[发明专利]单轴双光束发射装置及三轴双光束平行光调整系统、方法

权利要求书

1.一种三轴双光束平行光调整系统的调整方法，所述的三轴双光束平行光调整系统包括基座、三平面测试组件、信息采集模块、测试PC机、X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元和Z轴双光束发射单元；所述的X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元和Z轴双光束发射单元采用单轴双光束发射装置；

所述的单轴双光束发射装置包括双滑块水平位移台(1)、两组垂直位移台(2)和两台激光源(3)，所述的两组垂直位移台(2)分别安装在双滑块水平位移台(1)的两个滑块上，每一组垂直位移台(2)上均安装有一台激光源(3)；

所述的双滑块水平位移台(1)包括第二导轨(11)、第二丝杠滑块副(12)和第二电机(13)；所述的第二导轨水平安装在地面或基板上，第二导轨包括两个互不影响的轨道，每一个轨道上均安装有第二丝杠滑块副(12)，所述的第二丝杠滑块副通过第二电机(13)驱动；

所述的垂直位移台(2)包括第一导轨(21)、第一丝杠滑块副(22)、第一电机(23)和调整组件，所述的第一导轨(21)垂直安装在双滑块水平位移台(1)的滑块上，第一导轨(21)上安装有第一丝杠滑块副(22)，所述的第一丝杠滑块副(22)通过第一电机(23)驱动；所述的调整组件包括偏航角调整台(24)、俯仰角调整台(25)、第一转接板(26)和第二转接板(27)，所述的偏航角调整台(24)通过第一转接板(26)固定在第一丝杠滑块副(22)的滑块上，俯仰角调整台(25)安装在偏航角调整台(24)上，激光源(3)通过第二转接板(27)安装在俯仰角调整台(25)上，所述的偏航角调整台(24)和俯仰角调整台(25)均设有调整手柄和刻度尺；

所述的三平面测试组件固定在基座上，三平面测试组件的三个平面上均安装有PSD传感器阵列，三组双光束发射单元发射的激光光束分别入射至每一个PSD传感器阵列面上；所述的PSD传感器阵列通过信息采集模块与测试PC机连接；

所述的三平面测试组件包括十字导轨副(4)和测试工装(5)；所述的十字导轨副(4)由沿X向布置的上导轨(41)、与上导轨(41)十字交叉的下导轨(42)以及滑动连接在上、下导轨间的中间滑块(43)组成，所述的测试工装(5)安装在十字导轨副(4)的上导轨(41)上，十字导轨副(4)的下导轨(42)固定在基座上；

其特征在于，所述的调整方法包括以下步骤：

步骤1：设定十字导轨副(4)的上导轨(41)与下导轨(42)的中心交点处为初始位置，通过伺服电机控制测试工装(5)位于十字导轨副(4)的初始位置处，调整并固定每一组双光束发射单元中激光源的位置；

步骤2：粗调其中一组双光束发射单元中一台激光源对应的偏航角调整台和俯仰角调整台的角度，使得激光源发射的激光束入射在对应的PSD传感器阵列面上；

步骤3：通过对应的PSD传感器阵列获得入射光点位置信息p^t＝(x^t,y^t)，x^t,y^t分别表示入射光点在对应的PSD传感器阵列面上的横坐标与纵坐标；并通过光栅尺读数头读取对应轴向的位移数据r^t；通过信息采集模块将入射光点位置信息p^t和位移数据r^t发送至测试PC机；

步骤4：通过测试PC机发射控制信号，调整对应的PSD传感器阵列面在垂直方向上的位移，再次获得入射光点位置信息p^t+1＝(x^t+1,y^t+1)，并通过光栅尺读数头读取对应轴向的位移数据r^t+1；通过信息采集模块将入射光点位置信息p^t+1和位移数据r^t+1发送至测试PC机；

步骤5：通过步骤3和步骤4获取到的两次入射光点位置信息p^t、p^t+1和两次位移数据r^t、r^t+1，计算得到入射激光束的俯仰角和偏航角；判断所述的俯仰角和偏航角是否在预设范围内，若否，则测试PC机根据计算得到的入射激光束的俯仰角和偏航角，调整对应的俯仰角调整台和偏航角调整台，返回步骤3；

若是，则返回步骤2，开始调整该双光束发射单元中的另一台激光源，直至三组双光束发射单元中的六台激光源对应的俯仰角和偏航角均完成测试。