰的二自由度精密轉(zhuǎn)臺(tái)，當(dāng)靶球在跟蹤頭視場(chǎng)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，跟蹤頭會(huì)調(diào)整光束瞄準(zhǔn)方向來(lái)實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)靶球。

激光跟蹤儀的靶球通常直接用于測(cè)量對(duì)象的表面，對(duì)于孔、點(diǎn)、邊等幾何元素的測(cè)量則需要借助多種輔助工裝。其中，孔的坐標(biāo)測(cè)量主要分兩種情況，一種是預(yù)先設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)定位孔，這種孔具有6mm，8mm或10mm等標(biāo)準(zhǔn)孔徑，直接使用相應(yīng)規(guī)格的輔助工裝一次測(cè)量即可得到孔的坐標(biāo)；另一種是普通孔，其尺寸通常與上述規(guī)格不同，測(cè)量時(shí)需要沿著孔的圓周測(cè)量多個(gè)點(diǎn)擬合成一個(gè)圓周再計(jì)算圓心的坐標(biāo)，這樣獲得一個(gè)孔的坐標(biāo)需要測(cè)量多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)再進(jìn)行計(jì)算操作，效率較低。為了解決機(jī)械工件中大量不同尺寸的普通孔進(jìn)行快速測(cè)量問(wèn)題，需要一種具有自適應(yīng)孔徑的輔助定位裝置，使得對(duì)于不同直徑的孔均可一次測(cè)量即獲得坐標(biāo)信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一個(gè)用于激光跟蹤儀的可自適應(yīng)孔徑的輔助定位裝置，使得激光跟蹤儀可以通過(guò)一次測(cè)量獲得不同直徑的被測(cè)孔的坐標(biāo)信息，從而提高測(cè)量效率。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種自適應(yīng)孔徑的激光跟蹤儀輔助定位裝置，該裝置可通過(guò)改變圓柱探頭的等效外徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑的孔的快速測(cè)量。

該裝置包括承球臺(tái)、底座、轉(zhuǎn)動(dòng)板、軸承、磁鐵、簧片、銷(xiāo)軸、測(cè)孔軸；其中：

所述的承球臺(tái)的上部為臺(tái)體，在臺(tái)體的上表面具有固定測(cè)量靶球的錐形盲孔，在盲孔的底部用過(guò)盈配合的方式塞入磁鐵，用以吸住靶球。承球臺(tái)的下部為凸臺(tái)，在凸臺(tái)的下方有一段螺紋桿。

所述的測(cè)孔軸的上端面具有一個(gè)下沉的臺(tái)階面，臺(tái)階面的直徑與承球臺(tái)下部凸臺(tái)外徑一致，臺(tái)階面的中央具有一個(gè)螺紋盲孔，測(cè)孔軸的外壁有三個(gè)等夾角環(huán)形分布的槽。

所述的底座的上表面中心具有貫通的臺(tái)階孔，其內(nèi)部可安裝軸承，軸承外圈與臺(tái)階孔之間為過(guò)盈配合。在底座的下表面中央有一個(gè)下沉的圓形臺(tái)階面，臺(tái)階面底部有三個(gè)等夾角環(huán)形分布的銷(xiāo)孔。銷(xiāo)孔在底座的上表面有一個(gè)沉孔。

所述的銷(xiāo)軸具有兩個(gè)沿軸線方向的用于安裝簧片和轉(zhuǎn)動(dòng)板的槽，銷(xiāo)軸與底座的環(huán)形槽底部的銷(xiāo)孔構(gòu)成間隙配合。銷(xiāo)軸中與槽距離較遠(yuǎn)的一端有直徑較大的臺(tái)階。

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)板具有與測(cè)孔軸的槽互相耦合的接觸面，當(dāng)承球臺(tái)相對(duì)底座旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)板與測(cè)孔軸外壁的槽存在相對(duì)滑動(dòng)，并隨著承球臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)而內(nèi)外擺動(dòng)。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：當(dāng)需要測(cè)量多種直徑的普通孔的坐標(biāo)時(shí)，無(wú)需通過(guò)多次測(cè)量孔的圓周再計(jì)算獲得圓心坐標(biāo)，僅通過(guò)微調(diào)裝置的等效外徑即可實(shí)現(xiàn)定位和測(cè)量，提高普通孔的坐標(biāo)測(cè)量效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意仰視圖。

圖3為本發(fā)明的使用原理示意圖。

圖中，承球臺(tái)1、底座2、轉(zhuǎn)動(dòng)板3、軸承4、磁鐵5、簧片6、銷(xiāo)軸7、測(cè)孔軸8、靶球9。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1所示自適應(yīng)孔徑的激光跟蹤儀輔助定位裝置的各個(gè)部件為：承球臺(tái)1、底座2、轉(zhuǎn)動(dòng)板3、軸承4、磁鐵5、簧片6。圖1中底座2的上表面中心臺(tái)階孔內(nèi)安裝了軸承4并靠過(guò)盈配合進(jìn)行緊固，承球臺(tái)1下部凸臺(tái)與軸承4內(nèi)孔具有間隙配合。

圖2中底座2的下表面中央位置的下沉圓形臺(tái)階面具有三個(gè)銷(xiāo)孔，這三個(gè)銷(xiāo)孔分別與銷(xiāo)軸7構(gòu)成間隙配合，銷(xiāo)軸7從底座2的上表面插入，直至銷(xiāo)軸7的臺(tái)階與底座2上表面的沉孔接觸到位。當(dāng)承球臺(tái)1與底座2裝配好后，銷(xiāo)軸7的軸向自由度被完全約束。

圖2中銷(xiāo)軸7的兩個(gè)槽分別安裝簧片6和轉(zhuǎn)動(dòng)板3。當(dāng)承球臺(tái)1、測(cè)孔軸8與底座2裝配好后，測(cè)孔軸8與環(huán)繞其四周的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)板3緊密接觸。簧片6在裝置裝配好后被底座2下表面圓臺(tái)階邊緣強(qiáng)迫彎曲從而提供前述的緊密接觸的壓力。

圖3中靶球9的外圓貼合到承球臺(tái)1上表面的錐形盲孔內(nèi)壁上，靶球9可被磁鐵5的磁力吸附住。底座2的下表面貼合到被測(cè)孔的平面，測(cè)孔軸8伸入被測(cè)孔中，保持底座2不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動(dòng)承球臺(tái)1，在測(cè)孔軸8和轉(zhuǎn)動(dòng)板3的外輪廓相互耦合作用下使得轉(zhuǎn)動(dòng)板3相對(duì)裝置的回轉(zhuǎn)軸逐漸展開(kāi)，同時(shí)微調(diào)裝置的擺放位置，直至所有轉(zhuǎn)動(dòng)板3完全頂住被測(cè)孔的內(nèi)壁。此時(shí)裝置的軸線與被測(cè)孔的軸線完全重合，使用激光跟蹤儀測(cè)量靶球9的坐標(biāo)即可獲得被測(cè)孔的坐標(biāo)。