[发明专利]用于对靶球进行距离测量的光学主体

说明书

本发明提供一种光学主体，是用于对靶球进行距离测量的光学主体，光学主体具有外壳、布置在外壳内并发射激光束的激光源、以及测量与靶球的距离的光学距离测量器，外壳包括第一壳体、第二壳体、以及设置在第一壳体和第二壳体之间的功能壳体，光学距离测量器包括容纳于功能壳体的干涉测距单元和容纳于第二壳体的绝对测距单元。由此，能够提供一种能够对靶球进行距离测量且能够充分利用光学主体内部的空间的光学主体。

本申请是申请日为2021年7月23日、申请号为202110839682.5、发明名称为“坐标测量仪器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种精密测量仪器，尤其涉及一种用于对靶球进行距离测量的光学主体。

背景技术

在精密工业以及测量领域，人们在对大型机器进行装配的时候，经常需要通过精密仪器对组装的目标物进行测试以提高装配精度，同时在对完成机器的组装后，也需要对机器进行校准，且在装配过程中，除了对目标物或者目标物上的某个目标点进行三维坐标测量时，还需要对目标物品或目标点的运动情况进行测量，也即，对它们的姿态进行测量，因此需要一种可以在三维坐标基础上，还能完成六个自由度测量的坐标测量仪器。由此，出现了通过坐标测量仪器对目标物或者目标点进行姿态测量的测量方式。

在使用坐标测量仪器进行目标相关位置的三维坐标测量时，是通过在坐标测量仪器配置绕两个转动轴以及结合激光测距单元测量目标的空间角度，利用姿态相机配合辅助测量装置例如手持式附件进行测距，利用坐标测量仪器测出目标的姿态角度，进而能够实现对目标的六自由度的测量。

目前，对于利用绝对测距和相对测距结合的方法测量距离的坐标测量仪器，一般将绝对测距单元和干涉测距单元设置在光学主体的外部两侧，然而这种安装方式会导致的携带困难、布线复杂、仪器占用空间较大等问题。

发明内容

本发明有鉴于上述现有技术的状况而提出，其目的在于提供一种具有光学主体并且能够跟踪以对辅助测量装置的坐标和姿态进行测量的坐标测量仪器。

为此，本发明提供了一种坐标测量仪器，是通过跟踪辅助测量装置对所述辅助测量装置进行测量的坐标测量仪器，所述坐标测量仪器包括：基座、以及设置于所述基座之上的光学机构，所述光学机构包括安装于所述基座并且可相对于所述基座以第一轴线旋转的第一旋转装置、设置在所述第一旋转装置的具有第二轴线的第二旋转装置、以及安装于所述第二旋转装置并相对于所述第一旋转装置可围绕所述第二轴线旋转的光学主体，所述第一轴线与所述第二轴线正交，所述光学主体具有外壳、布置在所述外壳内并发射激光束的激光源、用于捕获被所述辅助测量装置反射的激光束以跟踪激光束的光束跟踪器、以及测量与所述辅助测量装置的距离的光学距离测量器，所述外壳包括第一壳体、第二壳体、以及设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间的功能壳体，所述光学距离测量器包括干涉测距单元和绝对测距单元，所述干涉测距单元和所述绝对测距单元设置于所述光学主体的内部。

在本发明所涉及的坐标测量仪器中，将光学主体设置在第一支承部和第二支承部之间，在光学主体上设置有姿态相机和光学距离测量器，在光学主体上的外壳内设置有绝对测距单元和干涉测距单元，并且通过设置于第二旋转装置的角度编码器测量经过支承部、绝对测距单元、干涉测距单元的光束的变化角度。由此，能够测量辅助测量装置的距离和变化角度，进而能够测量辅助装置的坐标和姿态。同时，相对于将绝对测距单元和干涉测距单元设置在光学主体的外部两侧的情况，能够减少第一支承部或第二支承部的体积，解决因第一支承部或第二支承部的体积较大而导致的携带困难、布线复杂、仪器占用空间较大等问题，同时，能够充分利用光学主体的内部空间。

另外，在本发明所涉及的坐标测量仪器中，可选地，所述第一旋转装置具有凹槽，所述第一旋转装置具有能够沿着所述第一轴线旋转的第一旋转轴以及通过所述第一旋转轴安装于所述基座的旋转主体，所述第一轴线沿着竖直方向布置。在这种情况下，坐标测量仪器能够基于旋转主体跟随旋转主体围绕第一轴线进行旋转。由此，坐标测量仪器能够在与竖直轴线垂直的平面内完成测量。