本發(fā)明涉及光電設(shè)備檢校領(lǐng)域，具體涉及一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)及標(biāo)校方法。

背景技術(shù)：

1、隨著光電科技的發(fā)展，光電設(shè)備在各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，光電設(shè)備光軸初始位置的標(biāo)校是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作，尤其是有特定位置精度要求的設(shè)備，如自動(dòng)回復(fù)到垂直或水平位置，這時(shí)就需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行特定位置的標(biāo)?！，F(xiàn)有技術(shù)中還未有一種很好的標(biāo)校光軸鉛垂位置的方法。

2、現(xiàn)有的與本方法類似的光軸鉛垂標(biāo)校的方案為：

3、采用視覺測(cè)量技術(shù)，由圖像采集模塊、圖像處理系統(tǒng)和電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)等組合成調(diào)校儀器進(jìn)行光軸標(biāo)校；

4、采用激光器、反光鏡和棱鏡等組合方式進(jìn)行光軸標(biāo)校。

5、以上標(biāo)校方法主要對(duì)應(yīng)有以下不足：

6、1）第一種方法需要專門開發(fā)算法軟件，對(duì)調(diào)校人員要求高，且需要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，因此對(duì)相機(jī)的要求也高，精度也受算法、轉(zhuǎn)臺(tái)精度等多因素影響；

7、2）第二種方法，儀器組需要專業(yè)人員進(jìn)行調(diào)校和維護(hù)，棱鏡、反射鏡加工難度大，生產(chǎn)成本高，儀器的調(diào)校精度影響標(biāo)校結(jié)果；

8、3）上述兩種標(biāo)校方法通用性差，儀器自身精度控制難度大，成本高，使用范圍有限，不適合有高精度要求的場(chǎng)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)及標(biāo)校方法，解決上述背景技術(shù)中的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：包括支撐架，支撐架上設(shè)有精密測(cè)角儀，精密測(cè)角儀中的旋轉(zhuǎn)臂上設(shè)有被調(diào)校物，被調(diào)校物通過快捷裝拆機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)臂連接；

3、還設(shè)有平行光管，平行光管設(shè)在被調(diào)校物正下方，平行光管通過帶三腳架的經(jīng)緯儀矯正，用于提供鉛垂標(biāo)校目標(biāo)。

4、優(yōu)選的，精密測(cè)角儀底部與支撐架之間設(shè)有多個(gè)調(diào)平螺釘，精密測(cè)角儀周側(cè)設(shè)有多個(gè)相互垂直的水準(zhǔn)儀，用于調(diào)整精密測(cè)角儀的水平。

5、優(yōu)選的，旋轉(zhuǎn)臂位于精密測(cè)角儀一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，精密測(cè)角儀上設(shè)有微調(diào)手輪、止動(dòng)機(jī)構(gòu)和讀數(shù)系統(tǒng)，微調(diào)手輪用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，止動(dòng)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊，讀數(shù)系統(tǒng)用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度。

6、優(yōu)選的，被調(diào)校物包括調(diào)節(jié)座，調(diào)節(jié)座端部通過快捷裝拆機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)臂連接，調(diào)節(jié)座內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)架，轉(zhuǎn)動(dòng)架兩端通過旋轉(zhuǎn)軸抵靠在調(diào)節(jié)座上轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)架內(nèi)設(shè)有傾角傳感器和相機(jī)。

7、優(yōu)選的，傾角傳感器兩端通過隔圈和螺栓與轉(zhuǎn)動(dòng)架連接，相機(jī)兩端通過調(diào)整墊圈和螺栓與轉(zhuǎn)動(dòng)架連接；

8、通過調(diào)節(jié)隔圈和調(diào)整墊圈的厚度從而調(diào)節(jié)傾角傳感器和相機(jī)的角度。

9、優(yōu)選的，快捷裝拆機(jī)構(gòu)包括燕尾塊和燕尾座，燕尾塊抵靠在燕尾座內(nèi)滑動(dòng)，燕尾座通過多顆螺釘一和銷釘固定在旋轉(zhuǎn)臂上，燕尾塊通過多顆螺釘二固定在被調(diào)校物中的調(diào)節(jié)座上。

10、優(yōu)選的，燕尾座一端固設(shè)有限位塊，燕尾塊抵靠在限位塊上；

11、燕尾座一側(cè)設(shè)有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)設(shè)有螺紋連接的鎖緊螺釘，螺紋孔端部固設(shè)有擋塊，擋塊上設(shè)有異形槽，用于防止鎖緊螺釘脫落；

12、燕尾塊一側(cè)設(shè)有弧形槽，鎖緊螺釘端部抵靠在弧形槽內(nèi)。

13、優(yōu)選的，還設(shè)有校正系統(tǒng)，校正系統(tǒng)用于讀取傾角傳感器角度值，標(biāo)定初始位置，并對(duì)位置角度值進(jìn)行修正。

14、一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)的標(biāo)校方法，其方法具體步驟如下：

15、s1、在支撐架一側(cè)地面安裝平行光管，并通過帶三腳架的經(jīng)緯儀調(diào)整平行光管的光軸處于鉛垂位置，提供鉛垂標(biāo)校目標(biāo)；

16、s2、將精密測(cè)角儀安裝在支撐架上，調(diào)節(jié)底部的調(diào)平螺釘，觀察相互垂直兩個(gè)水準(zhǔn)儀水泡居中，以使精密測(cè)角儀處于水平，并轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂至豎直的0°初始位置后鎖緊旋轉(zhuǎn)臂；

17、s3、將被調(diào)校物通過快捷裝拆機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)臂上并鎖緊固定，通過修切調(diào)整墊圈以使相機(jī)的十字線瞄準(zhǔn)平行光管的十字線，即相機(jī)的光軸與平行光管的光軸平行，處于鉛垂位置；

18、s4、安裝傾角傳感器，通過校正系統(tǒng)讀取傾角傳感器的數(shù)值θ1，若數(shù)值在-0.03°≤θ1≤+0.03°，則進(jìn)行下一步；若超出范圍，則修切隔圈，直至傾角傳感器的數(shù)值在范圍內(nèi)；

19、s5、通過校正系統(tǒng)設(shè)置被調(diào)校物光軸鉛垂歸零；

20、s6、被調(diào)校物中的轉(zhuǎn)動(dòng)架通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)30°；

21、s7、操作精密測(cè)角儀的旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)被調(diào)校物光軸回轉(zhuǎn)30°左右，擰緊止動(dòng)機(jī)構(gòu)，操作微調(diào)手輪，以使相機(jī)的十字線再次瞄準(zhǔn)平行光管的十字線，記錄傾角傳感器的數(shù)值θ2，若θ2在0°±0.01°的范圍內(nèi)，則完成校正工作；若θ2超出范圍，則對(duì)傾角傳感器進(jìn)行修正或是更換，然后重復(fù)步驟s4~s7，直至滿足要求。

22、本發(fā)明提供了一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)及標(biāo)校方法，有益效果：

23、1、系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單，操控靈活，調(diào)校精度高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，室內(nèi)、野外均能使用，可廣泛應(yīng)用于各類光電儀器設(shè)備的光軸鉛垂位置的快速精準(zhǔn)標(biāo)校，保證設(shè)定角度范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)復(fù)位精度，并可實(shí)現(xiàn)任意方向的位置校準(zhǔn)。

24、2、通過改變旋轉(zhuǎn)臂的結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)不同外形的被調(diào)校裝置，對(duì)大、中、小和微型光電設(shè)備皆適用，通用性好。

25、3、功能全面，還可測(cè)試光電設(shè)備的方位、俯仰旋轉(zhuǎn)精度及光電設(shè)備的視場(chǎng)等參數(shù)指標(biāo)。

26、4、被調(diào)校物與標(biāo)校系統(tǒng)的連接、拆卸便捷，定位準(zhǔn)確可靠，工作效率高。系統(tǒng)經(jīng)過簡(jiǎn)單的初始調(diào)校后,并可投入批量標(biāo)校工作。

27、5、可精準(zhǔn)標(biāo)定設(shè)備的鉛垂位置，經(jīng)鑒定試驗(yàn)和用戶試用證明，本發(fā)明經(jīng)濟(jì)適用，操作便捷，效率高，調(diào)校后的設(shè)備工作穩(wěn)定可靠。

技術(shù)特征：

1.一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)，其特征是：包括支撐架（6），支撐架（6）上設(shè)有精密測(cè)角儀（1），精密測(cè)角儀（1）中的旋轉(zhuǎn)臂（7）上設(shè)有被調(diào)校物（21），被調(diào)校物（21）通過快捷裝拆機(jī)構(gòu)（5）與旋轉(zhuǎn)臂（7）連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)，其特征是：精密測(cè)角儀（1）底部與支撐架（6）之間設(shè)有多個(gè)調(diào)平螺釘（11），精密測(cè)角儀（1）周側(cè)設(shè)有多個(gè)相互垂直的水準(zhǔn)儀（12），用于調(diào)整精密測(cè)角儀（1）的水平。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)，其特征是：旋轉(zhuǎn)臂（7）位于精密測(cè)角儀（1）一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，精密測(cè)角儀（1）上設(shè)有微調(diào)手輪（10）、止動(dòng)機(jī)構(gòu)（9）和讀數(shù)系統(tǒng)（8），微調(diào)手輪（10）用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)臂（7）的轉(zhuǎn)動(dòng)，止動(dòng)機(jī)構(gòu)（9）用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)臂（7）的轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊，讀數(shù)系統(tǒng)（8）用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)，其特征是：被調(diào)校物（21）包括調(diào)節(jié)座（2101），調(diào)節(jié)座（2101）端部通過快捷裝拆機(jī)構(gòu)（5）與旋轉(zhuǎn)臂（7）連接，調(diào)節(jié)座（2101）內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)架（2103），轉(zhuǎn)動(dòng)架（2103）兩端通過旋轉(zhuǎn)軸（2102）抵靠在調(diào)節(jié)座（2101）上轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)架（2103）內(nèi)設(shè)有傾角傳感器（2104）和相機(jī)（2106）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)，其特征是：傾角傳感器（2104）兩端通過隔圈（2105）和螺栓與轉(zhuǎn)動(dòng)架（2103）連接，相機(jī)（2106）兩端通過調(diào)整墊圈（2107）和螺栓與轉(zhuǎn)動(dòng)架（2103）連接；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)，其特征是：快捷裝拆機(jī)構(gòu)（5）包括燕尾塊（16）和燕尾座（13），燕尾塊（16）抵靠在燕尾座（13）內(nèi)滑動(dòng)，燕尾座（13）通過多顆螺釘一（14）和銷釘（15）固定在旋轉(zhuǎn)臂（7）上，燕尾塊（16）通過多顆螺釘二（17）固定在被調(diào)校物（21）中的調(diào)節(jié)座（2101）上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)，其特征是：燕尾座（13）一端固設(shè)有限位塊（18），燕尾塊（16）抵靠在限位塊（18）上；

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)，其特征是：還設(shè)有校正系統(tǒng)（4），校正系統(tǒng)（4）用于讀取傾角傳感器（2104）角度值，標(biāo)定初始位置，并對(duì)位置角度值進(jìn)行修正。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)的標(biāo)校方法，其方法具體步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)及標(biāo)校方法，包括支撐架，支撐架上設(shè)有精密測(cè)角儀，精密測(cè)角儀中的旋轉(zhuǎn)臂上設(shè)有被調(diào)校物，被調(diào)校物通過快捷裝拆機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)臂連接；還設(shè)有平行光管，平行光管設(shè)在被調(diào)校物正下方，平行光管通過帶三腳架的經(jīng)緯儀矯正，用于提供鉛垂標(biāo)校目標(biāo)。該光軸鉛垂標(biāo)校系統(tǒng)通過其創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和精密的組件，實(shí)現(xiàn)了高效、準(zhǔn)確、安全的標(biāo)校過程，可精準(zhǔn)標(biāo)定設(shè)備的鉛垂位置，經(jīng)鑒定試驗(yàn)和用戶試用證明，本發(fā)明經(jīng)濟(jì)適用，操作便捷，效率高，調(diào)校后的設(shè)備工作穩(wěn)定可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：李偉,付可為,譚穎,李智坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中船重工中南裝備有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18