[发明专利]精密轴系正交性的检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于精密机械正交轴系检测技术领域，涉及一种精密轴系正交性的检测系统及方法。

背景技术

随着光电系统综合技术的不断发展，高精度稳瞄技术和高精度传动系统已成为现阶段发展的必然趋势，为保证光电系统准确地捕获、瞄准和跟踪目标，对精密正交轴系的正交性均提出了很高的指标要求。

申请号为201010241206.5的中国专利申请“一种正交轴系的垂直度和位置度的检测方法”公开了一种检测精密正交轴系正交性的检测方法，但使用范围有要求，仅适用于其中一轴系为两个半轴部件构成的结构，且两个半轴部件的轴承套设计工艺孔，与轴承安装轴面的同轴度不大于￠0.01，检测正交轴系的相交度时，用工艺孔的中心来模拟轴线的位置，所以工艺孔同轴度的加工精度将直接影响正交轴系相交度的检测精度。现有的检测方法对轴承套上的工艺孔加工精度要求很高，增加了加工难度及加工成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种精密轴系正交性的检测系统及方法，以解决精密轴系正交性的检测对轴承套上的工艺孔加工精度要求很高而增加了加工难度及加工成本的问题。

为实现上述目的，本发明的精密轴系正交性的检测系统技术方案如下：该检测系统包括四维可调分划板、电视内调焦自准直仪和检测平台，所述四维可调分划板安装到待检测精密正交轴系俯仰部件的转动环节上，检测平台上用于支撑待检测精密正交轴系，所述电视内调焦自准直仪用于与四维可调分划板自准和瞄准来检测轴系正交性。

进一步的，检测系统还包括照明设备，用于照亮四维可调分划板。

进一步的，所述四维可调分划板通过转接板固设于待检测精密正交轴系的一轴线的转动环节上。

本发明的精密轴系正交性的检测方法技术方案如下：该方法用于由方位部件和俯仰部件构成的正交轴系，方位部件形成正交轴系的方位轴线，俯仰部件形成正交轴系的俯仰轴线，检测方法的步骤如下：

（1）在俯仰部件的转动环节上安装四维可调分划板，并调整四维可调分划板镜面与俯仰轴线垂直；

（2）照亮四维可调分划板，然后对电视内调焦自准直仪调焦，使四维可调分划板的分划像清晰，四维可调分划板绕俯仰轴线旋转，则分划像绕俯仰轴线画圆，调整四维可调分划板的水平和竖直方向位移，使得分划像绕俯仰轴线的画圆量最小，此时四维可调分划板的分划中心在俯仰轴线上，以模拟俯仰轴线；

（3）调整电视内调焦自准直仪在水平和竖直方向上的位移，使得分划像位于电视内调焦自准直仪的中间零位；

（4）将电视内调焦自准直仪调焦到无穷远，向四维可调分划板发出平行光，调整电视内调焦自准直仪的方位、俯仰角度使得电视内调焦自准直仪与四维可调分划板自准；

（5）俯仰部件绕方位轴线旋转180°，四维可调分划板的另一镜面在电视内调焦自准直仪中的俯仰线重合，测量方位线的变化量，计算得出正交轴系的垂直度偏差；

（6）电视内调焦自准直仪调焦使分划像清晰，测量分划像俯仰线的变化量和读取此时工作距倍率，计算得出正交轴系的相交度，完成精密轴系正交性的检测。

进一步的，所述步骤（1）中调整四维可调分划板镜面与俯仰轴线垂直的过程是：将电视内调焦自准直仪调焦到无穷远，向四维可调分划板发出平行光，调节四维可调分划板的方位、俯仰角度，使电视内调焦自准直仪通过四维可调分划板镜面的自准直像绕俯仰轴线的画圆量最小，此时四维可调分划板镜面与俯仰轴线垂直。

本发明的精密轴系正交性的检测系统及方法在检测过程中不借助工艺孔中心来模拟轴线，而是在一轴系的转动环节上安装四维可调分划板，调节四维可调分划板的镜面与轴线垂直，分划中心在轴线上，用四维可调分划板中心来模拟轴线，克服了现有技术的局限性和缺陷，一次调整完成后，可以同时得出垂直度和相交度偏差，本发明基于光学原理检测精度高、效率高、方法简单，对轴承套上的工艺孔加工精度没有要求，便于实施。

附图说明

图1是本发明实施例的电视内调焦自准直仪光学系统图；

图2是本发明实施例的电视内调焦自准直仪外形图；

图3是四维可调分划板结构图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图3的B-B剖视图；

图6是实施例的待测正交轴系部件结构图；

图7是图6的A-A剖视图；

图8是实施例的俯仰轴转接板结构图。