可自校准的远距离激光校准轴及其校准方法技术

技术编号:20158240 阅读:26 留言:0更新日期:2019-01-19 00:10
本申请公开了一种可自校准的远距离激光校准轴及其校准方法,可自校准的远距离激光校准轴包括轴体,所述轴体一端同轴夹持激光发射器,所述轴体夹持所述激光发射器的侧面设置有分别沿第一方向与第二方向的调节螺钉,所述第一方向与第二方向互相垂直,所述第一方向与第二方向分别垂直于所述轴体轴向,所述调节螺钉调节所述激光发射器角度。本发明专利技术的优点在于可以实现自校准,而且校准与调试的工具是通用工具,简单方便。

【技术实现步骤摘要】
可自校准的远距离激光校准轴及其校准方法
本申请涉及一种激光校准轴,特别涉及可自校准的远距离激光校准轴及其校准方法。
技术介绍
为了校准25kw碟式太阳能跟踪系统L臂架焊接的精度,所以之前使用建筑行业的水平激光校准仪。但是,水平激光校准仪的精度不足,基本只能达到0.4°。而且在实际使用制造过程中,L臂架并不是出于一个水平或者垂直的位置。所以,水平激光校准仪是无法到达要求的。之前还设计过如图1所示的激光校准器所设计的激光校准器的基准校准方案为三点一线法,既激光线穿过三个在一直线的三个孔。但所存在的问题如下:1、校准板三点一线很难保证,基本要装配后进行配开孔,而且得线切割。如通过装配保证,则各部分零件的精度需要非常高,导致总成本指数级上升。2、局限于校准板的安装底座尺寸与三个孔的开孔方案,三孔的总距离一般超过2米。导致激光不可以做远距离自校准,导致精度下降。3、定位圆台与激光发射器的同轴度保证不好,导致其无法做远距离校准。4、若使用普通的激光发射器,其调整量太小,容易超调。5、为了提高激光的校准精度,三个孔必须竟可能的小。但是,实际上激光在校准中会出现小孔干涉的现象,导致激光每穿过一个孔,就发生干涉与衰减,大大限制了校准的长度。6、由于激光光斑是有一定的大小的,三个孔的同轴度只要在光斑直径的范围内,激光依然能穿过。导致实际中,要么使用价格极高的激光发射器,要么牺牲激光的校准精度。依据跟踪系统的图纸,对激光要求的精度要保持在同轴度0.05°。校准距离在7.6米。上述两种方案均达不到要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可自校准的远距离激光校准轴及其校准方法,以克服现有技术的不足。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案。本申请实施例公开了一种可自校准的远距离激光校准轴,包括轴体,所述轴体一端同轴夹持激光发射器,所述轴体夹持所述激光发射器的侧面设置有分别沿第一方向与第二方向的调节螺钉,所述第一方向与第二方向互相垂直,所述第一方向与第二方向分别垂直于所述轴体轴向,所述调节螺钉调节所述激光发射器角度。优选的,在上述的可自校准的远距离激光校准轴中,所述轴体外侧靠近所述激光发射器的一端向外形成有第一圆环,所述第一圆环外侧圆柱面与所述轴体外侧圆柱面同轴,所述第一圆环端面垂直于所述轴体轴向。优选的,在上述的可自校准的远距离激光校准轴中,所述轴体外侧靠近所述第一圆环的一端向外形成有第二圆环,所述第二圆环外侧圆柱面与所述轴体外侧圆柱面同轴。优选的,在上述的可自校准的远距离激光校准轴中,所述轴体靠近所述第二圆环的一侧开设有接线口。相应地,还公开了一种可自校准的远距离激光校准轴的校准方法,包括如下步骤:S1将激光校准轴所述轴体背离所述激光发射器的一端安装于高精度带三爪卡盘的分度头,使用测距仪将分度头放置于所需校准长度的起点,将黑板或白板放置于终点,黑板或白板垂直于校准轴轴向设置;S2打开激光发射器,激光光斑打在黑板或白板上;S3转动分度盘,同时在黑板或白板上画出运动轨迹,此时会形成一个圆或椭圆;S4在圆或椭圆上画出十字中心线,调节所述调节螺钉,将光斑调节至所述十字中心线交点;S5重复步骤S3、S4,直至光斑轨迹为自旋的点;S6取下激光校准轴;S7完成校准。优选的,在上述的可自校准的远距离激光校准轴的校准方法中,步骤S7之前,重复实施步骤S1-S6多次。优选的,在上述的可自校准的远距离激光校准轴的校准方法中,步骤S2中,激光光斑打在黑板或白板中心位置。优选的,在上述的可自校准的远距离激光校准轴的校准方法中,步骤S5之前挪动黑板位置。本专利技术中,调节螺钉使用普通的M5内六角螺钉即可,激光发射器使用普通的玩具激光发射器即可,激光校准轴采用车削与磨削加工,保证轴体与第一圆环、第二圆环的同轴度,并且保证第一圆环的的端面与垂直于轴向,原因在于:激光校准轴校准的就是激光发射器发射的光线与轴体同轴,并且与第一圆环端面垂直,因为第一圆环端面与第二圆环的外侧圆周面是使用时的安装面,保证了上述的要求即可满足激光校准轴的直接使用。原理在于:当回转类零部件进行回转运动时,会出现一个理想的实际回转中心。该激光校准轴是通过调整激光与回转中心的同轴度来达到自校准。同轴度会体现在激光校准轴在经过回转运动所产生的光斑轨迹上。通过计算激光光斑轨迹的直径与校准距离的反三角函数,即可得到激光的角度误差。在机械结构上,轴体圆柱面即为回转中心,第一圆环端面与第二圆环的外侧圆周面即为实际使用的安装接口。调节螺钉用于调整激光光线。当用高精度的卡盘或者类似工具去夹持轴体圆柱面时,就有了一个高精度的回转轴。激光的精度极限就由这个回转轴决定。有益效果在于:1.可以实现自校准,而且校准与调试的工具是通用工具,简单方便。2.大幅度降低激光校准的成本,该激光校准轴制造价格控制在800元以内,实际价格400元左右。3.据实际调试结果,目前精度达到7.6m激光光斑轨迹在10mm以内,换算成角度则为0.07度。4.校准距离远,如更换激光光斑直径可调或者足够小的激光,可以实现200米以内的精度校准。5.通用性好,使用方便,只需要在被校准物上,加工出对应的安装接口,直接安装激光校准轴即可,体积小,重量轻。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为
技术介绍
中设计图;图2所示为本专利技术具体实施例中可自校准的远距离激光校准轴的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。结合图2所示,一种斯特林发电系统,包括轴体100,轴体100一端同轴夹持激光发射器200,轴体100夹持激光发射器200的侧面设置有分别沿第一方向与第二方向的调节螺钉300,第一方向与第二方向互相垂直,第一方向与第二方向分别垂直于轴体100轴向,调节螺钉300调节激光发射器200角度。轴体100外侧靠近激光发射器200的一端向外形成有第一圆环110,第本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种可自校准的远距离激光校准轴,其特征在于,包括轴体,所述轴体一端同轴夹持激光发射器,所述轴体夹持所述激光发射器的侧面设置有分别沿第一方向与第二方向的调节螺钉,所述第一方向与第二方向互相垂直,所述第一方向与第二方向分别垂直于所述轴体轴向,所述调节螺钉调节所述激光发射器角度。

【技术特征摘要】
1.一种可自校准的远距离激光校准轴,其特征在于,包括轴体,所述轴体一端同轴夹持激光发射器,所述轴体夹持所述激光发射器的侧面设置有分别沿第一方向与第二方向的调节螺钉,所述第一方向与第二方向互相垂直,所述第一方向与第二方向分别垂直于所述轴体轴向,所述调节螺钉调节所述激光发射器角度。2.根据权利要求1所述的可自校准的远距离激光校准轴,其特征在于,所述轴体外侧靠近所述激光发射器的一端向外形成有第一圆环,所述第一圆环外侧圆柱面与所述轴体外侧圆柱面同轴,所述第一圆环端面垂直于所述轴体轴向。3.根据权利要求2所述的可自校准的远距离激光校准轴,其特征在于,所述轴体外侧靠近所述第一圆环的一端向外形成有第二圆环,所述第二圆环外侧圆柱面与所述轴体外侧圆柱面同轴。4.根据权利要求3所述的可自校准的远距离激光校准轴,其特征在于,所述轴体靠近所述第二圆环的一侧开设有接线口。5.根据权利要求1-4任一所述的可自校准的远距离激光校准轴的校准方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:李国良王振声
申请(专利权)人:东方宏海新能源科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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