[发明专利]一种以标准球为反射装置的激光跟踪测量系统

权利要求书

1.一种以标准球为反射装置的激光跟踪测量系统，其特征在于：该系统包括垂直轴系、水平轴系、两轴系电机、激光头、标准球以及微调装置；

该系统主要划分为上述几个部分，各部分的连接关系如下：

垂直轴系主要由支撑板(18)、垂直轴(19)、转台(3)、托板(4)构成；支撑板(18)通过四个周向螺栓固定在垂直轴(19)的端面上；阶梯状的垂直轴(19)通过二十四个螺栓固定在转台(3)的内圈端面上；转台(3)的外圈通过二十四个螺栓固定在托板(4)上；托板(4)则由四个螺栓固定在底板(1)上；垂直轴系回转时能够带动支撑板(18)上的水平轴系和激光头部分绕垂直方向进行回转运动；

水平轴系主要由水平轴电机支架(5)、谐波减速器(7)、左侧激光头支撑板(6)、激光头连接板(11)、右侧激光头支撑板(14)、短轴(13)和轴承座(15)构成；水平轴电机支架(5)的两侧通过四个螺栓固定在支撑板(18)上，轴承座(15)的两侧通过两个螺栓固定在支撑板(18)上；谐波减速器(7)的凸缘通过六个螺栓固定在水平轴电机支架(5)上，同时使用四个螺栓将左侧激光头支撑板(6)固定在谐波减速器(7)的回转端，而左侧激光头支撑板(6)的另一端则由两个螺栓固定在激光头连接板(11)上；激光头连接板(11)的右端通过两个螺栓与右侧激光头支撑板(14)固定，同时使用四个螺栓将短轴(13)与右侧激光头支撑板(14)连接，并将短轴(13)插入轴承座(15)中的精密轴承内；

水平轴电机(8)直接通过四个螺栓与水平轴电机支架(5)连接，为水平轴系直接提供运动和扭矩；垂直轴电机(20)通过四个螺栓与垂直轴电机支架(21)直接连接，而垂直轴电机支架(21)下端是四个腰型孔，通过四个螺栓固定在底板(1)上；垂直轴电机支架(21)的另一端通过六个螺栓固定有一个谐波减速器(7)；谐波减速器(7)的回转端通过四个螺栓连接了一个短轴(13)，该短轴(13)安装有一个小同步带轮(22)；该小同步带轮(22)通过同步齿形带(23)将运动和扭矩传递到大同步带轮(25)，从而带动垂直轴(19)的回转；

微调装置主要包括标准球微调装置、水平轴微调装置和激光光轴微调装置；标准球微调装置由标准球过度装置(26)、微调螺母(27)、标准球底座(28)、微调圆环(30)、微调圆环固定螺栓(31)、标准球底座固定螺栓(32)和标准球底座微调螺栓(33)构成；标准球(12)的外螺纹旋入标准球过度装置(26)后，将标准球过度装置(26)另一端的光轴以过度连接的配合关系插入标准球底座(28)的内孔中，同时标准球过度装置(26)的光轴上开有键槽；标准球底座(28)的筒壁上打有螺纹孔，其作用为旋入顶丝至键槽中以固定标准球过度装置(26)；在螺纹孔的对侧，打有一小通孔，起作用为保证标准球底座(28)内部的气压平衡；标准球底座(28)通过四个螺栓固定在底板(1)上，同时微调圆环(30)也通过四个螺栓固定在底板(1)上；四个标准球底座微调螺栓(31)旋入微调圆环(30)的外侧，用于调节标准球(12)在水平平面内的位置；水平轴微调装置由支撑板微调螺栓(17)和支撑板(18)构成；开有四个腰型孔的支撑板(18)由四个螺栓固定在垂直轴端面上，同时四个支撑板微调螺栓(31)分别旋入支撑板(18)的外侧，用于顶住四个固定螺栓，从而调节水平轴系的位置，并使之过标准球(12)的球心；激光光轴微调装置由激光头微调螺栓(10)、激光头连接板(11)和微调矩形框(34)构成；微调矩形框(34)通过四个螺栓固定在激光头上，并且套在激光头连接板的外侧，并由外侧旋入的八个激光头微调螺栓顶住激光头连接板，从而调节了激光光轴的位置，并使之过标准球球心。

2.根据权利要求1所述的一种以标准球为反射装置的激光跟踪测量系统，其特征在于：激光头(9)主要由一套激光干涉系统构成。

3.根据权利要求1所述的一种以标准球为反射装置的激光跟踪测量系统，其特征在于：标准球(12)是一个球度误差小于50nm的标准球，其目的用于反射激光束；要求标准球表面镀有高反射率膜，即反射率大于95％。