本實用新型涉及投線儀檢測領(lǐng)域，特別是指一種投線儀的數(shù)字化校準系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

激光投線儀是一種小型化的激光標線儀器，又名激光水準儀、激光墨斗儀、激光標線儀等，其利用激光透過柱透鏡或玻璃棒，形成扇形激光面，從而投射出水平和鉛錘激光線的儀器。激光投線儀廣泛應用于室內(nèi)裝修裝潢，工業(yè)設(shè)備安裝等領(lǐng)域，可以在工作距離內(nèi)投射出水平和鉛錘激光線，為其它工作提供參考基準。

目前國內(nèi)基本上還沒有針對激光投線儀的相關(guān)校準規(guī)范或標準檢定規(guī)程，一般對其檢校工作主要按出廠指標進行?，F(xiàn)有的檢測方法不一，如武漢大學電子信息學院劉盼盼博士研究生發(fā)表的《激光投線儀多維校準系統(tǒng)》論文中，其設(shè)計思路主要為平行光管測角原理，在儀器需要檢測的方位按照需要架設(shè)帶有CMOS相機的平行光管，檢測儀器時利用平行光管及平型光管后置的CMOS相機將采集到的數(shù)據(jù)顯示在相應屏幕上。該設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復雜，前期的標定工作量較大；且8根平行光管要求每一根在架設(shè)標定后都不能有位移出現(xiàn)，否則會影響設(shè)備的精度，所以后期的維護工作量也較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一種投線儀的數(shù)字化校準系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中激光投線儀檢測裝置存在的結(jié)構(gòu)復雜、前期的標定和后期的維護工作量較大的問題。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種投線儀的數(shù)字化校準系統(tǒng)，包括：檢校臺、用于接收待測儀器發(fā)出的激光束的至少兩個數(shù)字接收靶、以及與數(shù)字接收靶電連接的顯示器；檢校臺，包括：用于放置待測儀器的平臺，其中心設(shè)有縱向貫穿的孔；反射鏡，設(shè)于平臺的下方，使得待測儀器發(fā)出的光線，穿過孔由反射鏡反射出。

作為本實用新型的進一步改進，還包括：用于調(diào)整平臺位置的升降臺；反射鏡和平臺均固設(shè)于升降臺上。

作為本實用新型的進一步改進，平臺包括：用于放置待測儀器的旋轉(zhuǎn)臺、位于旋轉(zhuǎn)臺下方的底座、以及用于阻止旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的鎖緊旋鈕；旋轉(zhuǎn)臺可轉(zhuǎn)動，孔貫穿旋轉(zhuǎn)臺和底座。

作為本實用新型的進一步改進，還包括：與數(shù)字接收靶一一對應設(shè)置的底座和多根用于固定數(shù)字接收靶的支柱；數(shù)字接收靶通過底座與支柱活動連接；數(shù)字接收靶可圍繞支柱轉(zhuǎn)動，底座可伸縮，以調(diào)整數(shù)字接收靶與支柱之間的距離。

作為本實用新型的進一步改進，支柱包括：底盤和多段外徑不同且套設(shè)連接的分體柱。

作為本實用新型的進一步改進，每根支柱上固定有一個或兩個數(shù)字接收靶，每個數(shù)字接收靶獨立固定在一段分體柱上。

作為本實用新型的進一步改進，支柱的數(shù)量為3根，數(shù)字接收靶的數(shù)量為5個；1號靶和4號靶設(shè)于同一根支柱上，2號靶和3號靶設(shè)于同一根支柱上，5號靶獨立設(shè)于一根支柱上，1號靶和2號靶距離地面高度相等，3號靶、4號靶和5號靶高于1號靶和2號靶的高度。

本實用新型的有益效果為：與現(xiàn)有技術(shù)中采用平行光管和CMOS相機檢測投線儀的技術(shù)相比，本實用新型中投線儀的數(shù)字化校準系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡便，前期標定與后期維護都較為簡單，成本較低，且檢測的數(shù)字化效率更高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實施例中投線儀校準系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例中i角檢測時顯示器中顯示的坐標示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，為實施例中投線儀校準系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

實施例中的投線儀的數(shù)字化校準系統(tǒng)，包括：檢校臺、至少兩個數(shù)字接收靶、以及與數(shù)字接收靶電連接的顯示器；檢校臺包括：用于放置待測儀器的平臺1和反射鏡2；平臺1的中心設(shè)有縱向貫穿的孔；反射鏡2設(shè)于平臺1的下方，使得待測儀器發(fā)出的光線，穿過孔由反射鏡2反射出。本實施例中，數(shù)字接收靶內(nèi)部帶有網(wǎng)口工業(yè)相機，相機有坐標，為現(xiàn)有技術(shù)。

實施例中的投線儀的數(shù)字化校準系統(tǒng)，還包括：用于調(diào)整平臺1位置的升降臺3；反射鏡2和平臺1均固設(shè)于升降臺3上。

實施例中的平臺1包括：用于放置待測儀器的旋轉(zhuǎn)臺、位于旋轉(zhuǎn)臺下方的底座、以及用于阻止旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的鎖緊旋鈕；旋轉(zhuǎn)臺可轉(zhuǎn)動，孔貫穿旋轉(zhuǎn)臺和底座。本實施例中，旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動以及鎖緊旋鈕的鎖緊，均為現(xiàn)有技術(shù)。

為了提高檢測精度，實施例中的旋轉(zhuǎn)臺為高精度旋轉(zhuǎn)臺，由上下旋轉(zhuǎn)盤精密豎軸、碼盤、數(shù)字顯示屏及控制電路，可以精確顯示上盤所旋轉(zhuǎn)的角度，其為現(xiàn)有技術(shù)。

為了便于調(diào)整數(shù)字接收靶的位置，實施例中的校準系統(tǒng)還包括：與數(shù)字接收靶一一對應設(shè)置的底座和多根用于固定數(shù)字接收靶的支柱；數(shù)字接收靶通過底座與支柱活動連接；數(shù)字接收靶可圍繞支柱轉(zhuǎn)動，底座可伸縮，以調(diào)整數(shù)字接收靶與支柱之間的距離。實施例中所用底座結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)。

優(yōu)選地，實施例中的支柱包括底盤4和多段外徑不同且套設(shè)連接的分體柱5。

優(yōu)選地，實施例中，每根支柱上固定有一個或兩個數(shù)字接收靶，每個數(shù)字接收靶獨立固定在一段分體柱5上。

優(yōu)選地，實施例中支柱的數(shù)量為3根，數(shù)字接收靶的數(shù)量為5個；1號靶10和4號靶40設(shè)于同一根支柱上，2號靶20和3號靶30設(shè)于同一根支柱上，5號靶50獨立設(shè)于一根支柱上，1號靶10和2號靶20距離地面高度相等，3號靶30、4號靶40和5號靶50高于1號靶10和2號靶20的高度。

激光投線儀的主要檢測項目有水平精度、垂直精度、正交精度、下對點精度和上對點精度。檢測激光投線儀的性能及精度，通過工業(yè)相機完成對橫線、豎線、十字線的識別，以達到對激光投線儀需求概述中的參數(shù)的檢測。

1、水平精度

水平精度包含兩個方面，一是水平i角，二是水平直線度，描述的是掃平儀以絕對水平基準線上下平移在精度范圍內(nèi)是合格的。

1)i角檢測方法

在儀器臺架前方架設(shè)兩個遠近不同的靶子，標定兩個靶子距離地面高度相等，1號靶10和2號靶20前后距離為1米(兩根立柱距離L＝1米)，使其左右放置(前靶不遮擋后靶光線)。標定兩個靶子的Y軸平行，X軸平行。調(diào)整升降臺使儀器掃出的光線盡量過2號靶20中Y軸的0點，觀察1號靶10中接收到的光線位置。如果兩個靶子接收到的光線與兩靶Y軸交點相同，則說明儀器不存在i角，反之則存在i角。如圖2所示，根據(jù)顯示器顯示的坐標讀出相應的數(shù)值，計算出i角。

計算公式：i角＝arctan(y2-y1)/L；

y1：測量直線與1號靶10的y軸的交點；

y2：測量直線與2號靶20的y軸的交點。

2)水平直線度

測試水平直線度時先將旋轉(zhuǎn)臺角度制零，待儀器穩(wěn)定后觀察光線與2號靶20上Y軸的交點，記錄該值為y1，旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)臺45度或者某個角度，待儀器穩(wěn)定后讀取此時光線與2號靶20上Y軸的交點記錄為y2，再次重復該步驟取y3，根據(jù)如下公式比較a、b、c三值得變化量，水平直線度精度為abc中的最大值。如果三值完全相同，說明這條直線是一條水平線，不存在上下變動，反之則算出其偏差值。

計算公式：a＝|y1-y2|；

b＝|y1-y3|；

c＝|y2-y3|。

2、垂直精度

如圖1所示，將2號靶20和3號靶30架設(shè)好，使兩個靶頭的Y軸平行，待儀器穩(wěn)定后分別觀察兩個靶子中接收到的光線位置。如果兩個靶子接收到的光線與兩靶X軸交點相同，則說明這條直線是一條水平線的垂直線，反之則算出其偏差值。

計算公式：a＝|x2-x3|；

x2：測量直線與2號靶20的X軸的交點；

x3：測量直線與3號靶30的X軸的交點。

3、正交精度

如圖1所示，3號靶30和4號靶40的遠近放置可以測出光線在X方向的角度，儀器掃出垂面以儀器為中心與3號靶30和4號靶40標定的垂面在橫向的角度偏移量，算出并記錄為q。旋轉(zhuǎn)儀器90度后讓下一個垂面進入3號靶30和4號靶40，同理算出并記錄為w角(算出角度有正負)。用q、w兩個角度及精確旋轉(zhuǎn)的90度計算出兩個垂面間的實際夾角c角。

計算公式：q＝arctan((x31-x41)/l)；

w＝arctan((x32-x42)/l)；

c＝正交精度＝90+q+w；

x31：3號靶上測量直線與x軸的交點；

x41：4號靶上測量直線與x軸的交點；

x32：旋轉(zhuǎn)90度后3號靶上測量直線與x軸的交點；

x42：旋轉(zhuǎn)90度后4號靶上測量直線與x軸的交點；

l：3號靶和4號靶之間的距離。

4、上對點精度

如圖1所示，上對點十字光線直接投入5號靶50。將儀器架設(shè)完畢，待儀器穩(wěn)定后記錄5號靶50中十字中心的坐標，旋轉(zhuǎn)儀器180度，待儀器穩(wěn)定后再次記錄該數(shù)據(jù)；旋轉(zhuǎn)儀器45度記錄數(shù)據(jù)，再次旋轉(zhuǎn)儀器180度記錄數(shù)據(jù)；重復該步驟若干次后對比計算所記錄的對點值的偏差，判定上對點是否合格。

計算公式：di＝任意兩個互成180度角度時記錄數(shù)據(jù)坐標距離的一半；

其中最大的di值為上對點精度。

5、下對點精度

如圖1所示，下對點激光點利用被校準儀器下部的反射鏡投入1號靶10(或2號靶20)。將儀器架設(shè)完畢，待儀器穩(wěn)定后記錄靶子中十字中心的坐標，旋轉(zhuǎn)儀器180度，待儀器穩(wěn)定后再次記錄該數(shù)據(jù)；旋轉(zhuǎn)儀器45度記錄數(shù)據(jù)，再次旋轉(zhuǎn)儀器180度記錄數(shù)據(jù)；重復該步驟若干次后對比計算所記錄的對點值的偏差，判定下對點是否合格。

計算公式：di＝任意兩個互成180度角度時記錄數(shù)據(jù)坐標距離的一半；

其中最大的di值為下對點精度。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。