[发明专利]一种定日镜面型误差检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种定日镜面形误差检测装置，其特征在于，所述的检测装置由激光扫平仪、激光探测装置、手持操控仪及上位计算机控制系统组成；所述的上位计算机控制系统与激光扫平仪、激光探测装置及手持操控仪通过Zigbee无线通讯模块交互信息；激光扫平仪安装在待测定日镜的中心位置，激光探测装置放置在定日镜的待测点，上位计算机控制系统控制激光扫平仪的激光束水平旋转并射向激光探测装置，激光探测装置检测激光光斑到待测点的距离。

2.按照权利要求1所述的定日镜面形误差检测装置，其特征在于，所述的激光扫平仪由激光发生器、伺服电机、伺服电机驱动器、无线通讯模块、底座及外壳组成；所述的伺服电机驱动器控制并驱动伺服电机在0-360度范围内旋转的功能，0度所指方向称为激光扫平仪的基准方向；伺服电机驱动器通过Zigbee无线通讯模块与上位计算机控制系统通讯，接收并执行上位计算机控制系统的指令；伺服电机驱动器位于激光扫平仪底座上方，伺服电机旋转轴垂直向上固定安装在激光扫平仪的外壳里，激光发生装置安装在伺服电机的旋转轴上且所发射激光的方向与旋转轴垂直；所述的伺服电机带动激光发生器水平旋转。

3.按照权利要求2所述的定日镜面形误差检测装置，其特征在于，所述伺服电机的旋转编码器采用多圈绝对型编码器。

4.按照权利要求1所述的定日镜面形误差检测装置，其特征在于，所述的激光探测装置由底座、标尺杆及探测靶组成；底座上安装有标尺杆；探测靶安装在标尺杆上，可沿标尺杆上下移动。

5.按照权利要求3所述的定日镜面形误差检测装置，其特征在于，所述的探测靶由一维PSD传感器、PSD信号处理电路以及与上位计算机连接的Zigbee无线通讯模块及外壳组成；一维PSD传感器竖直安装在探测靶表面，PSD信号处理电路及Zigbee无线通讯模块位于探测靶的外壳内；当激光照射到一维PSD传感器表面时，PSD信号处理电路将一维PSD传感器的电信号转换为激光光斑中心到传感器中心的距离信号，通过Zigbee无线通讯模块将此距离信号传送到上位计算机控制系统。

6.按照权利要求1所述的定日镜面形误差检测装置，其特征在于，所述的手持操控仪由操作键盘、控制电路、Zigbee无线通讯模块及显示屏组成，手持操控仪与上位计算机控制系统之间通过无线通讯交互信息。

7.应用权利要求1所述的定日镜面形误差检测装置的检测方法，其特征在于，所述的检测方法步骤为：

1)将所述的激光扫平仪安装在定日镜支架的中心位置，调整激光扫平仪的扫平面，使所述的扫平面与定日镜中心法线垂直；使激光扫平仪的基准方向与定日镜传动箱的俯仰轴平行；以激光扫平仪激光束旋转中心为坐标系原点，激光扫平仪基准方向为X方向，激光扫平面为XY平面建立坐标系；

2)在计算机中输入定日镜的面形参数，并输入定日镜子镜待测点的坐标及与之对应的坐标号，待测点选在能够调节定日镜子镜倾斜角度的镙丝的安装位置；计算机与扫平仪、探测装置及手持操控仪通过Zigbee无线通讯连接；将激光探测装置放置在定日镜的待测点；通过手持操控仪输入待测点的坐标号，上位计算机控制系统读取该坐标值并通过扫平仪的控制系统控制激光束射向待测点方向；通过手持操控仪手动微调激光束的旋转角度，上下移动激光探测装置的探测靶在标杆尺上的位置，使激光光斑打在探测靶的有效区域；用户读取探测靶所处位置标尺杆的刻度，并将该刻度值通过手持操控仪输入到计算机中；探测靶通过PSD传感器读取激光光斑所在位置的高度值发送给计算机，计算机据此算出该待测点与理论曲面在高度方向的差值并送到手持操控仪的显示屏；用户调整与该待测点对应的调节镙丝，使待测定日镜子镜的各待测点与理论曲面在高度方向差值相等；所有待测点均调整到位后，则定日镜调整完毕。

8.按照权利要求7所述的定日镜面形误差检测装置的检测方法，其特征在于，通过调节定日镜子镜的待测点的镙丝，使定日镜全部可调点到理论曲面的距离相等；若由于定日镜子镜的可调范围的限制，不能保证全部测点到理论曲面的距离相等时，确保单面子镜上可调点到理论曲面的距离相等，即可得到定日镜理想的光斑效果。