[发明专利]一种定位球头装调方法及工装

说明书

本发明公开了一种定位球头装调方法，包括以下步骤：在球头固定板上安装激光测量头；通过激光跟踪仪测量激光测量头此时位置坐标，与理论设计值比较，调整激光测量头相对于当前支架位点的水平位置以及垂直位置以符合理论设计值；将球头固定板上安装的激光测量头替换为定位球头。本发明采用激光测量头和定位球头互换的方法，取代以前手持式间接测量方式，操作简单，精确度更高，且有效提高了装调效率，尤其是在光机模块数量达到成百上千个时，节省时间几何倍数增长。

技术领域

本发明涉及光学器械技术领域，具体涉及一种定位球头装调方法及工装。

背景技术

目前，光机模块被广泛应用于国家重大科学装置中，如射电望远镜、红外激光装置等，而光机模块的支撑部件大多为弱刚性架体，光机模块对光束准确、快速、稳定地通过有着近乎苛刻的要求，而作为支撑部件，弱刚性架体的结构尺寸稳定性很难保证，如何防止多个光机模块位置(球头位置)随架体尺寸变形而产生偏差至关重要。

现有技术中，以设计图纸上各定位孔的尺寸、公差为参考，直接在弱刚性架体上精加工定位孔，定位球头与定位孔之间采用H7/g6的配合精度直接安装在架体上(光机模块是安装在定位球头上，故定位球头位置固定，光机模块位置即固定)，然后以架体底部四个基准孔为基准，将激光测量头紧靠定位球头(相切)，通过激光跟踪仪来测定激光测量头球心的坐标，再通过公式换算进一步计算出定位球头中心坐标，如图1和图2所示。现有定位球头安装和测量方法存在以下问题：

1、支撑架架体为弱刚性件，整个架体通过不锈钢管材焊接而成，在完成精密加工后检测的球头坐标符合精度要求，但是由于焊接应力和机械加工应力的存在，经过一段时间后，应力释放会导致架体发生变形，最终导致球头位置产生偏差，无法满足定位球头的装调精度要求。

2、先测定激光测量头球心坐标，进而再转换成定位球头中心坐标，操作繁琐，效率低下，且人工持握激光测量头稳定性较差，精度无法保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：定位球头的装调精度控制难度大，本发明提供了解决上述问题的一种定位球头装调方法及工装，工装结构简单，制作成本低，且能够实现定位球头的快速安装及纠偏调准操作。

本发明通过下述技术方案实现：

一种定位球头装调方法，包括以下步骤：

步骤1，在球头固定板上安装激光测量头；

步骤2，通过激光跟踪仪测量激光测量头此时位置坐标，与理论设计值比较，调整激光测量头相对于当前支架位点的水平位置以及垂直位置以符合理论设计值；

步骤3，将球头固定板上安装的激光测量头替换为定位球头。

现有技术中，以设计图纸上各定位孔的尺寸、公差为参考，直接在弱刚性架体上精加工定位孔，定位球头与定位孔之间采用H7/g6的配合精度直接安装在架体上，然后以架体底部四个基准孔为基准，将激光测量头紧靠定位球头(相切)，通过激光跟踪仪来测定激光测量头球心的坐标，再通过公式换算进一步计算出定位球头中心坐标，如图1和图2所示。首先，这种测量方式，先测定激光测量头球心坐标，进而再转换成定位球头中心坐标，操作繁琐，效率低下，且人工持握激光测量头稳定性较差，精度无法保证；此外，由于支撑架架体为弱刚性件，整个架体通过不锈钢管材焊接而成，在完成精密加工后检测的球头坐标符合精度要求，但是由于焊接应力和机械加工应力的存在，经过一段时间后，应力释放会导致架体发生变形，最终导致球头位置产生偏差，无法满足定位球头的装调精度要求，还需要重复上述方法进行纠偏，增加了工作难度和成本。