[实用新型]激光跟踪仪

说明书

本实用新型提供了一种激光跟踪仪，包括：基座、设置于基座之上的光学机构、以及控制光学机构的控制机构，光学机构包括第一旋转装置、第二旋转装置、以及安装于第二旋转装置的光学主体，第一轴线与第二轴线正交，光学主体具有外壳、布置在外壳内并发射激光束的激光源、用于捕获被辅助测量装置反射的激光束以跟踪激光束的光束跟踪器、以及测量与辅助测量装置的距离的光学距离测量器，外壳包括第一壳体和第二壳体以及设置在第一壳体和第二壳体之间的功能壳体，光学距离测量器包括绝对测距单元和干涉测距单元，第一壳体容纳有姿态相机，功能壳体容纳有干涉测距单元，第二壳体容纳有绝对测距单元，姿态相机与功能壳体固定连接。

技术领域

本实用新型涉及一种精密测量仪器，尤其是一种激光跟踪仪。

背景技术

在精密工业以及测量领域，人们在对大型机器进行装配的时候，经常需要通过精密仪器对组装的目标物进行测试以提高装配精度，同时在对完成机器的组装后，也需要对机器进行校准，且在装配过程中，除了对目标物或者目标物上的某个目标点进行三维坐标测量时，还需要对目标物品或目标点的运动情况进行测量，也即，对它们的姿态进行测量，因此需要一种可以在三维坐标基础上，还能完成六个自由度测量的仪器。由此，出现了通过激光跟踪仪对目标物或者目标点进行姿态测量的测量方式。

在使用激光跟踪仪进行目标相关位置的三维坐标测量，是通过在激光跟踪仪配置绕两个转动轴以及结合激光测距单元测量目标的空间角度，利用姿态相机配合辅助测量装置例如手持式附件进行测距，测出目标的姿态角度，进而能够实现对目标的六自由度的测量。

而相机和激光跟踪仪分体式的结构设计，常常需要单独增加一套俯仰轴系结构，这种设计极大地增加了系统设计的复杂度，也提高了激光跟踪仪的整机体积，不利于空间的规划设计，当相机固定在激光跟踪仪上时，可能也会由于结构变形引起测量误差，且相机和激光跟踪仪的旋转的轴系是分别独立的，测量时会增加对相机和激光跟踪仪进行同步控制的难度，也容易引起同步控制误差。

发明内容

本实用新型有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种提高空间规划设计、减少误差的激光跟踪仪。

为此，本实用新型提供了一种激光跟踪仪，是用于跟踪辅助测量装置并测量所述辅助测量装置的空间坐标和姿态的激光跟踪仪，包括：基座、设置于所述基座之上的光学机构、以及控制所述光学机构的控制机构，所述光学机构包括安装于所述基座并且可相对于所述基座以第一轴线旋转的第一旋转装置、设置在所述第一旋转装置的具有第二轴线的第二旋转装置、以及安装于所述第二旋转装置并相对于所述第一旋转装置可围绕所述第二轴线旋转的光学主体，所述第一轴线与所述第二轴线正交，所述光学主体具有外壳、布置在所述外壳内并发射激光束的激光源、用于捕获被所述辅助测量装置反射的激光束以跟踪激光束的光束跟踪器、以及测量与所述辅助测量装置的距离的光学距离测量器，所述外壳包括第一壳体和第二壳体以及设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间的功能壳体，所述光学距离测量器包括绝对测距单元和干涉测距单元，所述第一壳体容纳有姿态相机，所述功能壳体容纳有所述干涉测距单元，所述第二壳体容纳有绝对测距单元，所述姿态相机与所述功能壳体固定连接。

在本实用新型所涉及的激光跟踪仪中，在光学主体上设置有姿态相机和光学距离测量器，在光学主体上的外壳内设置有绝对测距单元和干涉测距单元。由此，能够测量辅助测量装置的距离，进而能够测量辅助装置的坐标和姿态。同时，相比较将姿态相机设置在光学机构外，将姿态相机设置在光学机构内能够充分利用空间，提高规划设计，也能够降低光学机构和姿态相机同步控制的误差。

另外，在本实用新型所涉及的激光跟踪仪中，可选地，所述第二旋转装置包括第一支承部、第二支承部、以及可旋转地设置在所述第一支承部与所述第二支承部之间的第二旋转轴，所述光学主体安装于所述第二旋转轴。在这种情况下，光学主体可以跟随第二旋转轴一起旋转。