【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于几何量参数测量与校准领域，具体涉及一种用于双轴相对运动姿态在线校准的装置。
技术介绍
1、随着复合材料在航空制造中的应用越来越广泛，其质量要求也越来越高。复合材料的轻质高强特性对于航空器的结构强度和重量控制具有重要作用，这直接关系到飞行的安全性和经济性。因此，复合材料在生产和使用过程中需要严格的质量控制，以确保其性能满足航空标准。飞行安全是航空器设计和制造的首要考虑因素，复合材料内部的缺陷会对飞机的结构完整性和使用寿命产生重大影响。为了确保航空器的安全运行，必须对复合材料进行严格的检测和评估，以发现和修复潜在的缺陷。这些缺陷在材料表面上往往不可见，但却可能在高应力下导致灾难性的后果。因此，复合材料内部缺陷的检测至关重要。
2、目前，超声c扫描检测是检测复合材料内部缺陷的主要方法。超声c扫描检测设备通过高频声波探测材料内部结构，可以有效地发现材料内部的裂缝、气孔和分层等缺陷。这种方法具有非破坏性、高精度和高效率的优点，适用于大面积复合材料的检测。众所周知，为保证超声c扫描检测设备的检测准确性和稳定性，计量校准是最必要、可靠的手段。定期的校准可以发现和修正设备在长期使用中可能出现的偏差，保证检测结果的精度和一致性。此外，校准还可以帮助制定和优化检测流程，提升整体检测质量。
3、当前国内针对超声c扫描检测设备的校准，主要参照jjf 1731-2018《超声c扫描设备校准规范》。该规范为保证超声c扫描检测设备的准确性和可靠性，制定了详细的校准要求。但对于机械部分的校准，规范中只是规定了“轴线的定位精
4、由于双轴相对运动姿态参数对高精度超声c扫描检测设备的接收信号准确性有直接影响，确保这些参数在扫描过程中的稳定和准确至关重要。因此，现有的校准规范的不足之处在于未能覆盖这部分关键参数的校准，导致在实际应用中可能存在精度控制的盲点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于双轴相对运动姿态在线校准的装置，能够实时获取三维微位移相对运动姿态信息，从而实现双轴相对运动姿态参数的实时测量与在线校准。
2、本专利技术的一个方面提供一种用于双轴相对运动姿态在线校准的装置，包括激光测长装置和光电接收装置，所述激光测长装置包括激光位移传感单元、前端三维微位移调整工作台、前端装夹固定组件，所述光电接收装置包括镜头、后端三维微位移调整工作台、后端装夹固定组件，所述前端装夹固定组件和后端装夹固定组件分别用于将所述激光测长装置和所述光电接收装置装夹固定在被校双轴上；
3、所述激光位移传感单元包括激光位移传感器和l型固定座，所述激光位移传感单元通过l型固定座固定在前端三维微位移调整工作台上，激光位移传感器用于实现x轴方向的位移变化量的测量；
4、所述镜头包括镜筒、分光镜、二维位置敏感器件和套筒，所述镜头通过套筒固定在所述后端三维微位移调整工作台上，所述分光镜嵌入镜筒并与二维位置敏感器件固定，用于将激光位移传感器发出的激光一分为二，一路原路返回至激光位移传感器，另一路进入二维位置敏感器件，所述二维位置敏感器件用于将光信号转化为电信号，实现y轴和z轴两个方向的位移变化量的测量；
5、所述前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台的结构相同，分别包括x轴、y轴、z轴三个方向的微分头以及交叉滚子导轨，固定在前端三维微位移调整工作台上的激光位移传感器以及固定在后端三维微位移调整工作台上的二维位置敏感器件均能通过交叉滚子导轨，实现x轴、y轴、z轴三个方向的微移动，所述微分头用于通过交叉滚子导轨调整x轴、y轴、z轴三个方向的微移动。
6、优选地，所述前端装夹固定组件和后端装夹固定组件的结构相同，分别包括固定座、弹性片簧和紧固螺钉，所述固定座能够实现90°旋转，所述固定座内置弹性片簧，通过紧固螺钉实现对所述激光测长装置和光电接收装置的装夹固定。
7、优选地，所述前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台还包括x轴、y轴、z轴三个方向的锁紧螺杆，用于锁紧所述前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台在三个方向的微移动。
8、优选地，所述交叉滚子导轨为一系列交叉排列的滚柱结构，能够保证前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台的高定位精度和重复定位精度。
9、优选地，所述镜头还包括光电信号处理模块，二维位置敏感器件上的器件引脚通过焊接与光电信号处理模块连接。
10、优选地，所述分光镜为1/2圆形平面分光片，所述二维位置敏感器件为二维psd或ccd感光器件。
11、优选地，所述前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台还包括工作台面，所述工作台面用于固定所述激光位移传感单元或所述镜头。
12、根据本专利技术上述方面的用于双轴相对运动姿态在线校准的装置，通过使用高精度激光位移传感器和二维位置敏感器件，实时获取三维微位移相对运动姿态信息，从而实现对超声c扫描检测设备在扫描过程中的双轴相对运动姿态参数的实时测量与在线校准。
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1.一种用于双轴相对运动姿态在线校准的装置，其特征在于，包括激光测长装置和光电接收装置，所述激光测长装置包括激光位移传感单元、前端三维微位移调整工作台、前端装夹固定组件，所述光电接收装置包括镜头、后端三维微位移调整工作台、后端装夹固定组件，所述前端装夹固定组件和后端装夹固定组件分别用于将所述激光测长装置和所述光电接收装置装夹固定在被校双轴上；
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前端装夹固定组件和后端装夹固定组件的结构相同，分别包括固定座、弹性片簧和紧固螺钉，所述固定座能够实现90°旋转，所述固定座内置弹性片簧，通过紧固螺钉实现对所述激光测长装置和光电接收装置的装夹固定。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台还包括X轴、Y轴、Z轴三个方向的锁紧螺杆，用于锁紧所述前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台在三个方向的微移动。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述交叉滚子导轨为一系列交叉排列的滚柱结构，能够保证前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台
5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述镜头还包括光电信号处理模块，二维位置敏感器件上的器件引脚通过焊接与光电信号处理模块连接。
6.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述分光镜为1/2圆形平面分光片，所述二维位置敏感器件为二维PSD或CCD感光器件。
7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台还包括工作台面，所述工作台面用于固定所述激光位移传感单元或所述镜头。
...【技术特征摘要】
1.一种用于双轴相对运动姿态在线校准的装置，其特征在于，包括激光测长装置和光电接收装置，所述激光测长装置包括激光位移传感单元、前端三维微位移调整工作台、前端装夹固定组件，所述光电接收装置包括镜头、后端三维微位移调整工作台、后端装夹固定组件，所述前端装夹固定组件和后端装夹固定组件分别用于将所述激光测长装置和所述光电接收装置装夹固定在被校双轴上；
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前端装夹固定组件和后端装夹固定组件的结构相同，分别包括固定座、弹性片簧和紧固螺钉，所述固定座能够实现90°旋转，所述固定座内置弹性片簧，通过紧固螺钉实现对所述激光测长装置和光电接收装置的装夹固定。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述前端三维微位移调整工作台和后端三维微位移调整工作台还包括x轴、y轴、z轴三个方向的锁紧螺...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昆，崔派，刘佳，张子辰，刘婷婷，柴昊，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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