[发明专利]一种铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置

权利要求书

1.一种铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置，其特征在于，包括：底座单元、准直系统、探测系统、反射镜单元；其中：

底座单元，包括磁吸基底(5)和水平调节旋钮(7)；

准直系统，包括镜管和设置在镜管内的半导体激光器(10)、孔径光阑(11)、聚焦透镜组(12)、偏振分光镜(14)、1/4波片(16)、准直透镜(13)和自适应调节装置(19)；

探测系统，包括四象限探测器(15)、光斑位置显示屏(2)、激光器电源线(17)、信号处理单元(18)、四象限探测器电缆线(24)以及电源(26)；

反射镜单元包括反射镜(8)、磁吸底座(9)；

磁吸基底(5)直接与镜管(1)连接；镜管(1)中的偏振分光镜(14)一侧通过准直透镜(13)连接四象限探测器(15)，另一侧通过1/4波片(16)连接反射镜(8)；电源(26)和信号处理单元(18)设置在磁吸基底(5)内，电源(26)和信号处理单元(18)分别通过激光器电源线(17)连接半导体激光器(10)，通过四象限探测器电缆线(24)连接四象限探测器(15)，通过电缆线连接光斑位置显示屏(2)和自适应调节装置(19)。

2.根据权利要求1所述的铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置，其特征在于，所述准直系统中：

孔径光阑(11)和聚焦透镜组(12)用于进一步调整光路，消除光束外围杂散光并将光束聚焦在不同距离上；

偏振分光镜(14)和1/4波片(16)用于是将半导体激光器(10)发出的光束分为p光和s光，其中，s光被偏振分光镜(14)反射通过1/4波片(16)，后由反射镜(8)反射回，再经1/4波片(16)偏振为p光后通过偏振分光镜(14)经准直透镜(13)聚焦在四象限探测器(15)探测窗口上。

3.根据权利要求2所述的铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置，其特征在于，所述聚焦透镜组(12)包括固定端聚焦凸透镜(20)、自由端聚焦凸透镜(21)。

4.根据权利要求1所述的铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置，其特征在于，所述自适应调节装置(19)包括伺服电机驱动器、伺服电机(27)、伺服电机齿轮(28)、丝杆(29)、丝杆齿轮(30)和激光器夹具(31)；其中：

伺服电机(27)连接伺服电机齿轮(28)，伺服电机齿轮(28)与丝杆齿轮(30)啮合，激光器夹具(31)固定在丝杆(29)上，作用是当四象限探测器(15)上光斑向上或向下移动至消失时，伺服电机(27)带动由激光器夹具(31)所固定的半导体激光器(10)向上或者向下移动进行自适应调节，使光束能再次进入装置。

5.根据权利要求1所述的铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置，其特征在于，所述铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置安装在回转臂一端，反射镜单元安装在回转臂另一端正上方，且在镜管(1)前。

6.根据权利要求1所述的铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置，其特征在于，所述镜管(1)的一端设有镜盖(6)，且镜管(1)上还设置有聚焦透镜间距调节旋钮(3)和激光器自适应调节旋钮(4)；其中，镜盖(6)用于罩住自准直仪物镜，防止灰尘和水汽对物镜的污染；聚焦透镜间距调节旋钮(3)用于调整测量距离；激光器自适应调节旋钮(4)用于进行手动复位。

7.根据权利要求1所述的铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置，其特征在于，所述水平调节旋钮(7)为安装在磁吸基底(5)上的水平调节螺柱(25)，调节水平调节螺柱(25)的高度以用于调整装置水平。

8.根据权利要求1所述的铣床超长回转臂姿态自适应高精度测量装置，其特征在于，所述探测系统将位置信号通过蓝牙上传至上位机保存并同时显示在所述光斑位置显示屏(2)上，所述探测系统产生实时信号，显示在光斑位置显示屏(2)上，并同时保存数据在上位机中。