基于激光跟踪仪的转台垂直度相交度检测方法

基于激光跟踪仪的转台垂直度相交度检测方法
摘要:由于卫星费用很高,因此在卫星发射到空间之前进行地面模拟以分析卫星的各个系统十分重要,二维圆桌会议是卫星位置变化模拟的重要组成部分,因此二维圆桌会议的精度指标对于模拟卫星姿态变化至关重要。精度、相交是轴集轴精确位置的重要技术指标,也是转台精度设计的重要参数。当在两部分转盘上测试垂直摆动头部误差时,通过使用正交放大导出基准坐标系下的目标坐标,可以解决在圆环没有通孔时如何测量轴交点的问题。电子水平利用定位变换矩阵推导坐标系之间的位置方向,提出了一种基于光平台的仪器,通过坐标矩阵变换导致垂直误差。由于安装错误,这两种方法都可能导致参照轴不一致和测量错误。提供了一种基于CCD摄像机的网络多基地测量方法,这种方法对环境要求很高,并且可能导致测量中的测量不一致,例如插入编码设备时的不稳定性。利用激光发射器和标准球的方法实现的轴系回转系统的径向和轴向误差的检测,此方法的检测精度高,但是只能检测径向跳动误差和端部跳动误差,并不能检测出空间误差的大小。利用了激光器和位置灵敏探测器检测了转台的6项几何误差,但是此方法的测量布置和调校过程过于复杂。
关键词:激光跟踪仪;转台垂直度;检测方法
引言
激光跟踪仪作为一种新型的大尺寸空间坐标测量设备,它集中了激光干涉测距、角度测量等先进技术,基于球坐标法测量原理,通过测角、测距实现三维坐标的精密测量。具有精度高、便于操作和容错率高的特点,在精密测量检测领域有着广阔的应用领域。研究人员利用激光跟踪仪实现了多种针对机床的误差检测和补偿的方法,但是这些技术主要是对直线运动的方式进行补偿检测。提出一种基于激光跟踪仪测量导轨系统六项原始误差,并应用激光跟踪仪进行车床加工精度的检测。本文将利用激光跟踪仪对转台的方位轴、俯仰轴之间所产生的垂直度和相交度误差进行检测。并针对激光跟踪仪对回转运动的测量精度,提出测量精度提高的方法,对于转台的垂直度,相交度的检测具有积极作用。
1三维激光跟踪仪介绍
激光采集系统(laser capture system)是工业测量系统中一种高度精确的测量装置。它结合了激光采集技术、光能检测技术、精密机械、计算机和控制技术、现代数值计算理论、跟踪空间运动目标并实时测量的三维空间坐标、精度、效率、实时跟踪测量、快速安装和易用性等先进技术。(1)三维激光采集测量原理三维激光采集系统用激光发射红氦激光束,
激光通过目标球(SMR)反射。通过角轴编码器读取俯仰角(EL)和水平方位角(AZ)的角度值,并通过激光干涉计获取激光的波长距离,从而计算出反射靶球中心在仪器坐标系下的坐标信息,并将其反馈至装有操控软件的电脑端上。(2)三维激光跟踪测量系统组成激光跟踪仪的主要由传感器、控制箱、伺服电机、气象站及操控终端组成,主要依靠内部的用于测距的激光干涉计和自动跟踪测角的码盘进行测量。跟踪头的激光束、旋转镜和旋转轴构成了激光跟踪仪的三个轴,三轴相交的中心是仪器坐标系的原点。氯化铯>谓语助者
2垂直度、相交度测量系统原理
可利霉素二轴立式转台有方位轴(轴1)、俯仰轴(轴2)两个轴系,两个轴系的回转轴线在空间应保持垂直并相交于同一平面内,由于设备制造和装配的过程中会有不确定因素的影响,使得两轴系不能绝对共面,所以会产生两轴空间位置的误差,这是相互垂直的轴(轴1、轴2)之间的角度和角度之差,相交误差是两条空间线段的垂直线O1O2的长度。轴心点的旋转轴是与旋转中心的连接,旋转轴上的点围绕旋转轴平稳移动,其中轴心点是旋转轴的圆形运动的中心。在转台外框内框分别放置跟踪仪靶球,固定其中一个轴,转动另外一轴,设每15°为一步进角度,并记录激光跟踪仪靶球中心的三维坐标。由于激光跟踪仪自身有测量
误差,当测量回转运动时,可增加回转半径从而减小激光跟踪仪的测量误差对回转轴线角度的影响。通过轴系旋转一周,利用激光跟踪仪可以测出转台上的靶球在不同角度下的空间坐标,理论状态下靶标点在空间的轨迹为以回转轴上的点为圆心,以靶标点到回转轴的距离为半径的圆。由于转台误差的原因,靶标点的空间坐标到回转轴线的距离并不相同,可通过空间圆拟合的办法进而求得圆心坐标,并确定回转轴的轴线方程。
3表面刻线检测
例如,安装C919张紧翼,使用激光采集装置和用户定义的测量杆来确定装配板的皮肤褶皱线是否正确定位。需要执行以下步骤:(1)使用激光指针在要测量的装置上创建测量坐标系,然后在飞机坐标系下选择几何空间点,使其与模块中的坐标系相匹配。(2)将目标定位到测量仪的末端,使刀尖与测点、刻度线两端的测点和刻度线两端的点保持接触。(3)气球被导向台球球,测量杆固定尖端和测量点,激光测量目标靶的位置,如图3所示。(4)稍微旋转测量杆的角度,使尖端与测量点保持一致,测量目标顶点剩馀三个位置的坐标,并记录目标顶点四个位置的测量点的坐标。
4激光跟踪仪的工作原理
激光跟踪仪由干涉仪/测距仪与两个互相垂直的测角系统构成。通过双轴旋转驱动机构控制光线跟踪反射靶的移动,同时测得反射靶球的距离及旋转轴的角坐标,确定目标点三维坐标。测量时在目标点P(x,y,z)处放置一个棱镜反射球,激光头发射并接收反射球返回的激光,仪器便可同时获取目标点P的方位角和俯仰角,即可求得目标点P的三维坐标。
5装置设计
为验证激光跟踪仪在大角度不整平状态测量的可行性和测量精度,设计了激光跟踪仪大角度倾斜姿态测量装置,装置主要由连接板、安装板、设备安装螺丝、锁止手轮、锁止块、锁止盘、摇把手轮和转轴等零部件组成,Fig.2Largeangletiltattitudemeasuringdevice连接板的作用是将整个装置固定在三脚架或强制对中装置上。安装板固定在转轴上,与其同时转动,利用设备安装螺丝将激光跟踪仪固定在安装板上。锁止手轮可以实现对装置的锁定或解锁,顺时针旋转时,通过挤压锁止块固定锁止盘,锁定装置的姿态;逆时针旋转时,解锁姿态,利用摇把手轮驱动转轴和安装板旋转,锁止盘上的刻度可直观反映转动角度。激光跟踪仪大角度倾斜姿态测量装置及仪器的安装步骤如下。1)通过连接板将整个装置安装在三脚架或强制对中装置上;2)
边缘化顺时针旋转锁止手轮,锁定装置姿态,便于仪器安装的同时,防止装置转动对仪器的损坏;3)利用设备安装螺丝将激光跟踪仪固定在安装板上;4)仪器安装完毕后,逆时针旋转锁止手轮,转动摇把手轮,驱动装置旋转至理想姿态;5)顺时针旋转锁止手轮,固定激光跟踪仪姿态,即可开始测量。
毛细管数结束语
本文利用激光跟踪仪空间点位拟合圆的测量方法检测转台的垂直度、相交度。通过延长回转轴线以减少测量误差对两轴系位置精度影响的方法,并且一次测量同时可以检测出垂直度、相交度两项误差,相比传统相交度检测的方法更加简单,同时由于激光跟踪仪测量操作简单,更加容易操作从而大大缩减了测量时间。通过自准直仪检测出的转台轴系误差与本文方法检测出的误差进行了比对,进一步验证了测量方法的可行性,该方法具有精度高、快速和一次测量可以解算出两组测量数据等优点,适合中大型转台的轴系空间位置精度检测。此外,该方法同时适用转台指向精度检测,为转台轴系误差的检测提供了一种便捷方法。
参考文献
[1]韦肖文,陆聪,严升.激光跟踪仪在轧机设备精度管理上的应用[J].冶金设备,2022(S2):149-152.
[2]尹瑞多,祖洪飞,陈章位,郭晓炜,严萍.多激光跟踪仪协同测量的误差影响因素研究[J].计量科学与技术,2022,66(11):12-15+52.
[3]韩林,肖杰,何韬,石纯标,袁明记.应用激光跟踪仪的数控机床空间精度检测方法[J].中国测试,2022,48(12):52-59.
[4]李蒙江,乐淑玲,王璐,谭斌,梁德平.激光跟踪仪应用功能提升[J].工程与试验,2022,62(03):5-7+90.
[5]田永.激光跟踪仪在轴键槽对称度测量上的应用[J].甘肃科技,2022,38(17):15-18.

本文发布于:2024-09-21 14:29:03,感谢您对本站的认可!

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