一种激光测距传感器标定仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量装置，特别涉及一种激光测距传感器标定仪。
【背景技术】
[0002]激光短量程测距传感器因其精度高、可靠性好、响应速度快以及非接触式测量等诸多优点使其在工业高精密测量设备中得到了广泛的应用，但是由于激光短量程测距传感器测距工作原理的局限性造成虽然检测结果重复性精度很高，但是非线性误差很大，在实际应用中如不对其进行非线性标定补偿处理，将使激光短量程测距传感器的精度大幅度下降。由于激光短量程测距传感器的测量精度很高，一般可达到0.01-0.0Olmm的精度等级，因此对激光短量程测距传感器的标定设备的测量精度也提出了很高的要求。同时，激光短量程测距传感器的非线性分布离散性很高，使得标定时标定密度也很大，如采用手工方式进行标定，不仅费时费力，而且标定精度和一致性也难以保证。
【实用新型内容】
[0003]为了克服标定精度不高、一致性不好的不足，本实用新型提供一种激光测距传感器标定仪。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种激光测距传感器标定仪，其包括挡板以及控制机构，控制挡板产生直线位移；高精度长度计，对挡板的位移进行测量，并作为标定数据；激光测距传感器，对挡板的位移进行测量，得到测量数据，并与标定数据进行标定。
[0005]所述控制机构置于设置在大理石底座上的精密伺服进给平台内，它包括依次连接的PC监控上位机、主控制器、运动控制卡、五相步进电机驱动器和五相步进电机，所述五相步进电机与挡板连接。
[0006]所述高精度长度计通过高精度长度计信号输入接口与主控制器连接。
[0007]所述激光测距传感器通过激光测距传感器信号输入接口与主控制器连接。
[0008]所述运动控制卡包括限位开关和零位开关。
[0009]所述高精度长度计固定在高精度长度计表座上，高精度长度计表座通过高精度长度计表座连接块固定在大理石底座上。
[0010]所述激光测距传感器固定在激光测距传感器安装座上。
[0011]所述高精度长度计与所述激光测距传感器相平行，且分别与挡板垂直。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用高精度长度计对激光短量程测距传感器进行标定，大大提高了标定的精度，以及标定的可靠性和稳定性，其中标定精度可达Ium甚至更高；采用控制机构来使挡板产生位移，可以提高位移的准确度以获得高精度的标定数据，且使得标定效率更高。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的原理框图。
[0014]图2是本实用新型的结构示意图。
[0015]1-大理石底座，2-精密伺服进给平台，3-挡板，4-激光测距传感器，5-激光测距传感器安装座，6-高精度长度计，7-高精度长度计表座，8-高精度长度计表座连接块。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明:
[0017]如图1和图2所示，一种激光测距传感器标定仪，其包括挡板3、控制机构、高精度长度计6和激光测距传感器4，挡板3与控制机构连接，由控制机构控制挡板3产生直线位移；高精度长度计6与激光测距传感器4相平行，且分别与挡板3垂直，在挡板3产生直线位移后，高精度长度计6，能够对挡板3的位移进行测量，并作为标定数据；激光测距传感器4，能够对挡板3的位移进行测量，得到测量数据，并与标定数据进行标定，采用高精度长度计6对激光短量程测距传感器进行标定，大大提高了标定的精度，以及标定的可靠性和稳定性，其中标定精度可达Ium甚至更高，采用控制机构来使挡板3产生位移，可以提高位移的准确度以获得高精度的标定数据，且使得标定效率更高。
[0018]所述控制机构置于设置在大理石底座I上的精密伺服进给平台2内，它包括依次连接的PC监控上位机、主控制器、运动控制卡、五相步进电机驱动器和五相步进电机，所述五相步进电机与挡板3连接，所述运动控制卡包括限位开关和零位开关，限位开关用于控制五相步进电机和挡板3的最大位移量，零位开关用于控制五相步进电机和挡板3回复到初始位置。
[0019]通过控制机构来实现挡板3运动位移的优点:
[0020]1、采用五相步进电机驱动的精密伺服进给平台2输出标定所需的位移量，从而大大提高了标定的分辨率(进给分辨率可达0.5um以上)和标定位移的精确度；
[0021]2、采用PC监控上位机与主控制器的连接，并通过上位机监控软件系统和下位机主控制器软硬件系统通过RS485通讯进行相互配合，实现了标定过程监控和标定结果记录的无人值守全自动智能化控制，一方面有效提高了标定的精度和一致性；另一方面降低了对操作者的技能要求和劳动强度，降低了标定的人力成本，提高了标定的效率。
[0022]所述高精度长度计6固定在高精度长度计表座7上，高精度长度计表座7通过高精度长度计表座连接块8固定在大理石底座I上，所述高精度长度计6通过高精度长度计信号输入接口与主控制器连接；所述激光测距传感器4固定在激光测距传感器安装座5上，所述激光测距传感器4通过激光测距传感器信号输入接口与主控制器连接，将高精度长度计信号输入接口和激光测距传感器信号输入接口分别与主控制器连接，使得整个标定仪在信号上实现连通。
[0023]工作原理:
[0024]通过PC监控上位机向主控制器发送指令，再由主控制器分析指令任务后，向运动控制卡发送运动控制指令，运动控制卡通过五相步进电机驱动器来驱动精密伺服进给平台2内部的五相步进电机产生相应动作，实现精密伺服进给平台2的精密直线位移运动，该精密伺服进给平台2带动上方的挡板3运动，高精度长度计6和激光测距传感器4同时对挡板3的运行位移进行检测，将高精度长度计6的测量结果作为标定数据，将激光测距传感器4的测量数据与标定数据进行对比，从而实现对激光测距传感器4的高精度标定。
[0025]以上结合附图所描述的实施例仅是本实用新型的优选实施方式，而并非对本实用新型的保护范围的限定，任何基于本实用新型精神所做的改进都理应在本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.一种激光测距传感器标定仪，其特征在于:其包括挡板(3)以及 控制机构，控制挡板(3)产生直线位移； 高精度长度计(6)，对挡板(3)的位移进行测量，并作为标定数据； 激光测距传感器(4)，对挡板(3)的位移进行测量，得到测量数据，并与标定数据进行标定。
2.根据权利要求1所述的一种激光测距传感器标定仪，其特征在于:所述控制机构置于设置在大理石底座(I)上的精密伺服进给平台(2)内，它包括依次连接的PC监控上位机、主控制器、运动控制卡、五相步进电机驱动器和五相步进电机，所述五相步进电机与挡板(3)连接。
3.根据权利要求2所述的一种激光测距传感器标定仪，其特征在于:所述高精度长度计(6)通过高精度长度计信号输入接口与主控制器连接。
4.根据权利要求2所述的一种激光测距传感器标定仪，其特征在于:所述激光测距传感器(4)通过激光测距传感器信号输入接口与主控制器连接。
5.根据权利要求2所述的一种激光测距传感器标定仪，其特征在于:所述运动控制卡包括限位开关和零位开关。
6.根据权利要求1所述的一种激光测距传感器标定仪，其特征在于:所述高精度长度计(6)固定在高精度长度计表座(7)上，高精度长度计表座(7)通过高精度长度计表座连接块(8)固定在大理石底座(I)上。
7.根据权利要求1所述的一种激光测距传感器标定仪，其特征在于:所述激光测距传感器(4)固定在激光测距传感器安装座(5)上。
8.根据权利要求6或7所述的一种激光测距传感器标定仪，其特征在于:所述高精度长度计(6)与所述激光测距传感器(4)相平行，且分别与挡板(3)垂直。
【专利摘要】本实用新型涉及一种激光测距传感器标定仪，解决了标定精度不高、一致性不好的问题，其包括挡板以及控制机构，控制挡板产生直线位移；高精度长度计，对挡板的位移进行测量，并作为标定数据；激光测距传感器，对挡板的位移进行测量，得到测量数据，并与标定数据进行标定，采用高精度长度计对激光短量程测距传感器进行标定，大大提高了标定的精度，以及标定的可靠性和稳定性，其中标定精度可达1um甚至更高；采用控制机构来使挡板产生位移，可以提高位移的准确度以获得高精度的标定数据，且使得标定效率更高。
【IPC分类】G01C25-00, G01D18-00
【公开号】CN204359338
【申请号】CN201520033442
【发明人】薛光明, 孔向东, 郑文, 陈海哨
【申请人】温州大学瓯江学院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月19日