專利名稱：測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)角儀器的校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)經(jīng)緯儀檢定裝置主要有兩種形式，一種是多目標(biāo)檢定裝置，它以4-6個(gè)平行光管作為無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)，在水平和豎直方向上組成常角；另一種是由多齒分度臺(tái)和一個(gè)平行光管組成的檢定裝置。傳統(tǒng)經(jīng)緯儀檢定裝置主要用來(lái)檢定或校準(zhǔn)經(jīng)緯儀一側(cè)回水平方向標(biāo)準(zhǔn)偏差、測(cè)角準(zhǔn)確度等項(xiàng)目。
傳統(tǒng)經(jīng)緯儀檢定裝置對(duì)經(jīng)緯儀的豎直角度一般都不進(jìn)行檢定，隨著導(dǎo)彈發(fā)射等領(lǐng)域?qū)?jīng)緯儀測(cè)角精度的要求越來(lái)越高，尤其是對(duì)經(jīng)緯儀垂直角的測(cè)量要求越來(lái)越高，急需研制一種能夠高效檢定任意垂直角的裝置?，F(xiàn)代檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室主要運(yùn)用中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制的經(jīng)緯儀檢定裝置，該裝置采用一臺(tái)立式多齒分度臺(tái)、一臺(tái)臥式多齒分度臺(tái)、一臺(tái)自準(zhǔn)直儀和儀器座組成，自準(zhǔn)直平行光管焦平面上有刻線分劃板，通過(guò)立式多齒分度臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，與平行光管一起構(gòu)成任意角度水平方向無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)，通過(guò)臥式多齒分度臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成豎直方向無(wú)窮遠(yuǎn)目標(biāo)，該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
炮用象限儀主要用于火炮發(fā)射筒在垂直平面內(nèi)傾角的測(cè)量，校對(duì)火炮的瞄準(zhǔn)裝置和發(fā)射角是否準(zhǔn)確，并把測(cè)得的數(shù)據(jù)直接賦予火炮，將其調(diào)整到所需的發(fā)射角度，炮用象限儀的檢定通過(guò)正弦規(guī)和量塊的組合來(lái)檢定，也可通過(guò)光學(xué)分度頭進(jìn)行檢定，這兩種檢定方式相對(duì)較繁瑣，自動(dòng)化程度低。
炮用水平儀通常采用水平儀檢定器進(jìn)行檢定，此檢定方式同樣需要手動(dòng)改變水平儀檢定器的微小角度進(jìn)行檢定，操作復(fù)雜，自動(dòng)化程度低。
為實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)、可靠的精確檢定，急需研制出一臺(tái)多功能軍用測(cè)角定向設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)裝置，為武器型號(hào)的地面設(shè)備提供高效計(jì)量測(cè)試保障。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)角定向設(shè)備豎直方向任意角度檢測(cè)的測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是: 一種測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括平板基座、升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、自準(zhǔn)直平行光管、蝸輪蝸桿和耳軸；所述升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與平板基座固定連接；所述耳軸的一側(cè)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端與蝸輪蝸桿的輸入端連接，蝸輪蝸桿的輸出端與自準(zhǔn)直平行光管的一端連接；所述耳軸的另一側(cè)設(shè)有圓光柵，圓光柵的光柵盤與自準(zhǔn)直平行光管的另一端連接。
所述自準(zhǔn)直平行光管包括光源、目鏡分劃板、準(zhǔn)直分劃板、分光棱鏡和物鏡；所述目鏡分劃板和準(zhǔn)直分劃板均設(shè)在物鏡的焦平面上。
本發(fā)明還包括多齒分度臺(tái)，多齒分度臺(tái)與升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的基座固定連接。
本發(fā)明還包括支撐架，所述平板基座通過(guò)調(diào)平底腳螺栓與支撐架固定連接。上述支撐架具有調(diào)平功能，通過(guò)支撐架上的調(diào)平底腳螺栓可將平板基座的橫縱方向精確調(diào)制水平狀態(tài)。升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)多齒分度臺(tái)的高度，以滿足不同類型測(cè)角定向設(shè)備的望遠(yuǎn)鏡軸系到平板基座的距離。測(cè)角定向設(shè)備水平方向角的檢測(cè)是以多齒分度臺(tái)作為圓分度標(biāo)準(zhǔn)器件，并以其刻度作為常角分度，以自準(zhǔn)直平行光管為照準(zhǔn)標(biāo)，分別以多齒分度臺(tái)的不同刻度位置作為測(cè)角定向設(shè)備度盤的起始檢定位置，用全組合法進(jìn)行測(cè)角定向設(shè)備度盤直徑全誤差的檢定。測(cè)角定向設(shè)備豎直方向角的檢測(cè)過(guò)程如下:自準(zhǔn)直平行光管的光源將其準(zhǔn)直分劃板照亮后經(jīng)物鏡發(fā)出平行光束，用來(lái)提供測(cè)角定向設(shè)備所需瞄準(zhǔn)的無(wú)窮遠(yuǎn)像目標(biāo)；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿，蝸輪蝸桿帶動(dòng)自準(zhǔn)直平行光管的框架繞耳軸旋轉(zhuǎn)，耳軸另一側(cè)的圓光柵內(nèi)安裝有精確的圓光柵編碼器，在光柵盤相對(duì)讀數(shù)頭發(fā)生轉(zhuǎn)角時(shí)，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)過(guò)的刻線數(shù)，按當(dāng)量計(jì)算轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)角，將實(shí)時(shí)測(cè)量的角度值反饋給電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)框架的閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)測(cè)角定向設(shè)備豎直方向任意角度的檢測(cè)，提高測(cè)角定向設(shè)備的精度。在檢測(cè)測(cè)角定向設(shè)備豎直方向的角度時(shí)，由于機(jī)械安裝誤差不可避免，在高精度范圍內(nèi)很難通過(guò)純機(jī)械調(diào)整手段減小誤差，因此可以采用分段線性修正方法，在工作范圍內(nèi)進(jìn)行分段修正角度值，以減小圓周分度誤差。本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明所述的測(cè)角定向設(shè)備多功能自動(dòng)檢定系統(tǒng)較傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀檢定裝置，功能更加齊全，在測(cè)量范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)豎直方向任意角度的測(cè)量；通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)精確定位，提高了自動(dòng)化程度。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖1的俯視 其中，1、支撐架，2、平板基座，3、升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，4、圓光柵，5、自準(zhǔn)直平行光管，6、光管物鏡，7、步進(jìn)電機(jī)，8、蝸輪蝸桿，9、多齒分度臺(tái)，IO、耳軸。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示的實(shí)施例可知，本發(fā)明所述的測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括支撐架1、平板基座2、升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3、自準(zhǔn)直平行光管5、蝸輪蝸桿8、多齒分度臺(tái)9和耳軸10，所述平板基座2通過(guò)調(diào)平底腳螺栓與支撐架I固定連接；所述多齒分度臺(tái)9與升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3的基座固定連接，升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3與平板基座2固定連接；所述耳軸10的一側(cè)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)7，步進(jìn)電機(jī)7的輸出端與蝸輪蝸桿8的輸入端連接，蝸輪蝸桿8的輸出端與自準(zhǔn)直平行光管5的一端連接；所述耳軸10的另一側(cè)設(shè)有圓光柵4，圓光柵4的光柵盤與自準(zhǔn)直平行光管5的另一端連接。所述自準(zhǔn)直平行光管5包括光源、目鏡分劃板、準(zhǔn)直分劃板、分光棱鏡和物鏡6 ;所述目鏡分劃板和準(zhǔn)直分劃板均設(shè)在物鏡6的焦平面上
上述支撐架I具有調(diào)平功能，通過(guò)支撐架上的調(diào)平底腳螺栓可將平板基座2的橫縱方向精確調(diào)制水平狀態(tài)。升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3能夠調(diào)節(jié)多齒分度臺(tái)9的高度，以滿足不同類型測(cè)角定向設(shè)備的望遠(yuǎn)鏡軸系到平板基座2的距離。
經(jīng)緯儀水平方向角的檢測(cè)是以多齒分度臺(tái)9作為圓分度標(biāo)準(zhǔn)器件，并以其刻度作為常角分度，以自準(zhǔn)直平行光管5為照準(zhǔn)標(biāo)，分別以多齒分度臺(tái)9的不同刻度位置作為經(jīng)緯儀度盤的起始檢定位置，用全組合法進(jìn)行經(jīng)緯儀度盤直徑全誤差的檢定。
經(jīng)緯儀豎直方向角的檢測(cè)過(guò)程如下:自準(zhǔn)直平行光管5的光源將其準(zhǔn)直分劃板照亮后經(jīng)物鏡發(fā)出平行光束，用來(lái)提供測(cè)角定向設(shè)備所需瞄準(zhǔn)的無(wú)窮遠(yuǎn)像目標(biāo)；步進(jìn)電機(jī)7驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿8，蝸輪蝸桿8帶動(dòng)自準(zhǔn)直平行光管5的框架繞耳軸10旋轉(zhuǎn)，耳軸10另一側(cè)的圓光柵4內(nèi)安裝有精確的圓光柵編碼器，在光柵盤相對(duì)讀數(shù)頭發(fā)生轉(zhuǎn)角時(shí)，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)過(guò)的刻線數(shù)，按當(dāng)量計(jì)算轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)角，將實(shí)時(shí)測(cè)量的角度值反饋給電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)框架的閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯儀豎直方向任意角度的檢測(cè)，提高經(jīng)緯儀的精度。
在檢測(cè)經(jīng)緯儀豎直方向的角度時(shí)，由于機(jī)械安裝誤差不可避免，在高精度范圍內(nèi)很難通過(guò)純機(jī)械調(diào)整手段減小誤差，因此可以采用分段線性修正方法，在工作范圍內(nèi)進(jìn)行分段修正角度值，以減小圓周分度誤差。
綜上所述，本發(fā)明所述的多功能軍用測(cè)角定向設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)裝置不僅能夠覆蓋國(guó)家軍隊(duì)各種類型的經(jīng)緯儀的檢定，還在回轉(zhuǎn)框架的一側(cè)上設(shè)有工作基面，由回轉(zhuǎn)框架提供豎直方向的標(biāo)準(zhǔn)角度，能夠同時(shí)對(duì)炮用象限儀、炮用水平儀等軍用測(cè)角定向類儀器進(jìn)行檢定。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括平板基座(2)、升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)、自準(zhǔn)直平行光管(5)、蝸輪蝸桿(8)和耳軸(10);所述升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)與平板基座(2)固定連接；所述耳軸(10)的一側(cè)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)(7)，步進(jìn)電機(jī)(7)的輸出端與蝸輪蝸桿(8)的輸入端連接，蝸輪蝸桿(8)的輸出端與自準(zhǔn)直平行光管(5)的一端連接；所述耳軸(10)的另一側(cè)設(shè)有圓光柵(4)，圓光柵(4)的光柵盤與自準(zhǔn)直平行光管(5)的另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述自準(zhǔn)直平行光管(5)包括光源、目鏡分劃板、準(zhǔn)直分劃板、分光棱鏡和物鏡(6);所述目鏡分劃板和準(zhǔn)直分劃板均設(shè)在物鏡(6 )的焦平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括多齒分度臺(tái)(9)，多齒分度臺(tái)(9)與升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(3)的基座固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括支撐架(I)，所述平板基座(2 )通過(guò)調(diào)平底腳螺栓與支撐架(I)固定連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測(cè)角定向設(shè)備豎直角度自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括支撐架、平板基座、升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、自準(zhǔn)直平行光管、蝸輪蝸桿、多齒分度臺(tái)和耳軸，所述平板基座通過(guò)調(diào)平底腳螺栓與支撐架固定連接；所述多齒分度臺(tái)與升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的基座固定連接，升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與平板基座固定連接；所述耳軸的一側(cè)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端與蝸輪蝸桿的輸入端連接，蝸輪蝸桿的輸出端與自準(zhǔn)直平行光管的一端連接；所述耳軸的另一側(cè)設(shè)有圓光柵，圓光柵的光柵盤與自準(zhǔn)直平行光管的另一端連接。本發(fā)明的有益效果如下功能更加齊全，在測(cè)量范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)豎直方向任意角度的測(cè)量；通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)精確定位，提高了自動(dòng)化程度。
文檔編號(hào)G01C25/00GK103175546SQ20131009164
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者雷正偉, 馮廣斌, 劉福, 華翔, 張軍, 牛滿科, 耿斌, 劉海濤, 賈波, 王勝磊 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63908部隊(duì)