[发明专利]一种用于激光追踪测量系统的激光头微调装置

说明书

本发明公开了一种用于激光追踪测量系统的激光头微调装置，属于激光测量领域；该激光头微调装置包括光路支撑板、激光头连接板、激光头水平方向微调机构、激光头垂直方向微调机构、通光孔、连接板和腰型槽。激光头连接板的一侧通过螺钉与安置在轴承座上的轴连接，激光头连接板的另一侧通过螺钉与安置在电机支架上的电机连接。轴承座与电机支架通过螺钉固定在垂直回转轴系上。由于放置在腰型槽中其位置相对光路支撑板固定不变，通过旋紧和旋松激光头水平方向微调机构来带动整个光路支撑板左右微动。旋紧和旋松激光头垂直方向微调机构来带动光路支撑板上下微动，有效的调节激光光轴的轴线位置。

技术领域

本发明涉及一种激光测量领域，特别涉及一种用于激光追踪测量系统的激光头微调装置。

背景技术

激光干涉仪目前是世界上大范围位移测量精度最高的实用工具，以多个激光跟踪干涉测量装置为基础的柔性坐标测量系统避免了传统坐标测量机使用精密导轨的限制，被认为是最具有潜力的，大范围、高精度、非接触、动态、现场实时测量的工具，目前其应用已经延伸到工业中各个领域，但是对不同误差进行测量时要搭建不同的测量光路，尤其在对数控机床以及坐标测量机进行校准时，使用激光干涉仪对各项误差进行测量的检测周期长，测量效率低，因此高效、便捷，且专用于对数控机床以及坐标测量机进行校准的激光跟踪测量系统应运而生。

激光跟踪测量技术最早是在机器人计量领域发展起来的，当时主要是用来解决机器人标定的问题，激光跟踪测量是一种无导轨测量，同时激光跟踪仪是在传统商业激光干涉仪的基础上加入了跟踪反射镜机构，可以跟踪空间的运动目标，并且实时测量运动目标与跟踪反射镜中心距离的变化量。跟踪反射镜机构由位置伺服系统控制，可以实时动态跟踪空间目标点，实现了由静态测量到动态跟踪测量的跟踪反射镜可以把激光光束投射到空间任意一点，从而实现了由一维直线测量到空间三维坐标测量的转变，也实现了三维实时动态跟踪测量，但是激光跟踪测量系统的精度通常较低。

激光追踪仪是工业测量领域中一种高精度的大尺寸测量仪器。具有测量空间大、测量效率高、测量精度高、操作简单等特点，类似于便携式三坐标测量机，并广泛应用于船舶制造、汽车制造、飞行器制造等领域。激光追踪测量系统主要由能够实现自动跟踪的二维回转机构和干涉测长系统组成。从理论上保证水平回转轴、垂直回转轴与激光光轴三轴交于一点，并且保证交点位于标准球球心位置。因此，激光光轴的轴线是否通过标准球球心对激光追踪测量系统的测量精度影响很大。所以，激光头在垂直于光轴平面上的两个方向的微动来保证激光光轴过球心有助于提高激光追踪测量系统的测量精度。

发明内容

本发明的目的在于实现激光追踪测量系统激光束的光轴通过标准球的球心，提供了一种用于激光追踪测量系统的激光头微调装置。该装置是基于激光追踪测量系统中标准球相对位置不变的特征，通过在相互垂直的两个方向上微调激光头的运动实现激光束的光轴通过标准球球心。

本发明采用的技术方案是一种用于激光追踪测量系统的激光头微调装置，该激光头微调装置包括光路支撑板1、激光头连接板2、激光头水平方向微调机构3、激光头垂直方向微调机构4、通光孔5、连接板6和腰型槽7。

如图1所示，激光头连接板2的一侧通过螺钉与安置在轴承座8上的轴连接，激光头连接板2的另一侧通过螺钉与安置在电机支架11上的电机连接。轴承座8与电机支架11通过螺钉固定在垂直回转轴系9上。从光路支撑板1中射出的激光束经过通光孔5照射在标准球10上，且激光束的光轴通过标准球10的球心。轴承座8、垂直回转轴系9、标准球10、电机支架11均不参与激光头微调过程。

如图4所示，激光头水平方向微调机构3以螺纹连接的方式旋入激光头连接板2侧面的细牙螺纹孔中，激光头垂直方向微调机构4同样以螺纹方式旋入激光头连接板2顶面的细牙螺纹孔中。