[发明专利]一种标定系统与标定系统的测量方法

说明书

本发明提供了一种标定系统，包括计算单元、光学发射及接收装置、反射镜、转台和导轨，所述反射镜安装在所述转台的中心，所述导轨连接有导轨滑块，所述光学发射及接收装置安装在所述导轨滑块上，所述光学发射及接收装置悬于所述反射镜的正上方，所述光学发射及接收装置与所述计算单元连接。本发明还提供了一种标定系统的测量方法。本发明的有益效果是：可以准确采集到导轨运动轴与转台转动轴的夹角数据。

技术领域

本发明涉及精密测量仪器，尤其涉及一种标定系统与标定系统的测量方法。

背景技术

在精密测量仪器中，尤其是柱坐标测量系统的仪器中，往往需要导轨运动轴Z与转台转动轴θ平行，如图1所示，以便组成理想的柱坐标系统，实现精密测量。但实际上，无论如何调整，导轨运动轴与转台转动轴之间一定会存在一个空间夹角α，由于两个轴线都是虚拟的，这个角度一般没有办法精确测量出来，也没有办法进行补偿。

现有传统的做法是，使用标准圆柱调校，通过反复调整，使标准圆柱的中心通过转台轴心，然后以标准圆柱为基准，调整使导轨运动轴线与标准圆柱中心平行，从而达到导轨运动轴与转台转动轴平行的目的。

现有做法存在的问题是：

1)调整完后不能得到明确的夹角数据，也就难以进行高精度补偿。

2)由于不能得到夹具数据，因此需要尽可能的将平行度调整到很理想的水平，需要反复调整，效率低下，也很难达到理想效果；

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种标定系统与方法，可以准确采集到导轨运动轴与转台转动轴的夹角数据。

本发明提供了一种标定系统，包括计算单元、光学发射及接收装置、反射镜、转台和导轨，所述反射镜安装在所述转台的中心，所述导轨连接有导轨滑块，所述光学发射及接收装置安装在所述导轨滑块上，所述光学发射及接收装置悬于所述反射镜的正上方，所述光学发射及接收装置与所述计算单元连接。

作为本发明的进一步改进，所述光学发射及接收装置包括激光器、分光镜和平面探测器，其中，所述激光器射出准直后的激光后，经过所述分光镜后投射到所述反射镜上，所述反射镜反射激光到所述分光镜上，所述分光镜再将激光投射到所述平面探测器上。

作为本发明的进一步改进，所述平面探测器为二维感光器件阵列。

本发明还提供了一种标定系统的测量方法，采用如上述中任一项所述的标定系统来测量导轨运动轴与转台转动轴的夹角。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括以下步骤：

S1、将导轨滑块移动到第一位置，转动转台，将平面探测器的探测点连接起来，得到第一个圆；

S2、将导轨滑块移动到第二位置，转动转台，将平面探测器的探测点连接起来，得到第二个圆；

S3、计算导轨运动轴与转台转动轴的夹角α：

α＝αrctαn((l2-l1)/δZ)

其中，l1为第一个圆的半径，l2为第一个圆的半径，δZ为第一位置与第二位置的间距。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1之前，进行步骤S0、转动转台，使光斑在反射镜上画圆，调整反射镜的位置，使光斑在反射镜上画的圆尽可能小。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，将第一个圆与第二个圆放在同一坐标系下。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，平面探测器每接收到一个光斑，就会得到一个空间位置点t，当转台旋转时，则得到空间位置点集t1、t2、……、tn，将空间位置点集t1、t2、……、tn画在一个坐标系下，则得到第一个圆；第二个圆的产生方法与第一个的产生方式相同。

本发明的有益效果是：