小角度角度塊的製作方法

2023-12-03 23:04:06 1

專利名稱：小角度角度塊的製作方法
技術領域：
本發明屬於幾何量計量技術領域，具體涉及一種角度範圍為-Γ +1°的小角度角度塊。
背景技術：
雷射小角度測量裝置是用於測量-1° +1°小角度的測量儀器，測量準確度高， 測量不確定度為U = O. 05" (k = 2)。雷射小角度測量裝置校準和量值傳遞需要角度塊作為標準器具，但是傳統角度塊1採用工作面為左右水平布局結構，相鄰兩個工作面法線的夾角作為工作角，參見圖1所示。兩工作面中心法線的交點為角度塊的迴轉中心，配合角度塊測量的自準直儀的光軸儘量與角度塊工作面中心法線重合，這樣隨著角度塊旋轉，工作面轉換後自準直儀的光軸能與另外工作面中心法線重合。但對於小於1°的工作角，角度塊1工作面中心法線交點與工作面距離變大，為了保證旋轉角度後，自準直儀能夠對準工作面中心，角度塊工作面中心法線交點與迴轉中心重合，需要有很長的迴轉臂。&SD = L/2tan(e/2)顯示了迴轉中心到工作面距離D與角度塊角度的關係，當角度塊角度小於1°時，迴轉中心到工作面距離甚至長達lm，這給角度塊的安裝帶來很大困難。同時，工作角小於1°的角度塊加工起來也比較麻煩，廢品率較高， 造成角度塊成本大幅提升。研製新形式的小角度角度塊，克服上述弊端，滿足小角校準和測量的需求成為亟需解決的問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種適用於小於1°的工作角，滿足小角度計量儀器的校準和小角度檢測的小角度角度塊。實現本發明目的的技術方案一種小角度角度塊，其包括固定在安裝底板上方的角度塊基座，在角度塊基座的同一側面上加工有上下間隔布局的兩個安裝面，在上安裝面內安裝有上反射鏡，在下安裝面內安裝有下反射鏡；在上反射鏡和下反射鏡前方設置一個透射折光鏡，透射折光鏡也固定在安裝底板上方；所述的角度塊基座上的下安裝面與角度塊基座的底面垂直；所述的角度塊基座上的上安裝面與角度塊基座的底面垂直、且與角度塊基座的下安裝面加工出-1° +1°角度；此時上安裝面和下安裝面在角度塊基座的底面投影夾角即為該角度塊工作角，角度範圍為-1° +1° ；所述的透射折光鏡由上下兩塊稜鏡膠合而成，上下兩塊稜鏡膠合面處塗有半透射半反射膜；其中，上稜鏡為平行稜鏡，上稜鏡通光口與上反射鏡相對正；下稜鏡為三稜鏡，下稜鏡通光口與下反射鏡相對正。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的角度塊基座上的下安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個螺紋孔，下反射鏡安裝在該通孔內，並通過四個螺栓穿過四個螺紋孔固定；所述的角度塊基座上的上安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個螺紋孔，上反射鏡安裝在該通孔內，並通過四個螺栓穿過四個螺紋孔固定。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的安裝在上安裝面內的上反射鏡和安裝在下安裝面內的下反射鏡的上反射面和下反射面與安裝底板垂直，該上反射面和下反射面中心投影與安裝底板中心一致。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的上反射鏡和下反射鏡採用微晶玻璃加工。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的透射折光鏡採用K9玻璃加工而成，其利用光學結構膠粘接在安裝底板上。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的安裝底板為圓形的金屬板，在安裝底板上加工有安裝面，可以將整個角度塊安裝在迴轉機構上。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的安裝底板採用2Crl3材料加工而成；所述的角度塊基座採用殷鋼材料加工而成。本發明的效果在於本發明所述的小角度角度塊，由兩個反射面組成，兩個工作面採用上下布局，可以安裝在迴轉中心，無需安裝於迴轉臂上即可保證旋轉角度後自準直儀準直工作面中心。該角度塊結構新穎，安裝方便，性能穩定，準確度高，測量重複性好，角度值容易復現，其用於光學小角度測量儀器的測量和校準，可以有效避免測量面轉換過程中光軸對中的問題，降低角度塊安裝複雜性。本發明所述的小角度角度塊可以根據需要加工成任意角度，特別適合小角度情況。角度塊從結構上有別於傳統角度塊，可以避免由於角度太小而造成迴轉半徑過大的問題，安裝和使用更加方便，適用於光電自準直儀等小角度測量儀器的校準。


圖1傳統角度塊的工作原理；圖2本發明所述的一種小角度角度塊結構示意圖。圖中1.傳統角度塊；2.自準直儀光管；3.安裝底板；4.角度塊基座；5.上反射鏡；6.下反射鏡；7.透射折光鏡；8.自準直儀。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明所述的一種小角度角度塊作進一步描述。如圖2所示，本發明所述的一種小角度角度塊主要包括安裝底板3、角度塊基座4、 上反射鏡5、下反射鏡6、透射折光鏡7。其中，角度塊基座4固定在安裝底板3上方，在角度塊基座4的同一側面上加工有上下間隔布局的兩個安裝面，在上安裝面內安裝有上反射鏡5，在下安裝面內安裝有下反射鏡6 ；在上反射鏡5和下反射鏡6前方設置一個透射折光鏡7，透射折光鏡7底端也固定在安裝底板3上方。上述角度塊基座4採用殷鋼加工，以降低角度塊基座隨溫度產生的變化量。角度塊基座4上的下安裝面與角度塊基座4的底面垂直；角度塊基座4上的上安裝面與角度塊基座4的底面垂直、且與角度塊基座4的下安裝面加工出-1° +1°角度；此時上安裝面和下安裝面在角度塊基座4的底面投影夾角即為該角度塊工作角，角度範圍為-1° +1° 。
在角度塊基座4上的下安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個螺紋孔，下反射鏡6安裝在該通孔內，並通過四個螺栓穿過四個螺紋孔固定。在角度塊基座4上的上安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個螺紋孔，上反射鏡5安裝在該通孔內，並通過四個螺栓穿過四個螺紋孔固定。上反射鏡5和下反射鏡6採用微晶玻璃加工，保證反射面平面度。上述透射折光鏡7採用K9玻璃加工，由上下兩塊稜鏡膠合而成，上下兩塊稜鏡膠合面處塗有半透射半反射膜。上稜鏡為平行稜鏡，上稜鏡通光口與上反射鏡5相對正；下稜鏡為三稜鏡，下稜鏡通光口與下反射鏡6相對正。透射折光鏡7利用光學結構膠粘接在安裝底板3上，能夠實現半透半反的功能。使用時來自自準直儀8的光束在半透射半反射膜處分成兩路光束，一路光束射到上反射鏡5，無法反射回自準直儀8內；另一路光束射到下反射鏡6，可反射回自準直儀8內。上述安裝底板3為圓形的金屬板，用於固定角度塊基座4和透射折光稜鏡7，同時安裝底板3上加工有安裝孔，可以將整個角度塊安裝在迴轉機構上。安裝底板3的加工材料採用2Crl3。安裝過程中，通過修整角度塊基座4，使得上反射鏡5和下反射鏡6的上反射面和下反射面與安裝底板3垂直，還要將該上反射面和下反射面中心投影與安裝底板3中心調
整一致。本發明所述的小角度角度塊工作原理本發明的小角度角度塊採用反射面上下布局的形式，即角度塊基座4上安裝的上反射鏡5和下反射鏡6在水平方向上形成夾角為角度塊的角度值，角度範圍為-1° +1°，參見圖2所示。該角度塊使用安裝方便，可以有效避免左右結構角度塊迴轉對心問題。角度塊上下兩個反射面在水平方向上形成夾角，由於自準直儀8測量角度範圍很小，當利用光電自準直儀準直下反射面時，上反射面反射光束無法回射到自準直儀內，角度塊旋轉角度後，自準直儀準直上反射面，下反射面的反射光束不能回射到自準直儀內，這樣兩個工作面獨立在自準直儀中準直成像，角度塊的角度值即為迴轉測量的角度。本發明為小角度校準設計的角度塊，結構新穎，性能穩定，其特別針對小於1°的角度塊而研製，角度塊安裝方便，測量重複性好，角度值容易復現，對於開展小角度測量和校準有很大幫助。
權利要求
1.一種小角度角度塊，其特徵在於該小角度角度塊包括固定在安裝底板C3)上方的角度塊基座G)，在角度塊基座的同一側面上加工有上下間隔布局的兩個安裝面，在上安裝面內安裝有上反射鏡(5)，在下安裝面內安裝有下反射鏡(6)；在上反射鏡(5)和下反射鏡(6)前方設置一個透射折光鏡(7)，透射折光鏡(7)也固定在安裝底板C3)上方；所述的角度塊基座(4)上的下安裝面與角度塊基座(4)的底面垂直；所述的角度塊基座(4)上的上安裝面與角度塊基座的底面垂直、且與角度塊基座的下安裝面加工出-1° +1°角度；此時上安裝面和下安裝面在角度塊基座(4)的底面投影夾角即為該角度塊工作角，角度範圍為-1° +1° ；所述的透射折光鏡(7)由上下兩塊稜鏡膠合而成，上下兩塊稜鏡膠合面處塗有半透射半反射膜；其中，上稜鏡為平行稜鏡，上稜鏡通光口與上反射鏡( 相對正；下稜鏡為三稜鏡，下稜鏡通光口與下反射鏡(6)相對正。
2.根據權利要求1所述的一種小角度角度塊，其特徵在於所述的角度塊基座(4)上的下安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個螺紋孔，下反射鏡(6)安裝在該通孔內， 並通過四個螺栓穿過四個螺紋孔固定；所述的角度塊基座(4)上的上安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個螺紋孔，上反射鏡( 安裝在該通孔內，並通過四個螺栓穿過四個螺紋孔固定。
3.根據權利要求1所述的一種小角度角度塊，其特徵在於所述的安裝在上安裝面內的上反射鏡(5)和安裝在下安裝面內的下反射鏡(6)的上反射面和下反射面與安裝底板 (3)垂直，該上反射面和下反射面中心投影與安裝底板(3)中心一致。
4.根據權利要求1所述的一種小角度角度塊，其特徵在於所述的上反射鏡( 和下反射鏡(6)採用微晶玻璃加工。
5.根據權利要求1所述的一種小角度角度塊，其特徵在於所述的透射折光鏡(7)採用K9玻璃加工而成，其利用光學結構膠粘接在安裝底板(3)上。
6.根據權利要求1所述的一種小角度角度塊，其特徵在於所述的安裝底板(3)為圓形的金屬板，在安裝底板(3)上加工有安裝面，可以將整個角度塊安裝在迴轉機構上。
7.根據權利要求1所述的一種小角度角度塊，其特徵在於所述的安裝底板(3)採用 2Crl3材料加工而成；所述的角度塊基座(4)採用殷鋼材料加工而成。
全文摘要
本發明提供一種適用於小於1°的工作角，滿足小角度計量儀器的校準和小角度檢測的小角度角度塊。其包括固定在安裝底板上方的角度塊基座，在角度塊基座的同一側面上加工有上下間隔布局的兩個安裝面，在上安裝面內安裝有上反射鏡，在下安裝面內安裝有下反射鏡；在上反射鏡和下反射鏡前方設置一個透射折光鏡，透射折光鏡也固定在安裝底板上方。本發明所述的小角度角度塊結構新穎，安裝方便，性能穩定，準確度高，測量重複性好，角度值容易復現，其用於光學小角度測量儀器的測量和校準，可以有效避免測量面轉換過程中光軸對中的問題，降低角度塊安裝複雜性。
文檔編號G02B7/182GK102364300SQ201110328229
公開日2012年2月29日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年10月25日
發明者劉勇, 孫方金 申請人:中國運載火箭技術研究院, 北京航天計量測試技術研究所