专利名称：测角定向设备竖直角度自动检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学测角仪器的校准技术领域。
背景技术：
传统经纬仪检定装置主要有两种形式，一种是多目标检定装置，它以4-6个平行光管作为无穷远目标，在水平和竖直方向上组成常角；另一种是由多齿分度台和一个平行光管组成的检定装置。传统经纬仪检定装置主要用来检定或校准经纬仪一侧回水平方向标准偏差、测角准确度等项目。
传统经纬仪检定装置对经纬仪的竖直角度一般都不进行检定，随着导弹发射等领域对经纬仪测角精度的要求越来越高，尤其是对经纬仪垂直角的测量要求越来越高，急需研制一种能够高效检定任意垂直角的装置。现代检测实验室主要运用中国计量科学研究院研制的经纬仪检定装置，该装置采用一台立式多齿分度台、一台卧式多齿分度台、一台自准直仪和仪器座组成，自准直平行光管焦平面上有刻线分划板，通过立式多齿分度台的转动，与平行光管一起构成任意角度水平方向无穷远目标，通过卧式多齿分度台的转动，构成竖直方向无穷远目标，该装置结构复杂，成本较高。
炮用象限仪主要用于火炮发射筒在垂直平面内倾角的测量，校对火炮的瞄准装置和发射角是否准确，并把测得的数据直接赋予火炮，将其调整到所需的发射角度，炮用象限仪的检定通过正弦规和量块的组合来检定，也可通过光学分度头进行检定，这两种检定方式相对较繁琐，自动化程度低。
炮用水平仪通常采用水平仪检定器进行检定，此检定方式同样需要手动改变水平仪检定器的微小角度进行检定，操作复杂，自动化程度低。
为实现快速、自动、可靠的精确检定，急需研制出一台多功能军用测角定向设备自动检测装置，为武器型号的地面设备提供高效计量测试保障。发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现测角定向设备竖直方向任意角度检测的测角定向设备竖直角度自动检测装置。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是: 一种测角定向设备竖直角度自动检测装置，包括平板基座、升降调节机构、自准直平行光管、蜗轮蜗杆和耳轴；所述升降调节机构与平板基座固定连接；所述耳轴的一侧设有步进电机，步进电机的输出端与蜗轮蜗杆的输入端连接，蜗轮蜗杆的输出端与自准直平行光管的一端连接；所述耳轴的另一侧设有圆光栅，圆光栅的光栅盘与自准直平行光管的另一端连接。
所述自准直平行光管包括光源、目镜分划板、准直分划板、分光棱镜和物镜；所述目镜分划板和准直分划板均设在物镜的焦平面上。
本发明还包括多齿分度台，多齿分度台与升降调节机构的基座固定连接。
本发明还包括支撑架，所述平板基座通过调平底脚螺栓与支撑架固定连接。上述支撑架具有调平功能，通过支撑架上的调平底脚螺栓可将平板基座的横纵方向精确调制水平状态。升降调节机构能够调节多齿分度台的高度，以满足不同类型测角定向设备的望远镜轴系到平板基座的距离。测角定向设备水平方向角的检测是以多齿分度台作为圆分度标准器件，并以其刻度作为常角分度，以自准直平行光管为照准标，分别以多齿分度台的不同刻度位置作为测角定向设备度盘的起始检定位置，用全组合法进行测角定向设备度盘直径全误差的检定。测角定向设备竖直方向角的检测过程如下:自准直平行光管的光源将其准直分划板照亮后经物镜发出平行光束，用来提供测角定向设备所需瞄准的无穷远像目标；步进电机驱动蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆带动自准直平行光管的框架绕耳轴旋转，耳轴另一侧的圆光栅内安装有精确的圆光栅编码器，在光栅盘相对读数头发生转角时，通过测量转过的刻线数，按当量计算转换后的转角，将实时测量的角度值反馈给电机，从而实现回转框架的闭环反馈调节，最终实现测角定向设备竖直方向任意角度的检测，提高测角定向设备的精度。在检测测角定向设备竖直方向的角度时，由于机械安装误差不可避免，在高精度范围内很难通过纯机械调整手段减小误差，因此可以采用分段线性修正方法，在工作范围内进行分段修正角度值，以减小圆周分度误差。本发明的有益效果如下:
本发明所述的测角定向设备多功能自动检定系统较传统的经纬仪检定装置，功能更加齐全，在测量范围内能够实现竖直方向任意角度的测量；通过电机驱动实现自动旋转精确定位，提高了自动化程度。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明的结构示意 图2是图1的俯视 其中，1、支撑架，2、平板基座，3、升降调节机构，4、圆光栅，5、自准直平行光管，6、光管物镜，7、步进电机，8、蜗轮蜗杆，9、多齿分度台，IO、耳轴。
具体实施例方式如图1和图2所示的实施例可知，本发明所述的测角定向设备竖直角度自动检测装置，包括支撑架1、平板基座2、升降调节机构3、自准直平行光管5、蜗轮蜗杆8、多齿分度台9和耳轴10，所述平板基座2通过调平底脚螺栓与支撑架I固定连接；所述多齿分度台9与升降调节机构3的基座固定连接，升降调节机构3与平板基座2固定连接；所述耳轴10的一侧设有步进电机7，步进电机7的输出端与蜗轮蜗杆8的输入端连接，蜗轮蜗杆8的输出端与自准直平行光管5的一端连接；所述耳轴10的另一侧设有圆光栅4，圆光栅4的光栅盘与自准直平行光管5的另一端连接。所述自准直平行光管5包括光源、目镜分划板、准直分划板、分光棱镜和物镜6 ;所述目镜分划板和准直分划板均设在物镜6的焦平面上
上述支撑架I具有调平功能，通过支撑架上的调平底脚螺栓可将平板基座2的横纵方向精确调制水平状态。升降调节机构3能够调节多齿分度台9的高度，以满足不同类型测角定向设备的望远镜轴系到平板基座2的距离。
经纬仪水平方向角的检测是以多齿分度台9作为圆分度标准器件，并以其刻度作为常角分度，以自准直平行光管5为照准标，分别以多齿分度台9的不同刻度位置作为经纬仪度盘的起始检定位置，用全组合法进行经纬仪度盘直径全误差的检定。
经纬仪竖直方向角的检测过程如下:自准直平行光管5的光源将其准直分划板照亮后经物镜发出平行光束，用来提供测角定向设备所需瞄准的无穷远像目标；步进电机7驱动蜗轮蜗杆8，蜗轮蜗杆8带动自准直平行光管5的框架绕耳轴10旋转，耳轴10另一侧的圆光栅4内安装有精确的圆光栅编码器，在光栅盘相对读数头发生转角时，通过测量转过的刻线数，按当量计算转换后的转角，将实时测量的角度值反馈给电机，从而实现回转框架的闭环反馈调节，最终实现经纬仪竖直方向任意角度的检测，提高经纬仪的精度。
在检测经纬仪竖直方向的角度时，由于机械安装误差不可避免，在高精度范围内很难通过纯机械调整手段减小误差，因此可以采用分段线性修正方法，在工作范围内进行分段修正角度值，以减小圆周分度误差。
综上所述，本发明所述的多功能军用测角定向设备自动检测装置不仅能够覆盖国家军队各种类型的经纬仪的检定，还在回转框架的一侧上设有工作基面，由回转框架提供竖直方向的标准角度，能够同时对炮用象限仪、炮用水平仪等军用测角定向类仪器进行检定。
权利要求
1.一种测角定向设备竖直角度自动检测装置，其特征在于，包括平板基座(2)、升降调节机构(3)、自准直平行光管(5)、蜗轮蜗杆(8)和耳轴(10);所述升降调节机构(3)与平板基座(2)固定连接；所述耳轴(10)的一侧设有步进电机(7)，步进电机(7)的输出端与蜗轮蜗杆(8)的输入端连接，蜗轮蜗杆(8)的输出端与自准直平行光管(5)的一端连接；所述耳轴(10)的另一侧设有圆光栅(4)，圆光栅(4)的光栅盘与自准直平行光管(5)的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的测角定向设备竖直角度自动检测装置，其特征在于，所述自准直平行光管(5)包括光源、目镜分划板、准直分划板、分光棱镜和物镜(6);所述目镜分划板和准直分划板均设在物镜(6 )的焦平面上。
3.根据权利要求1或2所述的测角定向设备竖直角度自动检测装置，其特征在于，还包括多齿分度台(9)，多齿分度台(9)与升降调节机构(3)的基座固定连接。
4.根据权利要求3所述的测角定向设备竖直角度自动检测装置，其特征在于，还包括支撑架(I)，所述平板基座(2 )通过调平底脚螺栓与支撑架(I)固定连接。
全文摘要
本发明公开了一种测角定向设备竖直角度自动检测装置，包括支撑架、平板基座、升降调节机构、自准直平行光管、蜗轮蜗杆、多齿分度台和耳轴，所述平板基座通过调平底脚螺栓与支撑架固定连接；所述多齿分度台与升降调节机构的基座固定连接，升降调节机构与平板基座固定连接；所述耳轴的一侧设有步进电机，步进电机的输出端与蜗轮蜗杆的输入端连接，蜗轮蜗杆的输出端与自准直平行光管的一端连接；所述耳轴的另一侧设有圆光栅，圆光栅的光栅盘与自准直平行光管的另一端连接。本发明的有益效果如下功能更加齐全，在测量范围内能够实现竖直方向任意角度的测量；通过电机驱动实现自动旋转精确定位，提高了自动化程度。
文档编号G01C25/00GK103175546SQ20131009164
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者雷正伟, 冯广斌, 刘福, 华翔, 张军, 牛满科, 耿斌, 刘海涛, 贾波, 王胜磊 申请人:中国人民解放军63908部队