一种校准用旋转激光束投射装置及其校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种校准用旋转激光束投射装置，包括固定座及激光束投射装置，位于所述激光束投射装置的投射方向设有一个或多个像平面，激光束投射装置连接有驱动机构，激光束投射装置在0°、90°、180°及270°的位置投射，像平面上包括四个投射的斑点。采用本装置进行校准，可以免去激光束光斑斑点的精度校准环节，操作简便。通过处理斑点的轮廓，找到斑点的中心点，再将四个斑点中互为对角斑点的中心点之间连接成线，最后确定两条连线的交点为像平面上的中心点，各像平面中心点之间的连线为中心线，该中心线即为校准基线。采用该装置进行校准的方法，不局限于斑点的轮廓是否规则，大大增加了该装置的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种校准用旋转激光束投射装置及其校准方法
本专利技术涉及激光投射装置以及其校准方法
，特别涉及一种校准用旋转激光束投射装置及其校准方法。
技术介绍
基于激光束的特性，激光束投影设备广泛应用于制造业中大距离零部件多个加工位置的定位标记，通过激光束投射在像平面上产生斑点，进而由斑点的位置确定零件部加工的中心位置。目前而言，激光器投影的光束的直线度能够满足实际测量要求，但是光斑有一定直径，无法做到无穷小，另外光斑也不是理想的圆形光斑，也存在斑点边缘模糊的现象。因此很难精确的找到不同测量距离在同一直线上的位置。或者，通过一次投射很难找到准确的中心点或中心线。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种校准用旋转激光束投射装置。为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种校准用旋转激光束投射装置，包括固定座及转动连接在固定座上的激光束投射装置，沿所述激光束投射装置的投射方向设有一个或多个像平面，所述激光束投射装置连接有驱动机构，所述激光束投射装置在0°初始位置投射后，依次旋转至90°、180°及270°的位置完成投射，所述像平面上包括激光束投射装置在四个不同位置上依次投射的斑点。进一步地，所述固定座包括支架以及转轴，所述转轴水平设于支架上方且与其转动连接，所述激光束投射装置固定在转轴的端部。进一步地，所述激光束投射装置的激光器可绕转轴的回转中心轴线旋转进一步地，所述激光束投射装置的转动范围为0°至270°之间。有益效果：激光束投射装置直接在0°、90°、180°及270°四个对称位置上完成投射，像平面上形成四个对应的轮廓一致的斑点，通过处理斑点的轮廓，找到斑点的中心点，再将四个斑点中互为对角斑点的中心点之间连接成线，最后确定两条连线的交点为像平面上的中心点，各像平面中心点之间的连线为中心线，该中心线即为校准基线。同时，采用该装置进行中心线校准，不局限于斑点的轮廓是否规则，只需找到四个斑点所构成斑点集合的中心点即可，大大增加了该装置的适用性。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种旋转激光束投射装置的校准方法，该方法不局限于投射出斑点的轮廓是否规则。为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种校准用旋转激光束投射装置的校准方法，包括以下步骤：A、将激光束投射装置水平摆放，以及在待校准位置布置像平面；B、启动激光束投射装置，并在0°初始位置进行第一次投射；C、驱动激光束投射装置旋转，并分别在90°、180°及270°的位置依次完成投射；D、处理像平面上所对应四个位置的斑点，分别找到四个轮廓一致的斑点的中心点；E、绘制四个斑点中互为对角斑点的中心点之间的连线，确定两条连线的交点为像平面上的中心点，各像平面中心点之间的连线为校准基线。有益效果：由于激光束投射装置限定在0°、90°、180°及270°四个对称投射位置点进行投射，并在像平面上形成四个轮廓一致的斑点，即使激光束投射装置射出的光束不完全位于旋转轴中心，也可以通过四个斑点的中心点来确定像平面上的中心点，多个像平面上的中心点之间的连线即为校准基线。采用该方法可快速得到相距不同距离的处于同一中心线上的点的位置，效率高。并且，即使斑点的轮廓不规则，也同样适用于本方法。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明；图1为本专利技术实施例一种校准用旋转激光束投射装置的投射状态示意图；图2为图1中第一像平面内以及第二像平面内四个斑点中互为对角斑点的中心点的连线示意图。具体实施方式参照图1至图2，本专利技术实施例一种校准用旋转激光束投射装置，包括固定座2及转动连接在固定座2上的激光束投射装置1，沿激光束投射装置1的投射方向设有一个或多个像平面，激光束投射装置1连接有驱动机构，激光束投射装置1在0°初始位置投射后，依次旋转至90°、180°及270°的位置完成投射，像平面上包括激光束投射装置1在四个不同位置上依次投射的斑点5。采用本装置进行校准，可以免去激光束斑点精度校准环节，节约了时间，操作简便。激光束投射装置1直接在0°、90°、180°及270°四个对称位置上完成投射，像平面上形成四个对应的轮廓一致的斑点5，通过处理斑点5的轮廓，找到斑点5的中心点，再将四个斑点5中互为对角斑点5的中心点之间连接成线，最后确定两条连线的交点为像平面上的中心点，各像平面中心点之间的连线为中心线，该中心线即为校准基线。同时，采用该装置进行校准，不局限于斑点5的轮廓是否规则，只需找到四个斑点5所构成斑点集合的中心点即可，大大增加了该装置的适用性。具体地，固定座2包括支架21以及转轴22，支架21放置在地面或者工作平台上，使得激光束投射装置1的高度与待校准水平线的高度基本一致，转轴22水平设于支架21上方且与其转动连接，本实施例中，转轴22的两端部通过滚动轴承实现与支架21的转动连接。激光束投射装置1固定布置在转轴22的端部，并跟随转轴22一起转动。同时在激光束投射装置1的投射方向上设有第一像平面3和第二像平面4。作为优选，激光束投射装置1的激光器11的中心点位于转轴22的回转中心轴线221上。虽然使用该装置进行水平校准时，并不需要对激光束投射装置1进行水平精度的校准，但是在布置激光束投射装置1时，还是尽可能的保证激光束投射装置1的激光器11的中心点位于转轴22的回转中心轴线221上，避免像平面上斑点5之间的间距过大，进而增大测量误差。作为优选，激光束投射装置1的转动范围为0°至270°之间。激光束投射装置1在驱动机构的驱动下转动，由于激光器11上连接有电源线和控制线，因此限定激光束投射装置1的转动范围为0°至270°，使得电源线和控制线不至于缠绕旋转轴。一种校准用旋转激光束投射装置的校准方法，包括以下步骤：A、将激光束投射装置1水平摆放，以及在待校准位置布置像平面；B、启动激光束投射装置1，并在0°初始位置进行第一次投射；C、驱动激光束投射装置1旋转，并分别在90°、180°及270°的位置依次完成投射；D、处理像平面上所对应四个位置的斑点5，分别找到四个轮廓一致的斑点5的中心点；E、绘制四个斑点5中互为对角斑点5的中心点之间的连线，确定两条连线的交点为像平面上的中心点，各像平面中心点之间的连线为校准用中心线。由于激光束投射装置1限定在0°、90°、180°及270°四个对称投射位置点进行投射，并在像平面上形成四个轮廓一致的斑点5，即使激光束投射装置1不完全位于水平状态，也可以通过四个斑点5的中心点来确定像平面上的中心点，多个像平面上的中心点之间的连线确定为校准基线。采用该方法可快速得到校准基线，效率高。并且，即使斑点5的轮廓不规则，也同样适用于本方法。因为本方法中选定的四个投射位置点是对称的，斑点5的轮廓可以为任意形状，均不妨碍像平面上的中心点的确定。上面结合附图对本专利技术的实施方式作了详细说明，但是本专利技术不限于上述实施方式，在所述
普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校准用旋转激光束投射装置，其特征在于：包括固定座及转动连接在固定座上的激光束投射装置，沿所述激光束投射装置的投射方向设有一个或多个像平面，所述激光束投射装置连接有驱动机构，所述激光束投射装置在0°初始位置投射后，依次旋转至90°、180°及270°的位置完成投射，所述像平面上包括激光束投射装置在四个不同位置上依次投射的斑点。

【技术特征摘要】
1.一种校准用旋转激光束投射装置，其特征在于：包括固定座及转动连接在固定座上的激光束投射装置，沿所述激光束投射装置的投射方向设有一个或多个像平面，所述激光束投射装置连接有驱动机构，所述激光束投射装置在0°初始位置投射后，依次旋转至90°、180°及270°的位置完成投射，所述像平面上包括激光束投射装置在四个不同位置上依次投射的斑点。2.根据权利要求1所述的校准用旋转激光束投射装置，其特征在于：所述固定座包括支架以及转轴，所述转轴水平设于支架上方且与其转动连接，所述激光束投射装置固定在转轴的端部。3.根据权利要求2所述的校准用旋转激光束投射装置，其特征在于：所述激光束投射装置的激光器可绕转轴的回转中心轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立华，丁度坤，白洁，康国坡，李克天，
申请(专利权)人：广东开放大学广东理工职业学院，
类型：发明
国别省市：广东,44