一种寻垂仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种寻垂仪，该寻垂仪包括圆盘、鱼眼轴承、激光器、弹簧、水平螺纹副和垂直螺纹副；圆盘具有中空腔体，且两端开口，激光器的光束发射端通过套装在激光器上的鱼眼轴承与圆盘连接，水平螺纹副和垂直螺纹副正交设置，沿着圆盘的径向与圆盘的外壁螺纹连接，水平螺纹副和垂直螺纹副的前端与激光器的尾端外壁接触，激光器尾端周向上与两个螺纹副相对的位置通过弹簧与圆盘支撑。本实用新型专利技术在同等束散角的情况下，精度提高了1倍；垂直关系容易转移给其它设备。易转移给其它设备。易转移给其它设备。

【技术实现步骤摘要】
一种寻垂仪


[0001]本技术属于仪器与测量领域，具体涉及一种寻垂仪。

技术介绍

[0002]寻垂仪是实现一条可见光束与一个理想圆面高度垂直的仪器。在光学仪器测量、军工检验、工程建设等领域都有广泛的应用需求。
[0003]例如，在光学仪器测量领域，要使用激光雷达精确测量两座山峰之间的距离。有时由于两座山峰之间距离较远，大气对激光能量衰减较大，且山峰表面物质的反射率低的情况下，就需要在其中一座山峰顶部建设一个反射面，这个反射面需要和激光雷达光程垂直，这种情况下就需要在寻垂仪的帮助下对反射面的角度进行调整，使激光雷达发射的激光沿原路径返回。
[0004]例如，在军工领域，坦克炮塔、雷达转动等伺服机构输出的角度精度是设计师关注的一个指标，通过将寻垂仪固定在坦克炮打、型雷上面的机械基准接口上，可以检测和标校坦克炮塔、雷达伺服机构输出角度的精度。
[0005]例如，要观测一个非常高的建筑侧墙的竖直度，可以在侧墙附件先固定一个水平面，然后将寻垂仪固定在这个水平面上，就获得一个竖直于水平面的光束，然后观测建筑侧墙与光束的间距就可以获得该建筑侧墙的竖直度。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种寻垂仪，为测量、标校、检验其它设备提供理想基准源。
[0007]本技术采用如下技术方案来实现的：
[0008]一种寻垂仪，该寻垂仪包括圆盘、鱼眼轴承、激光器、弹簧、水平螺纹副和垂直螺纹副；
[0009]圆盘具有中空腔体，且两端开口，激光器的光束发射端通过套装在激光器上的鱼眼轴承与圆盘连接，水平螺纹副和垂直螺纹副正交设置，沿着圆盘的径向与圆盘的外壁螺纹连接，水平螺纹副和垂直螺纹副的前端与激光器的尾端外壁接触，激光器尾端周向上与两个螺纹副相对的位置通过弹簧与圆盘支撑。
[0010]本技术进一步的改进在于，鱼眼轴承能够使得激光器的光束始终与圆盘的圆心在空间中相交。
[0011]本技术进一步的改进在于，激光器在弹簧弹力与水平螺纹副和垂直螺纹副的共同作用下，能够实现激光束俯仰角和偏航角的微调。
[0012]本技术进一步的改进在于，还包括侧面装有轴承的基座，调校状态时，寻垂仪的圆面紧贴侧面上，寻垂仪的外圆周面紧贴两个轴承的外圆周面。
[0013]本技术进一步的改进在于，基座装有轴承的侧面，以及寻垂仪的圆面，都具有高的平面度、光洁度和硬度，使得寻垂仪在调校时，激光器在远处投影的光斑能够稳定。
[0014]本技术进一步的改进在于，平面度和光洁度机加参数要求，根据自身调校精度量级等级需求，通过三角函数公式计算确定。
[0015]本技术进一步的改进在于，能够使用3个螺纹副替代基座带有轴承的侧面所起到的定位作用。
[0016]本技术进一步的改进在于，最终调校时3个螺纹副与圆盘表面接触，2个轴承与圆盘外圆周面接触。
[0017]本技术进一步的改进在于，基座上的两个轴承能够使用圆柱销替代。
[0018]本技术至少具有如下有益的技术效果：
[0019]传统方法通过激光束和平面反射镜，获得激光束与平面反射镜的垂直关系，具体做法是让激光束的往返路径重合。获得的垂直关系用于仪器标校。这种方法在操作过程中主要有以下2个缺点：(1)由于是往返光程，受限于激光束散角的客观现实条件，限制了调校精度；(2)由于激光器和反射镜是2部分，两者之间无结构固连，因此垂直关系不容易等效转移。本技术克服了以上2个缺点，在同等束散角的情况下，精度提高了1倍；垂直关系容易转移给其它设备。
附图说明
[0020]图1为介绍寻垂仪工作理论依据示意图。
[0021]图2为寻垂仪机构调节原理示意图，其中图2(a)为主视图，图2(b)为图2(a)的A
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A向视图，图2(c)为俯视图。
[0022]图3为调校时寻垂仪与基座配合关系示意图。
[0023]附图标记说明：
[0024]1‑
激光投影点D，2
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激光投影点运动的轨迹圆，3
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激光投影平面P，4
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激光投影理想线，5
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基准平面，6
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示意圆盘圆B，7
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激光束A，8
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圆盘，9
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激光器，10
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鱼眼轴承，11
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弹簧，12
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水平螺纹副，13
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垂直螺纹副，14
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基座，15
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侧面，16
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轴承，17
‑
寻垂仪。
具体实施方式
[0025]以下结合说明书附图对本技术做出进一步的说明。
[0026]本技术公开了一种寻垂仪，即通过微调机构，实现一圆面与内置激光束高度垂直的一种工程实现方法。寻垂仪可以为特定场合的测量提供基准。
[0027]寻垂仪17由圆盘8、鱼眼轴承10、激光器9、水平螺纹副12、垂直螺纹副13、弹簧11等零件组成。
[0028]寻垂仪工作理论依据为：假设激光束A7过示意圆盘圆B6的圆心点，在示意圆盘圆B6长度为L的激光投影平面P3上，激光束A7与激光投影平面P3的交点为激光投影点D1。令激光束A7和示意圆盘圆6共同沿着示意圆盘圆6旋转，如果激光束A7不与示意圆盘圆6所在的平面5垂直，则激光投影点D1的轨迹为一个轨迹圆2，如果激光束A7与示意圆盘圆6所在的平面5垂直，则激光投影点D1的轨迹为一个只转动不移动的点，即轨迹圆2的圆心。
[0029]寻垂仪的工作原理为：圆盘8与激光器9光束被设计为在空间中始终相交，当圆盘8沿轴线旋转时，如果激光器9光束与圆盘8轴线有夹角，则会在远处的投影面上画圆；如果激光器光束与圆盘8轴线重叠，则会在远处的投影面上只转动而不移动。激光器9与圆盘8通过
鱼眼轴承10连接，使得激光器9的光束始终与圆盘8的轴线在空间中相交。通过两个布置在正交位置上的水平螺纹副12和垂直螺纹副13，微调激光束与圆盘8轴线的夹角，使其最终垂直于圆盘8圆满所在的平面。
[0030]寻垂仪的使用方法为：将一个带有轴承和激光孔位的基座14固定在一个静止稳定的台面上，如光学平台；将寻垂仪17放置在基座14的轴承外圈圆面上，寻轴仪17的前表面紧贴基座14侧面15。转动寻垂仪17，依据寻垂仪17内置的激光器9光束在远处投影圆弧轨迹的半径和相位，分别调整寻垂仪17上的两个螺纹副，使激光束投影光斑达到只转动而不移动的效果，即完成调节。此时，寻垂仪的圆盘8与激光束实现了理想的垂直关系。
[0031]理论上，通过增加寻垂仪与投影面之间的距离，可以无限提高激光束与圆盘8表面的垂直度。但是在工程上无法做到这一点，因为受限于以下因素：寻垂仪圆盘8的平面度和表面光洁度，材料硬度，激光光源束散角，大气对激光束衰减，螺纹副微调的精细度，基座配合表面的平面度和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种寻垂仪，其特征在于，该寻垂仪(17)包括圆盘(8)、鱼眼轴承(10)、激光器(9)、弹簧(11)、水平螺纹副(12)和垂直螺纹副(13)；圆盘(8)具有中空腔体，且两端开口，激光器(9)的光束发射端通过套装在激光器(9)上的鱼眼轴承(10)与圆盘(8)连接，水平螺纹副(12)和垂直螺纹副(13)正交设置，沿着圆盘(8)的径向与圆盘(8)的外壁螺纹连接，水平螺纹副(12)和垂直螺纹副(13)的前端与激光器(9)的尾端外壁接触，激光器(9)尾端周向上与两个螺纹副相对的位置通过弹簧(11)与圆盘(8)支撑。2.根据权利要求1所述的一种寻垂仪，其特征在于，鱼眼轴承(10)能够使得激光器(9)的光束始终与圆盘(8)的圆心在空间中相交。3.根据权利要求1所述的一种寻垂仪，其特征在于，激光器(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓振宇，郝刚，
申请(专利权)人：西安恒之星机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：