[发明专利]准直激光二维位移测量系统及利用该系统测量导轨的方法

说明书

技术领域

本发明属于激光测量技术，具体涉及准直激光二维位移测量系统及利用该系统测量导轨的方法。

背景技术

切导轨的直线度、扭曲度是导轨制造中的重要质量指标；机床导轨的直线度、扭曲度对于设备的精度以及可靠度、高精度测量对于提高机械制造及安装的精度、延长机器工作寿命至关重要；导轨作为电梯的导向部件，其质量决定着电梯能否安全、舒适、高速地运行，而导轨的直线度误差是决定着导轨质量的最主要因素。

目前对导轨直线度的测量水平仪法、激光干涉仪测量法、自准直仪法。

水平仪法操作简单、使用方便、成本较低。但是精度较低，一般只能达到0.4～0.5mm／m。一般采用累计放点测量，所以累计测量误差和人为因素较大。水平仪可以测量导轨在垂直面内的直线度以及两条导轨之间的平行度，但是测量水平面内的直线度很困难。用水平仪测试法，数据的采集和整理容易出错，由于此法是以导轨上某些固定采样点为测量对象，所以测量距离长了难以保证测试结果的真实性。

目前的自准直仪法是采用一束准直光源，在被测导轨上放置接收靶，人眼来估读准直光相对中心点的偏差，其精度低，人为因素较大。而且距离远激光容易受大气、震动等因素的扰动，而且外界光照较强后激光的可见性较差。

激光干涉仪的优点是测量距离大，测量速度快，测量精度高，可连续测量和采用微计算机进行数据理、显示和打印。但激光干涉仪本身价格昂贵，用它进行直线度测量时还需要配备专门的光学器件，根据不同的测量范围，需要配备两套测量直线度误差的光学器件，从而使整套系统价格不菲。再加上整套系统在检测中光路调整不方便，这使它很难被普及。另外，角度反射镜运动中的倾斜也会影响测量精度。

发明内容

本发明的目的是解决现有导轨直线度测量技术中所存在的误差大、精度较低及成本高的缺陷。

为达上述目的，本发明提供了一种准直激光二维位移测量系统，包括激光准直光源、置放在待测导轨上的用于接收该激光准直光源发出的激光的接收靶、自该接收靶获取信息的控制盒及接收该控制盒传来的信息并对该信息进行处理的PC机，其特殊之处在于，所述激光准直光源是发射十字激光束的激光准直仪；该十字激光束的水平光线与所述导轨的水平面平行，其垂直光线与所述导轨的水平面垂直；所述接收靶的靶面上至少设置有一用于检测所述十字激光束的水平光线的第一线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置和一用于测量所述十字激光束的垂直光线的第二线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置；所述接收靶通过其底座与所述导轨活动联接，使其能沿该导轨前后移动；所述第一线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置及第二线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置均通过所述控制盒与所述PC机联接；所述控制盒主要完成所述PC机的命令的接收和对所述第一线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置及第二线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置的控制、数据的传送以及电源的管理。

该系统还包括有一测量靶，该测量靶的的靶面上至少设置有一第三线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置和一第四线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置；所述第三线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置用于接收所述十字激光束的水平光线，所述第四线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置用于接收所述十字激光束的垂直光线；所述第三线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置与第四线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置均与所述控制盒通讯；所述测量靶通过其底座与所述导轨活动联接，使其能沿该导轨前后移动。

上述接收靶或测量靶外设置有遮光罩，该遮光罩的前端面上对应于所述第一线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置、第二线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置、第三线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置或第四线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置处设置有入光槽。

上述接收靶上的第一线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置和第二线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置分别在该接收靶的靶面上沿水平方向和竖直方向设置；所述测量靶的靶面上的第三线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置和第四线阵CCD激光光束位置与线宽检测装置分别在该测量靶的靶面上沿水平方向和竖直方向设置。