一種面向激光追蹤測量儀的靶球輔助自適應響應裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開一種面向激光追蹤測量儀的靶球輔助自適應響應裝置，其包括抵撐機構、轉向機構、靶球包絡、底座。抵撐機構包括支撐架和安裝在支撐架底部的抵撐探針，支撐架用若干彈性件支撐在底座的通孔邊緣。抵撐探針呈球冠形的一側經由通孔穿透底座以與被測對象表面接觸。靶球包絡安裝在支撐架上并位于抵撐探針上方，安放一個靶球并保證靶球的球心與抵撐探針同心。轉向機構安裝在支撐架上，在Y軸方向、Z軸方向上分別旋轉調節(jié)靶球包絡的方位，使靶球包絡上靶球的反射面與激光接觸、反射。X軸方向為垂直于靶球包絡的圓形截面的方向，Y軸方向為平移于靶球包絡的圓形截面的方向，Z軸方向為垂直于X軸方向、Y軸方向，三軸方向建立直角坐標系。

Target ball auxiliary adaptive response device for laser tracking measuring instrument

The utility model discloses a target ball auxiliary adaptive response device for a laser tracking measuring instrument, which comprises a supporting mechanism, a steering mechanism, a target ball envelope and a base. The supporting mechanism comprises a supporting frame and a supporting probe which is arranged at the bottom of the support frame. Supporting one side of the spherical probe is via the base to penetrate the surface of the object to be measured and contact. The target ball envelope is installed on a supporting frame and is positioned on the supporting probe above, put a target ball and ensure target ball ball and the supporting concentric probe. The steering mechanism is arranged on the support frame, and the direction of the envelope of the target ball is adjusted in the direction of the Y axis and the Z axis respectively. The X axis direction for circular cross section perpendicular to the target ball envelope in the direction of the Y axis direction for circular section translation on the target ball envelope, the Z axis is perpendicular to the X axis, Y axis, three axis Cartesian coordinate system was established.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及測量技術中的一種靶球輔助自適應響應裝置，特別的涉及一種面向激光追蹤測量儀的靶球輔助自適應響應裝置。
技術介紹
隨著數字化測量技術的發(fā)展，在機械工程、橋梁建筑、地址勘探等越來越多的領域開始采用數字化技術確保測量過程的高效、高可靠性。對于小尺寸的目標對象而言，現有的測量技術已經可以很好的獲得設計要求下測量結果，但對于大尺寸、高精度、遠距離等要求下的測量過程必須借助特殊的技術設備，激光追蹤測量技術是典型的應用范例。由于其較強的抗干擾能力、較低的誤差累計以及良好的可靠性已逐漸被廣泛用于工程實際。然而，激光跟蹤測量是由激光發(fā)射器(Tracker)發(fā)生激光束到目標反射靶球(Spherically Mounted Retroreflector(SMR))，而后通過發(fā)射路徑返回后重新進入發(fā)射器并轉為電訊號，通過計算機計算得到目標的空間數據，因此，激光發(fā)射反饋路徑不能存在遮擋，這在一定程度上限制了技術的應用環(huán)境。雖然現有的儀器廠家都利用斷光續(xù)接技術來確保短暫遮擋后的連續(xù)測量能力，但一方面續(xù)接技術需要反射靶球和激光要處于一個特別狹窄的角度區(qū)域，在距離增加情況下，角度區(qū)域很難對準；另一方面對于大型目標物測量時，人為挪動靶球位置很容易發(fā)生激光和靶球脫聯，或者靶球和目標點貼合不緊而導致測量結果無效的問題。
技術實現思路
為了解決上述缺陷，本技術提供一種面向激光追蹤測量儀的靶球輔助自適應響應裝置，主要目的在于準確測量目標對象基礎上可以讓靶球在主動響應激光的變向。本技術通過以下技術方案實現：一種面向激光追蹤測量儀的靶球輔助自適應響應裝置，其包括抵撐機構、轉向機構、靶球包絡、底座；其中，所述底座開設有通孔；所述抵撐機構包括支撐架和安裝在所述支撐架底部的抵撐探針，所述支撐架用若干彈性件支撐在所述通孔的邊緣；所述抵撐探針呈球冠形的一側經由所述通孔穿透所述底座以與被測對象表面接觸；所述靶球包絡安裝在所述支撐架上并位于所述抵撐探針的上方，用于安放一個靶球，并保證所述靶球的球心與所述抵撐探針同心；所述轉向機構安裝在所述支撐架上，用于在Y軸方向、Z軸方向上分別旋轉調節(jié)所述靶球包絡的方位，使所述靶球包絡上的靶球的反射面與激光接觸、反射；定義X軸方向為垂直于所述靶球包絡的圓形截面的方向，Y軸方向為平移于所述靶球包絡的圓形截面的方向，Z軸方向為垂直于X軸方向、Y軸方向，三軸方向建立直角坐標系。作為上述方案的進一步改進，所述彈性件為彈簧。進一步地，所述底座上設置有與若干彈簧相對的若干導引柱，每個導引柱上套一個彈簧。作為上述方案的進一步改進，所述底座還開設若干導引槽，每個導引槽與所述通孔相通，所述支撐架設置有收容在所述若干導引槽內且由相應若干導引槽導引的若干滑條。作為上述方案的進一步改進，所述轉向機構包括安裝座，所述靶球包絡的兩端分別采用一個定位柱一通過插接的方式安裝在所述安裝座上。進一步地，所述轉向機構還包括驅動所述定位柱一轉動的轉動電機一。再進一步地，所述安裝座的頂部采用一個定位柱二通過插接的方式安裝在所述支撐架上。優(yōu)選地，所述轉向機構還包括驅動所述定位柱二轉動的轉動電機二。再優(yōu)選地，兩個轉動電機分別通過六角凸臺結構連接相應的定位柱。作為上述方案的進一步改進，所述靶球輔助自適應響應裝置還包括控制模塊，所述控制模塊通過無線網絡或者藍牙模塊接收控制信息并反饋所述靶球包絡的角度位置信息。上述技術方案具有如下優(yōu)點：通過采用本裝置可以大幅度提高激光追蹤技術測量大型對象時的效率及精度，減少人工干預；因為大型被測對象靶球的放置，測量點的變換以及連續(xù)測量的難度都限制了高精度激光追蹤技術的工程實際應用，利用本裝置可以在擺脫人工干預的情況下自適應貼合被測對象表面，并根據激光的光路調節(jié)靶球反射面，有效解決激光脫靶問題；同時，通過輔助移動機構，本裝置可以進一步實現大型被測對象上的連續(xù)測量效果。附圖說明圖1是本技術面向激光追蹤測量儀的靶球輔助自適應響應裝置的整體結構示意圖。圖2是圖1中裝置各部分機構標注及相關尺寸的局部示意圖。圖3是圖1中裝置的支架及底座的作用原理的局部示意。圖4是圖1中裝置的應用范圍及相關尺寸的局部示意圖。具體實施方式以下結合實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不限定本技術。請一并參閱圖1、圖2、圖3及圖4，本技術的面向激光追蹤測量儀的靶球輔助自適應響應裝置主要目的在于：準確測量目標對象基礎上可以讓靶球在主動響應激光的變向，由于靶球反射面為圓形，因此轉動變相體現在圍繞Y及Z方向的轉動。靶球輔助自適應響應裝置主要包括：抵撐機構1、轉向機構2、靶球包絡3、底座4、控制模塊5。抵撐機構1包括支撐架11和安裝在支撐架11底部的抵撐探針12。底座4開設有通孔41，且還可以開設若干導引槽42，每個導引槽42與通孔41相通。底座4與支撐架11剛性連接，用作前三項機構的剛性約束支撐；四角有可調節(jié)穿孔槽，用于柔性連接其他裝置機構，如輔助運動機構等。支撐架11支撐在通孔41的邊緣，支撐的方式可以采用若干彈性件支撐在所述通孔的邊緣，整個支撐架11實現彈性調節(jié)，彈性件可為彈簧14。底座4上可設置有與若干彈簧14相對的若干導引柱15，每個導引柱15上套一個彈簧14。利用若干彈簧14的拉力將支撐架11及放置在所述支撐架11上的靶球包絡3向Z軸方向移動。在本實施例中，每個彈簧14內可以設置一個導引柱15，支撐架11內部用彈簧14與底座4連接，實現利用彈簧14的拉力將支撐架11及放置在支撐架11上的靶球包絡3向Z軸方向移動，同時利用導引槽42的設計解決Z向移動過程中的晃動問題。故，彈簧14用于固定支撐架11的X、Y方向移動及轉動自由度，并利用彈簧動態(tài)調節(jié)Z方向移動自由度，確保在測量過程中抵撐座底面時刻與待測對象保持接觸。支架的形狀如附圖3所示。抵撐探針12呈球冠形的一側經由通孔41穿透底座4以與被測對象表面接觸，抵撐探針12用于接觸待測量區(qū)域。本技術采用抵撐機構1確保裝置自適應實時與被測對象表面的接觸，并利用同心、圓弧形的抵撐探針12確保底部任意點與被測表面接觸均不影響測量結果。支撐架11設置有收容在若干導引槽42內且由相應若干導引槽42導引的若干滑條110。靶球包絡3安裝在支撐架11上并位于抵撐探針12的上方，用于安放一個靶球，并保證所述靶球的球心與抵撐探針12同心。抵撐探針12的圓心與靶球的球心重合的目的是確保弧形面任何點接觸對象均保證接觸位置和靶球心得距離一致。抵撐探針12的弧形直徑為60mm，如附圖4所示。轉向機構2安裝在支撐架11上，用于在Y軸方向、Z軸方向上分別旋轉調節(jié)靶球包絡3的方位，使靶球包絡3上的靶球的反射面與激光接觸、反射。定義X軸方向為垂直于靶球包絡3的圓形截面的方向，Y軸方向為平移于靶球包絡3的圓形截面的方向，Z軸方向為垂直于X軸方向、Y軸方向，三軸方向建立直角坐標系。轉向機構2可包括安裝座21、轉動電機一22、轉動電機一23。靶球包絡3的兩端可分別采用一個定位柱一24通過插接的方式安裝在安裝座21上。安裝座21的頂部可采用一個定位柱二25通過插接的方式安裝在支撐架11上。轉動電機一22驅動定位柱一24轉動，轉動電機二23驅動定位柱二25轉動。兩個轉動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種激光反射靶球主動自適應調節(jié)裝置，其特征在于：其包括抵撐機構、轉向機構、靶球包絡、底座；其中，所述底座開設有通孔；所述抵撐機構包括支撐架和安裝在所述支撐架底部的抵撐探針，所述支撐架用若干彈性件支撐在所述通孔的邊緣；所述抵撐探針呈球冠形的一側經由所述通孔穿透所述底座以與被測對象表面接觸；所述靶球包絡安裝在所述支撐架上并位于所述抵撐探針的上方，用于安放一個靶球，并保證所述靶球的球心與所述抵撐探針同心；所述轉向機構安裝在所述支撐架上，用于在Y軸方向、Z軸方向上分別旋轉調節(jié)所述靶球包絡的方位，使所述靶球包絡上的靶球的反射面與激光接觸、反射；定義X軸方向為垂直于所述靶球包絡的圓形截面的方向，Y軸方向為平移于所述靶球包絡的圓形截面的方向，Z軸方向為垂直于X軸方向、Y軸方向，三軸方向建立直角坐標系。

【技術特征摘要】
1.一種激光反射靶球主動自適應調節(jié)裝置，其特征在于：其包括抵撐機構、轉向機構、靶球包絡、底座；其中，所述底座開設有通孔；所述抵撐機構包括支撐架和安裝在所述支撐架底部的抵撐探針，所述支撐架用若干彈性件支撐在所述通孔的邊緣；所述抵撐探針呈球冠形的一側經由所述通孔穿透所述底座以與被測對象表面接觸；所述靶球包絡安裝在所述支撐架上并位于所述抵撐探針的上方，用于安放一個靶球，并保證所述靶球的球心與所述抵撐探針同心；所述轉向機構安裝在所述支撐架上，用于在Y軸方向、Z軸方向上分別旋轉調節(jié)所述靶球包絡的方位，使所述靶球包絡上的靶球的反射面與激光接觸、反射；定義X軸方向為垂直于所述靶球包絡的圓形截面的方向，Y軸方向為平移于所述靶球包絡的圓形截面的方向，Z軸方向為垂直于X軸方向、Y軸方向，三軸方向建立直角坐標系。2.如權利要求1所述的激光反射靶球主動自適應調節(jié)裝置，其特征在于：所述彈性件為彈簧。3.如權利要求2所述的激光反射靶球主動自適應調節(jié)裝置，其特征在于：所述底座上設置有與若干彈簧相對的若干導引柱，每個導引柱上套一個彈簧。4.如權利要求1所述的激光反射靶球主動自適應調節(jié)裝置，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：魏一雄，胡祥濤，張祥祥，程五四，周紅橋，陳帝江，田富君，陳興玉，張紅旗，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第三十八研究所，
類型：新型
國別省市：安徽;34