[发明专利]一种用于光学测量的仪器及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，特别是涉及一种用于光学测量的仪器及其测量方法。

背景技术

​现有的激光指向仪是采用低功耗半导体激光器发出激光，通过光学系统会聚，使其成为高度准直的激光束，通过水平和垂直微调，完成指向工作。现已有的激光指向仪体积较大，具有放线、定位、指向功能，而且由于在实际生产施工过程中需要经常调整仪器所在的位置以及指向，而目前这些仪器无法满足在高低位置、纵向位置或者水平指向等方面的精准调节，因而生产施工过程需要多次反复调节才能到位，使用不方便，工人劳动强度大，还影响到施工进度。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种集灵活性、方便性、多面性、实用性于一体，从而降低工人劳动强度，提高施工效率的用于光学测量的仪器及其测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

设计一种用于光学测量的仪器，包括激光指向扩束镜及主机，还包括支座和底座，其中支座位于底座的正上方，所述主机后端水平滑动套装在支座前端盲孔内，所述支座上设有激光指向扩束镜及主机纵向平移机构，在支座与底座之间设有激光指向扩束镜及主机升降调节机构和水平旋转定位机构；

所述激光指向扩束镜及主机纵向平移机构包括千分尺，所述千分尺的测微螺杆头部插入到支座后端通孔内，并顶在所述主机的后端面上；

所述激光指向扩束镜及主机水平旋转定位机构包括水平转动板、转动杆、限位块及水平支撑板、支撑结构和限位结构，其中水平转动板前端通过连接件与支座底部连接，转动杆上端与支座后端连接，水平支撑板位于水平转动板正下方，水平支撑板后端相对于转动杆下端设有弧形槽，弧形槽横向两侧分别装有限位块，限位块与弧形槽间为滑动匹配连接，并且转动杆下端位于横向两限位块之间，在水平转动板前端与相应的水平支撑板之间设有支撑结构和限位结构；

所述激光指向扩束镜及主机升降调节机构包括设于底座上的呈前后平行设置的升降调节立柱Ⅰ和Ⅱ，其中水平支撑板前端固定安装在升降调节立柱Ⅰ上，水平转动板的后端转动支撑在升降调节立柱Ⅱ顶端，水平支撑板的后端固定套装在升降调节立柱Ⅱ上。

优选地，在上述用于光学测量的仪器中，所述支撑结构和限位结构均为丝母丝杠调节结构，其中丝母固定在水平支撑板上，丝杠竖向贯穿水平支撑板，且末端延伸至水平转动板底部；所述支撑结构所用丝杠末端为球形面，限位机构所用丝杠末端为平面。

优选地，在上述用于光学测量的仪器中，所述转动杆为L形杆，转动杆下端设有指针，相应的沿水平支撑板的弧形槽设有旋转角度刻度线。

优选地，在上述用于光学测量的仪器中，所述升降调节立柱Ⅰ和Ⅱ上分别装有升降调节电机，在升降调节电机动力输出轴上套装有旋转编码器。

优选地，在上述用于光学测量的仪器中，所述升降调节电机为步进电机。

优选地，在上述用于光学测量的仪器中，所述主机后端与支座径向之间设有顶紧手柄，用以固定定位。

优选地，在上述用于光学测量的仪器中，所述限位块下部所设螺纹杆由弧形槽穿出后通过螺母螺纹固定连接在水平支撑板上。

还设计一种如上任一所述的用于光学测量的仪器的测量方法，包括以下准备步骤：

（1） 调整激光指向扩束镜及主机的高低位置：通过前后平行设置的升降调节立柱Ⅰ和Ⅱ来同步调整激光指向扩束镜及主机所处的高低位置；

（2） 调整激光指向扩束镜及主机的纵向位置：通过转动千分尺上的旋钮，千分尺上的测微螺杆顶动主机及激光指向扩束镜做纵向移动，来调节确定激光指向扩束镜及主机的纵向位置；

（3）调整激光指向扩束镜及主机的水平指向：转动板带动主机及激光指向扩束镜旋转，在旋转至指定角度后通过转动杆下端与横向两限位块匹配定位，同时通过定位结构，实现水平转动板相对于水平支撑板的旋转定位。

本发明技术方案的有益效果是：本发明在现有激光指向仪的基础上，分别增设了纵向平移机构、升降调节机构和水平旋转定位机构，从而能够实现激光指向扩束镜及主机在高低位置、纵向位置以及水平指向三个方面的自主自由调节；同时增设千分尺用于确定纵向位移量，增设升降调节电机及旋转编码器用以确定升降高度，增设指针及旋转角度刻度线来定量旋转角度，从而实现激光指向扩束镜及主机在高低位置、纵向位置以及水平指向三个方面的精准调节。因而集灵活性、方便性、多面性、实用性于一体，能够降低工人劳动强度，有助于提高施工效率。

附图说明