一种外置激光姿态控制装置及其使用方法

1.本发明涉及激光测振技术领域，具体为一种外置激光姿态控制装置及其使用方法。


背景技术：

2.激光多普勒测振技术是一种非接触式测量技术，近年来在实际工程种得到广泛应用。为了提高测试效率，研究者在仅适用于单点测试的ldv激光前内置安装一套相互正交的振镜，通过给电机输入相应的电压信号控制两个镜片偏转，实现激光在被测表面对任意点的扫描测量，从而使激光多普勒测振仪发展为扫描式激光多普勒测振仪，该扫描式激光测振仪与配套软件一起使用，价格昂贵，可开发性较低。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.因此，本发明的目的是提供一种外置激光姿态控制装置及其使用方法，配合单点式激光测振仪使用，不仅可以实现扫描式激光测振仪的离散点扫描功能，还可实现不同方式连续扫描测试功能及旋转跟踪测试功能，而且成本低，实施方便，可操作性强。
5.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种外置激光姿态控制装置，其包括：三脚架；位置微调平台，安装在所述三脚架的顶部，可相对所述三脚架水平移动和旋转；转接部件，包括安装在所述位置微调平台顶部的水平板；安装座，安装在所述水平板的顶部，其顶部具有垂直设置的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板的侧边开设有第一通孔槽，所述第二侧板的侧边开设有与所述第一通孔槽垂直且高于第一通孔槽的第二通孔槽；第一激光偏转组件，包括固定在所述第一通孔槽内的第一旋转驱动电机和设置在所述第一旋转驱动电机输出端上且跟随该输出端同轴旋转的第一振镜；第二激光偏转组件，包括固定在所述第二通孔槽内的第二旋转驱动电机和设置在所述第二旋转驱动电机输出端上且跟随该输出端同轴旋转的第二振镜，并且所述第二振镜位于所述第一振镜的正上方。
6.作为本发明所述的一种外置激光姿态控制装置的一种优选方案，其中，所述转接部件还包括与所述水平板垂直且与所述第二侧板贴合的竖直面板。
7.作为本发明所述的一种外置激光姿态控制装置的一种优选方案，其中，所述第一旋转驱动电机和第二旋转驱动电机为微型伺服电机。
8.作为本发明所述的一种外置激光姿态控制装置的一种优选方案，其中，所述第一侧板的顶部开设有贯穿至所述第一通孔槽内的第一缺口，所述第二侧板的顶部开设有贯穿至所述第二通孔槽内的第二缺口，且所述第一侧板和所述第二侧板的侧壁均开设有垂直贯穿所述第一缺口和所述第二缺口的螺纹孔。
9.作为本发明所述的一种外置激光姿态控制装置的一种优选方案，其中，所述第一侧板的外侧边开设有槽线。
10.作为本发明所述的一种外置激光姿态控制装置的一种优选方案，其中，所述第一侧板的外侧边开设有槽线。
11.作为本发明所述的一种外置激光姿态控制装置的一种优选方案，其中，所述安装座的顶部具有将所述第一振镜和第二振镜遮挡的水平遮挡板。
12.作为本发明所述的一种外置激光姿态控制装置的一种优选方案，其中，所述第一侧板和所述第二侧板的螺纹孔内均旋钮设置有使所述第一缺口和所述第二缺口的间隙逐渐变小以将第一旋转驱动电机和第二旋转驱动电机分别对应紧固在第一通孔槽和第二通孔槽内的紧固螺栓。
13.一种外置激光姿态控制装置的使用方法，具体步骤如下：s1、将该种外置激光姿态控制装置放置在被测物体的正前方，并使安装座的高度与被测物体的高度大致一致；s2、调节位置微调平台在x、y、z三个方向水平移动以及绕z轴方向旋转，使得单点式激光测振仪发出的激光打在第一振镜的中心位置，并使得激光经过第一振镜和第二振镜的反射后，最终打在被测物体的表面；s3、启动第一旋转驱动电机和第二旋转驱动电机运行，使得第一旋转驱动电机带动第一振镜和第二旋转驱动电机带动第二振镜发生相对偏转，从而使打在被测物体的表面的激光发生移动。
14.与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：针对单点式激光测振仪，提供一种适用可控制激光方向及位置的外置激光姿态控制装置，对被测结构表面多个位置测量时，无需移动激光测振仪，通过本装置即可实现对激光姿态的控制，从而实现单点激光测振仪对被测结构表面多测点的测量，另外通过设定不同的控制电压信号形式，不仅可以实现扫描式激光测振仪的功能，还可以实现激光连续扫描测振技术的开发等。本装置操作简单、实施方便，成本低，且能够有效地达到测试效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本发明一种外置激光姿态控制装置的整体结构示意图；图2为本发明一种外置激光姿态控制装置拆除第一激光偏转组件和第二激光偏转组件的部分结构示意图；图3为本发明种外置激光姿态控制装置的三脚架、位置微调平台和转接部件的装
配结构示意图。
具体实施方式
16.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
17.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
19.本发明提供一种外置激光姿态控制装置及其使用方法，配合单点式激光测振仪使用，不仅可以实现扫描式激光测振仪的离散点扫描功能，还可实现不同方式连续扫描测试功能及旋转跟踪测试功能，而且成本低，实施方便，可操作性强。
20.图1-图3示出的是本发明一种外置激光姿态控制装置一实施方式的结构示意图，请参阅图1-图3，本实施方式的一种外置激光姿态控制装置，其主体部分包括三脚架100、位置微调平台200、转接部件300、安装座400、第一激光偏转组件500和第二激光偏转组件600。
21.三脚架100作为整体外置激光姿态控制装置支撑部分，用于竖立支撑在地面上并安装位置微调平台200。
22.位置微调平台200安装在三脚架100的顶部，可相对三脚架100水平移动和旋转，用于调节x、y、z三个方向水平移动以及绕z轴方向旋转，使得单点式激光测振仪发出的激光打在第一振镜520的中心位置。
23.转接部件300包括安装在位置微调平台200顶部的水平板310和与水平板310垂直且与第二侧板420贴合的竖直面板320。
24.安装座400安装在水平板310的顶部，其顶部具有垂直设置的第一侧板410和第二侧板420，第一侧板410的侧边开设有第一通孔槽410a，用于安装第一激光偏转组件500，第二侧板420的侧边开设有与第一通孔槽410a垂直且高于第一通孔槽410a的第二通孔槽420a，用于安装第二激光偏转组件600。作为优选，在本实施方式中，第一侧板410的顶部开设有贯穿至第一通孔槽410a内的第一缺口410b，第二侧板420的顶部开设有贯穿至第二通孔槽420a内的第二缺口420b，且第一侧板410和第二侧板420的侧壁均开设有垂直贯穿第一缺口410b和第二缺口420b的螺纹孔，第一侧板410和第二侧板420的螺纹孔内均旋钮设置有使第一缺口410b和第二缺口420b的间隙逐渐变小以将第一旋转驱动电机510和第二旋转驱动电机610分别对应紧固在第一通孔槽410a和第二通孔槽420a内的紧固螺栓。并且在本实施方式中，第一侧板410的外侧边开设有槽线410c，安装座400的顶部具有将第一振镜520和第二振镜620遮挡的水平遮挡板430，从而避免避免第一振镜520和第二振镜620的镜面上积尘。
25.第一激光偏转组件500，包括固定在第一通孔槽410a内的第一旋转驱动电机510和设置在第一旋转驱动电机510输出端上且跟随该输出端同轴旋转的第一振镜520。
26.第二激光偏转组件600包括固定在第二通孔槽510a内的第二旋转驱动电机610和设置在第二旋转驱动电机610输出端上且跟随该输出端同轴旋转的第二振镜620，并且第二
振镜620位于第一振镜520的正上方。作为优选，在本实施方式中，第一旋转驱动电机510和第二旋转驱动电机610为微型伺服电机。
27.为了更为详细的对上述一种外置激光姿态控制装置的使用方式进行描述。本发明还提供了一种外置激光姿态控制装置的使用方法，具体步骤如下：s1、将该种外置激光姿态控制装置放置在被测物体的正前方，并使安装座400的高度与被测物体的高度大致一致；s2、调节位置微调平台200在x、y、z三个方向水平移动以及绕z轴方向旋转，使得单点式激光测振仪发出的激光打在第一振镜520的中心位置，并使得激光经过第一振镜520和第二振镜620的反射后，最终打在被测物体的表面；s3、启动第一旋转驱动电机510和第二旋转驱动电机610运行，使得第一旋转驱动电机510带动第一振镜520和第二旋转驱动电机610带动第二振镜620发生相对偏转，从而使打在被测物体的表面的激光发生移动。
28.本发明针对单点式激光测振仪，提供一种适用可控制激光方向及位置的外置激光姿态控制装置，对被测结构表面多个位置测量时，无需移动激光测振仪，通过本装置即可实现对激光姿态的控制，从而实现单点激光测振仪对被测结构表面多测点的测量，另外通过设定不同的控制电压信号形式，不仅可以实现扫描式激光测振仪的功能，还可以实现激光连续扫描测振技术的开发等。本装置操作简单、实施方便，成本低，且能够有效地达到测试效果。
29.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。