一种全自动大型测量设备的现场标定装置的制造方法
本发明是一种用于大型测量设备的全自动场标定装置，属于几何量领域。
背景技术：
大型工业测量系统的当前问题是如何解决测量系统的现场校准问题。定尺的尺子在长度和精度方面不能满足现场要求。因此，一些国外机构已经开始尝试使用激光干涉仪来解决这个问题。目前，美国在解决激光跟踪仪和其他坐标测量仪的现场校准方面已经做了大量工作。
美国Tetra Precision公司开发的激光球棒LBB（激光球棒）结合了激光干涉仪和球棒，可在1m内快速校准CNC机床和坐标测量机。
为了解决激光跟踪仪的校准问题，美国国家标准技术研究院开发了LRCS-Laser Rail标定系统（LRCS-Laser Rail标定系统），该系统包括激光干涉仪，两个导轨，滑台和支撑架，在激光跟踪仪的工作现场提供标准长度，导轨的总长度为3m，有效工作范围2.为5m，1m长度测量的精度约为6μm。其中一个导轨由两个重型三脚架支撑。一个三角架用于抬高导轨的一个支点，另一个三角架用于降低导轨的第二个支点。通过调节三脚架的高度，可以将导轨的姿态从水平状态更改为对角线状态。另一根轨道垂直放置在一个可以调节高度的三脚架上，干涉仪根据测量需要依次放置在两个独立的轨道上。由于使用了重型三脚架，因此系统的稳定性更好，并且由于手动工作台不会引入较大的随机误差，但是测量更加麻烦且耗时。
美国API公司（Automated Precision Inc.）于2004年开发了LaserRail-TM-System。该导轨的总长度为2m，可以在水平，垂直和倾斜工作模式下使用激光跟踪仪测量长度。比较。系统导轨由便携式三脚架支撑。导轨的高度和倾斜度也可以通过调节三脚架的高度来调节。通过用地面支撑基座替换三脚架之一，导轨可以处于垂直状态。该系统使用紧凑型激光干涉仪，该干涉仪将干涉仪集成到导轨中，因此不会占用导轨的长度，并且具有更紧凑的结构。由于结构太轻，在移动工作台时很容易引入振动干扰，从而降低了系统的稳定性。
中国北京长城计量测试技术研究院于2009年推出了激光跟踪器现场评估装置。该装置采用框架式底座，手动旋转锁定机构可在0°〜范围内调节姿态。 90°，可以控制。移动平台带动滑动台移动，干涉仪测量长度，并带有独立的控制箱。但是自动测量设备，此系统中使用的姿势调整机构需要手动拉销定位和螺母锁定。由于光束的重量，需要多个人来调整和锁定姿势。调整既费时又费力；由于锁紧的手动调整，锁紧力的调整不一致，影响每次测量笔直度的可重复性，从而影响精度。另外，使用单独的控制系统会使操作和处理变得不便。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有的大型测量设备现场校准装置的测量操作不便，测量效率低的问题。本发明提供了一种全自动的大型测量设备现场校准装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
用于大型测量设备的全自动现场校准设备，它由三部分组成：与控制系统集成在一起的可移动调节基座；模块化的自动姿态调节机构；线性长度测量组件；
与控制系统集成在一起的可移动和可调底座，包括集成控制系统，底座，脚和全向脚轮；底座是设备的基础，底座的一端向内有一条凹槽，用于放置直线导轨组件的一端。安装在底座角落的四个可调脚可轻松实现设备的水平调节功能。通过全向脚轮可以方便地实现校准装置的快速移动。集成控制系统安装在底座上，控制系统与串口连接。计算机通信，通过计算软件自动驱动滑台和丝杠推杆；
模块化的自动姿态调节机构，包括集成的支撑框架，姿态调节框架，梯形螺杆推杆，姿态调节电机，旋转轴，预拧紧螺钉，嵌入式黄铜套筒和外部黄铜套筒；
两个梯形丝杠推杆的一端固定安装在一体式支撑架上，另一端固定安装在姿态调节架上。梯形丝杠两根推杆和姿态调节架可绕轴旋转，一体式支撑架与底座固定连接，梯形丝杠可升高到不同的高度，以实现0°〜90°的调节。姿态调整架角度；电机固定在两个梯形螺杆推杆的底部；
一件式支撑架的上端开口，在内侧有两个镶嵌的黄铜套，在姿势调节架的旋转孔的两端安装了两个外侧的黄铜套，旋转轴穿过嵌入的黄色铜套和外部黄铜套已用预拧紧螺钉锁定，以确保在姿态调节框架绕轴旋转时没有间隙。轴的右端设计有一个锁定和防旋转的螺纹孔，螺钉通过该孔拧到集成的支撑框架上。锁定后，整个姿势调节框架都围绕旋转轴旋转。埋入式铜套与外铜套接触面的外径是转轴直径的三倍以上，内铜套和外铜套均采用石墨自润滑设计；
线性长度测量组件包括：导轨安装框架，电机，导轨，导轨安装块，滑台，反光镜安装座，干涉仪镜，干涉仪，干涉仪，调节座，临时调节块，调节螺钉；
导轨安装框架通过螺钉与姿势调整框架固定连接；导轨通过导轨安装块安装在导轨安装架上。导轨安装架的侧面对称安装有“ Z”字形的临时调节块，通过调节螺钉调节临时调节块。调节导轨的平直度。调整完成后，锁定导轨安装块后，即可卸下临时调整块和调整螺钉。能有效调节导轨的平直度，提高测长精度。滑台安装在导轨上；滑台由连接到螺钉或皮带的电机驱动至所需位置；滑动台装有后视镜安装座。反光镜安装座的上端设计有球形座，侧面用于安装干涉仪反光镜。干涉仪通过调节座安装在导轨上。在安装架的一端，干涉仪安装在干涉仪的前端以产生干涉光。
镜架由导磁钢制成。
底座由钢板焊接框架结构制成，并且一次加工。
工作过程是：首先将校准装置水平放置，并按照图中所示的位置将激光跟踪仪，激光雷达和其他大型测量设备置于校准装置干涉仪的另一侧。然后将激光跟踪器1. 5英寸反射器（2 5)安装在反射器支架的球座上，打开激光跟踪器和校准设备，滑台运行到零位置，然后分别记录激光跟踪器和校准装置的测量数据，收集数据后，将滑台按照预设值设置到一个位置行进的距离并重复上述测量，最后根据预设值计算出距离将跟踪器和校准设备的位置调整到零点，并进行比较以获得校准设备的现场测量误差。
带有集成控制系统的可移动可调底座，由底座，可旋转的可调脚，全向脚轮和控制系统组成；底座上安装的四个全向脚轮处于可调脚抬起的状态，便于现场校准设备车间内实现整个大型测量设备的移动。安装在底座上的四个可调节支脚可以实现底座的预调平。校平后，将全向脚轮与地面分开，以增加设备的测量时间。稳定性；
整个自动整体调节结构采用模块化设计。当客户为定制的现场校准设备选择其他范围时，可以直接使用该模块；
有益效果
1、该设备使用模块化的自动姿态调节机构和通过计算机编程的电动机驱动的导轨，可自动实现长度测量部件在0°至90°之间的姿态调节以及工作位置的调节。滑道。提高校准装置的现场校准效率；
2、使用模块化方案，以方便客户针对不同的行程定制现场校准设备；
3、通过将控制组件集成到底座中，可以方便地在现场移动和使用设备；
4、通过与预紧力和石墨润滑的表面接触，可以确保平稳旋转，并且在旋转过程中没有间隙。双梯形螺钉可以有效地提高系统的稳定性；
5、临时调节块（2 3)通过调节螺钉（2 4)）调节导轨的直线度[9)，可以有效地调节导轨的直线度并提高精度长度测量。
图纸说明
图1是本发明的主要结构图；
图2是本发明的精密旋转轴和导轨的调节结构的示意图；
图3是本发明工作的示意图。
其中有1个集成控制系统，2个底座，3个销脚，4个全向脚轮，5个集成支撑架，6个姿势调整架，7个导轨安装架，8个电动机，9个导轨，10个导轨安装块，11个滑动台，12个镜子安装座，13个干涉镜，14个干涉仪，15个干涉仪，16个调节座，17个梯形螺杆推杆，18个姿势调节电机， 19-旋转轴，20-预紧螺钉，21-嵌入式黄铜套筒，22-嵌入式黄铜套筒，23-临时调节块，24-调节螺钉。
具体的实现方法
下面将结合附图和实施例进一步说明本发明。
示例1
用于大型测量设备的全自动现场校准装置，它由三部分组成：与控制系统集成在一起的可移动调节基座；模块化的自动姿态调节机构；线性长度测量组件。
带有集成控制系统的可移动可调底座，包括集成控制系统1、底座2、脚3和全向脚轮4；基座2是装置的基础，基座2的一端向内具有凹槽，用于放置直线导轨组件的一端。安装在基座2的角部上的四个可调节支脚3可以促进装置的水平调节功能。全向脚轮4可以促进校准装置的快速运动。集成控制系统1安装在底座2上。控制系统1通过串口与计算机通讯，并可以通过计算软件自动驱动滑台11和丝杠推杆17；
模块化的自动姿态调节机构，包括集成的支撑架5、姿态调节架6、梯形丝杠推杆1 7、姿态调节电机1 8、旋转轴1 9、预紧螺丝2 0、 ]内置黄铜套筒2 1、内置黄铜套筒22;
两个梯形螺杆推杆17的一端固定安装在一体式支撑架5上，一端固定安装在姿态调节架6上。两个梯形螺杆推杆17和姿态调节架6可绕轴19旋转，一体的支撑架5与底座2固定连接，梯形螺杆推杆17升高到不同的高度实现0° 〜90°调整姿态调节框架6的角度。电动机18固定在两个梯形螺杆推杆17的底端。
一体式的上端开口的支撑架5在其内侧的两个侧面上装有两个埋入式黄铜套21，一体式的姿态调节架6在其两个端部上装有两个外部的黄铜套22。旋转孔，并且旋转轴19穿过嵌入式黄铜套筒21和外部嵌入式黄铜套筒22，并用预紧螺钉20锁定，以确保当姿态调节框架6围绕旋转轴19旋转时没有间隙。 旋转轴19的右端设计有锁定和不可旋转的螺纹。通过该孔，将螺钉拧到一体的支撑框架5上。锁定之后，整个姿势调节框架6围绕旋转轴19旋转，并且埋入的黄铜套筒21和外部黄铜套筒22之间的接触表面的外径是旋转轴的直径的三倍。时代，嵌入式黄铜套筒21和外部黄铜套筒22均采用石墨自润滑设计；
线性长度测量组件包括：导轨安装框架7、电机8、导轨9、导轨安装块1 0、滑动台1 1、镜安装座1 2、干涉仪镜1 3、干涉仪1 4、干涉仪1 5、调节座1 6、临时调节块2 3、调节螺钉24；
轨道安装框架7通过螺钉与姿势调整框架6固定连接；轨道9通过轨道安装块10安装在轨道安装框架7上。轨道安装框架7的侧面对称地安装有“ Z”形的临时调节块23，临时调节块23通过调节螺钉24调节导轨9的平直度。调节完成后，将导轨安装块10锁紧，可以将临时调节块23和调节螺钉24取下。可以有效地调节导轨的直线度，并且可以增加测量范围。精度高。滑动台11安装在导轨9上；滑动台11由电动机8驱动至螺杆或皮带至所需位置。滑动台11上安装有反射镜安装座12。反射镜安装座12由导磁钢制成;反射器安装座12的上端设计有5英寸的1.球座，侧面用于安装干涉仪反射器13。干涉仪15通过导轨安装在导轨安装框架7的一端。调节座16，并且干涉仪14安装在干涉仪15的前端以产生干涉光。
对于本发明的工作过程，请参见图3。首先，将校准装置水平放置，并按照图中所示的位置将激光跟踪仪和激光雷达大型测量设备放置在校准装置干涉仪的相对侧。然后放置激光跟踪器。将反射器25安装在反射器底座12的球座上，打开激光跟踪器和校准装置，使滑台11移至零位置，然后将激光跟踪器和测量装置的测量数据分别记录校准装置。数据收集完毕后，将滑台按照预设的位置行进一个位置重复上述测量，最后计算出从追踪器和校准装置的预设位置到零点的距离自动测量设备，比较它们以获得校准设备的测量误差。同样，在完成水平姿势测量之后，可以执行45°，90°和其他姿势测量。有关具体职位，请参见ASME B8 9. 4. 19 2004。该系统采用干涉仪背对背检测，检测数据表明其测量不确定度达到（2. 0+ 1. 5L）μm，符合激光跟踪仪和激光雷达的现场校准要求。 >
