[发明专利]一种双激光束光轴共线调校法

说明书

技术领域

本发明涉及光轴共线调校法，尤其涉及一种双激光束光轴共线调校法。

背景技术

激光测试技术作为一种现代化的测试技术，用途越来越广，发展也越来越快。在使用激光测量仪器时，很有可能将多个自带激光器的传感器或直接将多个激光器融合在一起，结合多个传感器的数据以得到最终的测量结果。而对这种测量系统而言，标定各束激光的位置关系是保证测量精度的关键工作。

目前，大部分确定激光位置关系的方法为：依据激光器或传感器的机械结构尺寸，将激光器或传感器安装在具有确定位置的机械机构上。

在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

实施上述方法来标定激光的位置，精度受限，原因如下：(1)激光是虚轴，其空间位置相对于激光器或传感器外形结构间的位置尺寸存在误差，并且在通常情况下，难以确定这种误差的大小；(2)激光器装配到确定位置后，由于装配误差的存在，单个传感器将偏移理想的装配位置，这样，多个激光器的相对位置存在的偏差可能更大，并且这种误差也难以被发现。

发明内容

本发明提供了一种双激光束光轴共线调校法，本方法消除了激光之间的相对位置和姿态存在的偏差，提高了双传感器组合测量的检测精度和标定精度，详见下文描述：

一种双激光束光轴共线调校法，所述方法包括以下步骤：

（1）在具有相互垂直的第一平面和第二平面的校调板上设置有第一激光器、第二激光器和具有显微放大功能的光学成像系统；

（2）将相互垂直的所述第一平面和所述第二平面的交线作为基准直线，所述光学成像系统紧贴校调板的所述第一平面和所述第二平面，并沿所述基准直线进行同侧平移，通过所述第一激光器采集不同位置处的激光光斑中心，分别获取多个第一激光光斑中心；

（3）判断各个第一激光光斑中心的中心位置坐标是否相同，若相同，执行步骤（4）；若不同，对所述第一激光器进行校正，使得各个第一激光光斑中心坐标相同，再执行步骤（4）；

（4）将所述光学成像系统异侧翻转180度，使所述光学成像系统的顶面与所述第二平面贴合；后面与所述第一平面贴合；所述光学成像系统并沿所述基准直线进行同侧平移，通过所述第二激光器采集不同位置处的激光光斑中心，分别获取多个第二激光光斑中心；

（5）判断各个第二激光光斑中心的中心位置坐标是否相同，若相同，同时记录第二激光光斑中心的坐标值，执行步骤（6）；若不同，对所述第二激光器进行校正，使得各个第二激光光斑中心坐标相同，记录第二激光光斑中心的坐标值，再执行步骤（6）；

（6）将所述光学成像系统异侧翻转180度，使所述光学成像系统紧贴校调板的所述第一平面和所述第二平面；所述光学成像系统通过所述第一激光器采集任意位置处的第三激光光斑中心并记录坐标值；

（7）判断第二激光光斑中心坐标的X值和第三激光光斑中心坐标的X值是否相同，如果是，执行（8）；如果否，则对第一激光器进行校正，使得X坐标值相同，再执行步骤（8）；

（8）将所述光学成像系统同侧翻转180度，使所述光学成像系统的顶面与所述第二平面贴合；前面与所述第一平面贴合；所述光学成像系统通过所述第一激光器采集任意位置处的第四激光光斑中心并记录坐标值；

（9）判断第四激光光斑中心坐标的Z值和第二激光光斑中心坐标的Z值是否相同，如果是，流程结束；如果否，则对第一激光器进行校正，使得Z坐标值相同，流程结束。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1）可提高激光类型的双传感器组合测量精度：本方法直接对激光光束进行精密测量，可提高两个激光类型传感器激光位置关系的标定精度，从而提高整个双传感器组合测量的检测精度。

2）方法拓展性：本方法的目的在于调节并测量两束激光的位姿，使其共线，但本方法也可以满足多束激光的位姿调节，对多束激光位姿的调校或标定也具有一定的借鉴意义。

附图说明

图1为双激光束光轴共线调校法的示意图；

图2为一种双激光束光轴共线调校法的流程图；

图3a为测头机构的主视图；

图3b为测头机构的半剖左视图；

图3c为测头结构俯视图；

图3d为测头局部剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：校调板；          2：第一平面；

3：第二平面；        4：第一激光器；

5：第二激光器；      6：光学成像系统；