[发明专利]用于激光跟踪仪的动静态校准装置及动、静态校准方法

权利要求书

1.一种用于激光跟踪仪的动静态校准装置，其特征在于，包括光栅测量装置和相互垂直的水平板（11）和竖直板（12），水平板（11）用于放置激光跟踪仪（2），竖直板（12）上固定有竖向导轨（41）和光栅测量装置中的二维光栅（3），竖向导轨（41）上滑动连接有滑块（7），滑块（7）与探针（8）的一端固定连接，探针（8）的另一端与二维光栅（3）相接，滑块（7）还与靶座（6）的一端固定连接，靶座（6）的另一端固定有靶标（5），探针（8）和靶座（6）相对设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光跟踪仪的动静态校准装置，其特征在于，竖向导轨（41）通过横向导轨（42）与滑块（7）滑动连接，横向导轨（42）与竖向导轨（41）滑动连接，滑块（7）与横向导轨（42）滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光跟踪仪的动静态校准装置，其特征在于，二维光栅（3）的长度和宽度均为1m，二维光栅（3）的栅距为10nm—80μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于激光跟踪仪的动静态校准装置，其特征在于，水平板（11）和竖直板（12）均由大理石材料制成。

5.基于权利要求1所述的一种用于激光跟踪仪的动静态校准装置的静态示值误差校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将激光跟踪仪（2）放置于水平板（11）上；

步骤2、用光栅测量装置记录探针（8）的初始位置，用激光跟踪仪（2）记录靶标（5）的初始位置，然后移动滑块（7），使用激光跟踪仪（2）对靶标（5）进行跟踪，滑块（7）移动至设定距离后停止移动，然后用激光跟踪仪（2）记录靶标（5）的终止位置，用光栅测量装置记录探针（8）的终止位置；

步骤3、计算通过光栅测量装置测量到的探针（8）的移动距离D₁，和激光跟踪仪2测量得到的靶标5的移动距离D₂，D₁和D₂的差值，即为长度示值误差。

6.根据权利要求5所述的一种用于激光跟踪仪的动静态校准装置的静态示值误差校准方法，其特征在于，步骤2中，同一起始和终止位置进行三次测量，通过光栅测量装置测量得到的探针（8）的移动距离L_1n，与激光跟踪仪（2）测量得到的靶标5的移动距离L_2n，用公式（1）计算激光跟踪仪（2）的长度示值误差δ_n，（n=1,2,3），

δ_n=丨L_1n－L_2n丨（1），

得到δ1、δ2和δ3，计算测量得到的长度示值误差的最大值δ_max，δmax=max（δ1、δ2，δ3），比较δ_max与激光跟踪仪（2）在该长度下对应的最大允许误差参数MPE，当δ_max≤丨MPE丨时，校准结果符合计量要求。

7.基于权利要求1所述的一种用于激光跟踪仪的动静态校准装置的动态示值误差校准方法，其特征在于，使滑块（7）带动靶标（5）和探针（8）在二维光栅（3）上按照圆形轨迹移动，同时利用激光跟踪仪（2）采集靶标（5）运动一周的测量点集，并根据测量点集的坐标计算靶标（5）的圆轨迹直径；使用光栅测量装置测量得到探针（8）运动一周的点位数据，并计算探针（8）运动一周的圆轨迹直径；计算靶标（5）和探针（8）的圆轨迹直径之差，即为激光跟踪仪（2）的动态示值误差。

8.根据权利要求7所述的一种用于激光跟踪仪的动静态校准装置的动态示值误差校准方法，其特征在于，先测量出激光跟踪仪（2）的动态速度极限，然后将滑块（7）的移动速度设置为激光跟踪仪（2）的动态速度极限的0.7倍。