專利名稱：測角定向設備豎直角度自動檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及光學測角儀器的校準技術領域。
背景技術：
傳統經緯儀檢定裝置主要有兩種形式，一種是多目標檢定裝置，它以4-6個平行光管作為無窮遠目標，在水平和豎直方向上組成常角；另一種是由多齒分度臺和一個平行光管組成的檢定裝置。傳統經緯儀檢定裝置主要用來檢定或校準經緯儀一側回水平方向標準偏差、測角準確度等項目。
傳統經緯儀檢定裝置對經緯儀的豎直角度一般都不進行檢定，隨著導彈發射等領域對經緯儀測角精度的要求越來越高，尤其是對經緯儀垂直角的測量要求越來越高，急需研制一種能夠高效檢定任意垂直角的裝置。現代檢測實驗室主要運用中國計量科學研究院研制的經緯儀檢定裝置，該裝置采用一臺立式多齒分度臺、一臺臥式多齒分度臺、一臺自準直儀和儀器座組成，自準直平行光管焦平面上有刻線分劃板，通過立式多齒分度臺的轉動，與平行光管一起構成任意角度水平方向無窮遠目標，通過臥式多齒分度臺的轉動，構成豎直方向無窮遠目標，該裝置結構復雜，成本較高。
炮用象限儀主要用于火炮發射筒在垂直平面內傾角的測量，校對火炮的瞄準裝置和發射角是否準確，并把測得的數據直接賦予火炮，將其調整到所需的發射角度，炮用象限儀的檢定通過正弦規和量塊的組合來檢定，也可通過光學分度頭進行檢定，這兩種檢定方式相對較繁瑣，自動化程度低。
炮用水平儀通常采用水平儀檢定器進行檢定，此檢定方式同樣需要手動改變水平儀檢定器的微小角度進行檢定，操作復雜，自動化程度低。
為實現快速、自動、可靠的精確檢定，急需研制出一臺多功能軍用測角定向設備自動檢測裝置，為武器型號的地面設備提供高效計量測試保障。發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能夠實現測角定向設備豎直方向任意角度檢測的測角定向設備豎直角度自動檢測裝置。
為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是: 一種測角定向設備豎直角度自動檢測裝置，包括平板基座、升降調節機構、自準直平行光管、蝸輪蝸桿和耳軸；所述升降調節機構與平板基座固定連接；所述耳軸的一側設有步進電機，步進電機的輸出端與蝸輪蝸桿的輸入端連接，蝸輪蝸桿的輸出端與自準直平行光管的一端連接；所述耳軸的另一側設有圓光柵，圓光柵的光柵盤與自準直平行光管的另一端連接。
所述自準直平行光管包括光源、目鏡分劃板、準直分劃板、分光棱鏡和物鏡；所述目鏡分劃板和準直分劃板均設在物鏡的焦平面上。
本發明還包括多齒分度臺，多齒分度臺與升降調節機構的基座固定連接。
本發明還包括支撐架，所述平板基座通過調平底腳螺栓與支撐架固定連接。上述支撐架具有調平功能，通過支撐架上的調平底腳螺栓可將平板基座的橫縱方向精確調制水平狀態。升降調節機構能夠調節多齒分度臺的高度，以滿足不同類型測角定向設備的望遠鏡軸系到平板基座的距離。測角定向設備水平方向角的檢測是以多齒分度臺作為圓分度標準器件，并以其刻度作為常角分度，以自準直平行光管為照準標，分別以多齒分度臺的不同刻度位置作為測角定向設備度盤的起始檢定位置，用全組合法進行測角定向設備度盤直徑全誤差的檢定。測角定向設備豎直方向角的檢測過程如下:自準直平行光管的光源將其準直分劃板照亮后經物鏡發出平行光束，用來提供測角定向設備所需瞄準的無窮遠像目標；步進電機驅動蝸輪蝸桿，蝸輪蝸桿帶動自準直平行光管的框架繞耳軸旋轉，耳軸另一側的圓光柵內安裝有精確的圓光柵編碼器，在光柵盤相對讀數頭發生轉角時，通過測量轉過的刻線數，按當量計算轉換后的轉角，將實時測量的角度值反饋給電機，從而實現回轉框架的閉環反饋調節，最終實現測角定向設備豎直方向任意角度的檢測，提高測角定向設備的精度。在檢測測角定向設備豎直方向的角度時，由于機械安裝誤差不可避免，在高精度范圍內很難通過純機械調整手段減小誤差，因此可以采用分段線性修正方法，在工作范圍內進行分段修正角度值，以減小圓周分度誤差。本發明的有益效果如下:
本發明所述的測角定向設備多功能自動檢定系統較傳統的經緯儀檢定裝置，功能更加齊全，在測量范圍內能夠實現豎直方向任意角度的測量；通過電機驅動實現自動旋轉精確定位，提高了自動化程度。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖1是本發明的結構示意 圖2是圖1的俯視 其中，1、支撐架，2、平板基座，3、升降調節機構，4、圓光柵，5、自準直平行光管，6、光管物鏡，7、步進電機，8、蝸輪蝸桿，9、多齒分度臺，IO、耳軸。
具體實施例方式如圖1和圖2所示的實施例可知，本發明所述的測角定向設備豎直角度自動檢測裝置，包括支撐架1、平板基座2、升降調節機構3、自準直平行光管5、蝸輪蝸桿8、多齒分度臺9和耳軸10，所述平板基座2通過調平底腳螺栓與支撐架I固定連接；所述多齒分度臺9與升降調節機構3的基座固定連接，升降調節機構3與平板基座2固定連接；所述耳軸10的一側設有步進電機7，步進電機7的輸出端與蝸輪蝸桿8的輸入端連接，蝸輪蝸桿8的輸出端與自準直平行光管5的一端連接；所述耳軸10的另一側設有圓光柵4，圓光柵4的光柵盤與自準直平行光管5的另一端連接。所述自準直平行光管5包括光源、目鏡分劃板、準直分劃板、分光棱鏡和物鏡6 ;所述目鏡分劃板和準直分劃板均設在物鏡6的焦平面上
上述支撐架I具有調平功能，通過支撐架上的調平底腳螺栓可將平板基座2的橫縱方向精確調制水平狀態。升降調節機構3能夠調節多齒分度臺9的高度，以滿足不同類型測角定向設備的望遠鏡軸系到平板基座2的距離。
經緯儀水平方向角的檢測是以多齒分度臺9作為圓分度標準器件，并以其刻度作為常角分度，以自準直平行光管5為照準標，分別以多齒分度臺9的不同刻度位置作為經緯儀度盤的起始檢定位置，用全組合法進行經緯儀度盤直徑全誤差的檢定。
經緯儀豎直方向角的檢測過程如下:自準直平行光管5的光源將其準直分劃板照亮后經物鏡發出平行光束，用來提供測角定向設備所需瞄準的無窮遠像目標；步進電機7驅動蝸輪蝸桿8，蝸輪蝸桿8帶動自準直平行光管5的框架繞耳軸10旋轉，耳軸10另一側的圓光柵4內安裝有精確的圓光柵編碼器，在光柵盤相對讀數頭發生轉角時，通過測量轉過的刻線數，按當量計算轉換后的轉角，將實時測量的角度值反饋給電機，從而實現回轉框架的閉環反饋調節，最終實現經緯儀豎直方向任意角度的檢測，提高經緯儀的精度。
在檢測經緯儀豎直方向的角度時，由于機械安裝誤差不可避免，在高精度范圍內很難通過純機械調整手段減小誤差，因此可以采用分段線性修正方法，在工作范圍內進行分段修正角度值，以減小圓周分度誤差。
綜上所述，本發明所述的多功能軍用測角定向設備自動檢測裝置不僅能夠覆蓋國家軍隊各種類型的經緯儀的檢定，還在回轉框架的一側上設有工作基面，由回轉框架提供豎直方向的標準角度，能夠同時對炮用象限儀、炮用水平儀等軍用測角定向類儀器進行檢定。
權利要求
1.一種測角定向設備豎直角度自動檢測裝置，其特征在于，包括平板基座(2)、升降調節機構(3)、自準直平行光管(5)、蝸輪蝸桿(8)和耳軸(10);所述升降調節機構(3)與平板基座(2)固定連接；所述耳軸(10)的一側設有步進電機(7)，步進電機(7)的輸出端與蝸輪蝸桿(8)的輸入端連接，蝸輪蝸桿(8)的輸出端與自準直平行光管(5)的一端連接；所述耳軸(10)的另一側設有圓光柵(4)，圓光柵(4)的光柵盤與自準直平行光管(5)的另一端連接。
2.根據權利要求1所述的測角定向設備豎直角度自動檢測裝置，其特征在于，所述自準直平行光管(5)包括光源、目鏡分劃板、準直分劃板、分光棱鏡和物鏡(6);所述目鏡分劃板和準直分劃板均設在物鏡(6 )的焦平面上。
3.根據權利要求1或2所述的測角定向設備豎直角度自動檢測裝置，其特征在于，還包括多齒分度臺(9)，多齒分度臺(9)與升降調節機構(3)的基座固定連接。
4.根據權利要求3所述的測角定向設備豎直角度自動檢測裝置，其特征在于，還包括支撐架(I)，所述平板基座(2 )通過調平底腳螺栓與支撐架(I)固定連接。
全文摘要
本發明公開了一種測角定向設備豎直角度自動檢測裝置，包括支撐架、平板基座、升降調節機構、自準直平行光管、蝸輪蝸桿、多齒分度臺和耳軸，所述平板基座通過調平底腳螺栓與支撐架固定連接；所述多齒分度臺與升降調節機構的基座固定連接，升降調節機構與平板基座固定連接；所述耳軸的一側設有步進電機，步進電機的輸出端與蝸輪蝸桿的輸入端連接，蝸輪蝸桿的輸出端與自準直平行光管的一端連接；所述耳軸的另一側設有圓光柵，圓光柵的光柵盤與自準直平行光管的另一端連接。本發明的有益效果如下功能更加齊全，在測量范圍內能夠實現豎直方向任意角度的測量；通過電機驅動實現自動旋轉精確定位，提高了自動化程度。
文檔編號G01C25/00GK103175546SQ20131009164
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者雷正偉, 馮廣斌, 劉福, 華翔, 張軍, 牛滿科, 耿斌, 劉海濤, 賈波, 王勝磊 申請人:中國人民解放軍63908部隊