[发明专利]基于坐标转换的光学测角装置及方法

权利要求书

1.一种基于坐标转换的光学测角装置，其特征在于：包括光电自准直仪、长平面反射镜、支撑架、带驱动的角度编码器、定位夹具以及编码器支架；

所述长平面反射镜固定在支撑架上，所述支撑架固定在带驱动的角度编码器的回转轴上，所述带驱动的角度编码器固定在编码器支架上，所述编码器支架通过定位夹具安装在被测回转工作台上，使得带驱动的角度编码器回转轴与被测回转工作台俯仰轴平行；所述长平面反射镜的回转轴线与被测回转工作台俯仰轴平行；所述光电自准直仪的光轴与长平面反射镜平面垂直。

2.根据权利要求1所述的基于坐标转换的光学测角装置，其特征在于：所述长平面反射镜为平面度满足0.1μm的长条形反射镜。

3.根据权利要求1所述的基于坐标转换的光学测角装置，其特征在于：

所述长平面反射镜通过粘接剂粘贴于支撑架上。

4.根据权利要求1所述的基于坐标转换的光学测角装置，其特征在于：所述带驱动的角度编码器，包括角度编码器、蜗轮蜗杆机构以及减速机构，

所述减速机构包括支架、粗调手轮以及精调组件，所述粗调手轮固定在支架上，所述精调组件固定在支架上；

所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮、蜗杆以及支座，所述蜗杆穿过支架且与支架固定连接，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述蜗轮与角度编码器固定连接，所述支座的一端固定在定位夹具上，所述支座的另一端通过轴承支撑蜗杆。

5.基于坐标转换的光学测角方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】被测回转工作台的俯仰角为0°时，调整光电自准直仪高度，使光电自准直仪光轴与带驱动的角度编码器的回转轴和长平面反射镜的镜面均垂直，此时光电自准直仪上读数为θ₁；

2】改变被测回转工作台的俯仰角为i°的位置，反向转动带驱动的角度编码器的角度为-i°，调整光电自准直仪高度，使光电自准直仪光轴与带驱动的角度编码器的回转轴和长平面反射镜的镜面均垂直，此时光电自准直仪上读数为θ_i；其中i°为0°到90°之间的任意角度；

3】按照下面公式计算被测回转工作台的俯仰角为i°的位置处的分度误差δ：

δ=θi-θ0+α=θi-θ0+artg0.1Δl=θi-θ0+artg0.1sinθi·h]]>

其中：

h-角度编码器的轴心与被测回转工作台的轴心的偏心距离；

Δl-光电自准直仪发出的光位置在长平面反射镜上相对初始位置的偏移量，Δl＝sinθ_i·h；tgα=0.1Δl;]]>α=artg0.1Δl;]]>

δ-俯仰角分度误差(″)；

θ_i-被测回转工作台在i位置时光电自准直仪的读数值(″)；

θ₀-被测回转工作台在零位时光电自准直仪的读数值(″)；

α-由长平面反射镜的平面度引入的分度误差。