[发明专利]一种远距离高精度对中装置及大范围扫描系统

权利要求书

1.一种远距离高精度对中装置，其特征在于：包括第一架体(1)、第二架体(2)、准直光发生装置(3)、测位体装置(4)和控制单元(5)；

第一架体(1)，其一端设置于地面，另一端朝着远离地面的方向延伸，且该远离地面的一端设置有准直光发生装置(3)；

第二架体(2)，与第一架体(1)相对且间隔设置，第二架体(2)的一端设置于地面，其另一端朝着远离地面的方向延伸，且该远离地面的一端设置有测位体装置(4)；

准直光发生装置(3)，具有发光部，其发光部朝向第二架体(2)发出准直光线；

测位体装置(4)，接收准直光线并进行反射或者折射成像；

控制单元(5)，分别与第一架体(1)、第二架体(2)、准直光发生装置(3)和测位体装置(4)信号连接，控制单元(5)实时获取第一架体(1)和第二架体(2)的位姿信息；

其中，测位体装置(4)接收准直光线并得到相应的光斑，并选择性的保留两个光强最强的光斑，控制单元(5)调节第一架体(1)或者第二架体(2)的姿态，使该两个光斑进一步重合对中并形成一个光斑，实现第一架体(1)和第二架体(2)的对中；

测位体装置(4)包括基座(41)、成像单元(42)和相机(43)；基座(41)设置在第二架体(2)远离地面的一端，基座(41)远离第二架体(2)的一侧端面上设置有成像单元(42)；成像单元(42)上具有进光部和出光部，进光部朝向准直光发生装置(3)的发光部，出光部与进光部正交设置，出光部处的成像单元(42)处固定设置有相机(43)；成像单元(42)的进光部接收准直光发生装置(3)发出的准直光线并经反射或者折射后在出光部形成光斑，相机(43)捕捉光斑的图像，并将光斑的图像发送至控制单元(5)；

成像单元(42)包括中空的箱体(421)、分光镜(422)、第一反射镜(423)、第二反射镜(424)和成像板(425)；进光部和出光部分别位于箱体(421)正交的表面，分光镜(422)具有一半透面，半透面的中心位于进光部和出光部的轴线交点处，分光镜(422)远离进光部和出光部方向的箱体(421)内还固定设置有第一反射镜(423)和第二反射镜(424)，第一反射镜(423)正对进光部设置，第二反射镜(424)正对出光部设置；成像板(425)设置在出光部处的箱体(421)上，成像板(425)对出光部处的光线进行漫反射，保留两个光强最强的光斑；相机(43)设置在成像板(425)远离分光镜(422)的一侧并与箱体(421)固定连接；

第一架体(1)包括第一底座(11)、第一水平支架(12)、主扫描架(13)、副扫描架(14)和两个第一直线运动装置(15)，第一底座(11)固定设置在地面；第一底座(11)远离地面的端面设置有第一水平支架(12)，第一水平支架(12)可相对于第一底座(11)的延伸方向滑动；主扫描架(13)包括固定部和活动部，主扫描架(13)的固定部靠近地面的一端与第一水平支架(12)铰连接，主扫描架(13)的固定部远离地面的一端与分别与两个第一直线运动装置(15)的一端铰连接，两个第一直线运动装置(15)的另一端与第一水平支架(12)铰连接；主扫描架(13)的活动部可相对于固定部的轴线方向升降；副扫描架(14)设置在主扫描架(13)的活动部上且朝向第二架体(2)方向；准直光发生装置(3)设置在副扫描架(14)上；准直光发生装置(3)在副扫描架(14)上的位置，以及准直光发生装置(3)相对于副扫描架(14)的角度可调节；

副扫描架(14)上设置有第二直线运动装置(16)、第三直线运动装置(17)、俯仰装置(18)以及偏摆装置(19)，第二直线运动装置(16)水平的跨设在与副扫描架(14)上并与其可滑动连接，第二直线运动装置(16)相对于副扫描架(14)的高度延伸方向滑动；第二直线运动装置(16)上设置有第三直线运动装置(17)，第三直线运动装置(17)可相对于第二直线运动装置(16)的延伸方向滑动；准直光发生装置(3)固定设置在第三直线运动装置(17)的活动端；第三直线运动装置(17)的活动端与准直光发生装置(3)之间设置有俯仰装置(18)和偏摆装置(19)，俯仰装置(18)和偏摆装置(19)调节准直光发生装置(3)相对于副扫描架(14)的姿态。

2.如权利要求1所述的一种远距离高精度对中装置，其特征在于：所述分光镜(422)的半透面分别与进光部和出光部的轴线呈45°夹角设置；分光镜(422)的透射率与反射率的分光比为0.7/0.3。