靶球固定装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光测量辅助设备技术领域，特别是涉及一种靶球固定装置。


背景技术：

2.激光跟踪仪作为一种高精度的光学测量仪器，由激光跟踪仪头、控制箱、靶球及相关配件组成。靶球是一个空心的钛钢球，且空心钛钢球的内壁具有三个垂直面且表面镀金，靶球加工精度很高，其中心位置精度为
±
3μ，球度精度为
±
1.5μ。在测量过程中，靶球用来把激光跟踪仪头发出的激光束平行反射回激光源,激光跟踪仪通过测量俯仰角、水平角以及距离来确定靶球中心点的球坐标，通过修正从而得出被测物体的空间坐标。因此，确保靶球正确置于被测物体上的操作十分关键。目前，通常由操作者的手持靶球在被测物体上移动，激光跟踪仪头将跟随靶球运动，从而收集到被测物体的空间坐标组合。
3.但在电厂等工业现场测量时，手持靶球测量暴露了其局限性。当被测物体十分巨大、场地较为复杂时，手持靶球往往事倍功半。以被测量物体——汽轮机转子为例，转子的长度长达10余米、高度达4余米。手持靶球测量时，需要操作者上、下梯子并身体挤入狭窄的转子轮毂面，耗时耗力，且存在转子顶部等位置手力无法抵达的局限。此外，长时间的手持测量，人的手心容易出汗，人为造成靶球受热，进而导致靶球滑落、测量精度下降的潜在后果，从而极大限制了激光跟踪仪的测量范围。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对激光跟踪仪测量范围有限的问题，提供一种可扩大激光跟踪测量仪测量范围的靶球固定装置。
5.一种靶球固定装置，用于固定靶球，所述靶球固定装置包括：
6.呈抱箍状的固定组件，所述固定组件绕沿一虚拟轴线弯曲延伸，所述固定组件的内侧面形成用于固定所述靶球的固定面；及
7.移动杆，所述移动杆的一端连接于所述固定组件；
8.其中，所述固定面属于一虚拟球面，所述虚拟球面的形状与所述靶球的球形外表面的形状相匹配，所述虚拟轴线穿过所述虚拟球面的球心。
9.在其中一个实施例中，所述固定组件包括：
10.第一固定件，绕所述虚拟轴线弯曲延伸，所述第一固定件具有第一固定面；及
11.第二固定件，可拆卸地连接于所述第一固定件的周向上一端，所述第二固定件具有第二固定面；
12.其中，所述第一固定面与所述第二固定面共同形成所述固定面，所述第一固定面与所述第二固定面的圆心角均小于180
°
，所述固定面的圆心角大于180
°
。
13.在其中一个实施例中，所述第一固定面与所述第二固定面紧密相连且平滑过渡。
14.在其中一个实施例中，所述固定组件还包括第一连接件，所述第一连接件穿设于所述第一固定件与所述第二固定件以使所述第一固定件与所述第二固定件相互连接。
15.在其中一个实施例中，所述第二固定件包括连接部与固定部，所述连接部通过所述第一连接件连接于所述第一固定件，所述第二固定面形成于所述固定部。
16.在其中一个实施例中，所述移动杆可转动地连接于所述第一固定件远离所述第二固定件的一端。
17.在其中一个实施例中，所述靶球固定装置还包括第二连接件，所述第二连接件穿设于所述第一固定件与所述移动杆以使所述第一固定件与所述移动杆相互连接。
18.在其中一个实施例中，所述移动杆的长度可调。
19.在其中一个实施例中，所述移动杆包括至少两根连接段，所述至少两根连接段可伸缩地相互插接。
20.在其中一个实施例中，所述固定组件在所述虚拟轴线延伸方向上的厚度为4mm-5mm。
21.上述靶球固定装置，固定组件可与靶球贴合以牢固地固定靶球，使用者可手持移动杆以带动固定于固定组件中的靶球在被测物体上移动。由于靶球通过固定组件固定，因此使用者无需直接手持靶球，而是仅需持握移动杆即可带动靶球在被测物体上移动，从而扩大了靶球的移动范围，消除了因为人的活动范围的局限性以及长时间手持靶球带来的测量误差。
附图说明
22.图1为本实用新型一实施例的靶球固定装置的结构示意图；
23.图2为图1所示靶球固定装置的另一角度的结构示意图；
24.图3为图1所示靶球固定装置的分解示意图；
25.图4为图1所示靶球固定装置的移动杆处于收缩状态时的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.100、靶球固定装置；20、固定组件；21、第一固定件；211、上端面；212、第一固定面；214、第一连接孔；216、连接凸耳；23、第二固定件；232、连接部；2321、第二连接孔；234、固定部；2341、第二固定面；25、第一连接件；40、移动杆；41、连接槽；42、第一连接段；43、第二连接段；44、第三连接段；45、第一紧固套筒；46、第二紧固套筒；60、第二连接件。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型
的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.参阅图1至图3所示，本实用新型一实施例提供了一种用于固定靶球(图未示)的靶球固定装置100，使用者可手持固定有靶球的靶球固定装置100控制靶球在被测物体上移动，与靶球配合的激光跟踪仪头将跟随靶球同步运动，从而收集被测物体的空间坐标组合。
35.靶球固定装置100包括固定组件20与移动杆40。固定组件20绕一虚拟轴线弯曲延伸以呈抱箍状，固定组件20的内侧面形成用于固定靶球的固定面，固定面属于一半径为r的虚拟球面，该虚拟球面的形状与靶球的球形外表面的形状相匹配，且上述虚拟轴线穿过虚拟球面的球心。移动杆40呈杆状结构，移动杆40的一端连接于固定组件20。
36.如此，固定组件20可与靶球贴合以牢固地固定靶球，使用者可手持移动杆40以带动固定于固定组件20中的靶球在被测物体上移动。由于靶球通过固定组件20固定，因此使用者无需直接手持靶球，而是仅需持握移动杆40即可带动靶球在被测物体上移动，从而扩大了靶球的移动范围，消除了因为人的活动范围的局限性以及长时间手持靶球带来的测量误差。
37.请继续参阅图1至图3，固定组件20包括第一固定件21、第二固定件23以及第一连接件25，第一固定件21与第二固定件23通过第一连接件25相互连接以实现靶球的安装。
38.具体地，第一固定件21绕前述虚拟轴线弯曲延伸，包括上端面211、下端面、内侧面以及外侧面。其中，上端面211与下端面均呈圆弧形，并在前述虚拟轴线上相对设置，内侧面与外侧面分别连接于上端面211与下端面之间并在垂直于虚拟轴线的方向上相对设置，内侧面形成用于固定靶球的第一固定面212，第一固定面212属于前述半径为r的虚拟球面，因此可与靶球的外表面完全贴合。
39.进一步地，第一固定面212的圆心角小于180
°
，因此靶球可顺利地嵌入第一固定件21中并与第一固定面212贴合。
40.更进一步地，第一固定件21的外侧面的一端形成用于与第二固定件23接触的连接平面，连接平面上开设有延伸至第一固定面212的第一连接孔214，第一连接孔214用于与第一连接件25配合以实现第一固定件21与第二固定件23的连接。
41.第二固定件23可拆卸地连接于第一固定件21的一端，第二固定件23包括相互连接的连接部232与固定部234。连接部232与第二固定件23的连接平面紧密贴合，连接部232贯穿开设有与第一连接孔214对应连通的第二连接孔2321。
42.如此，第一连接件25可依次穿过第一连接孔214与第二连接孔2321并分别与第一连接孔214与第二连接孔2321螺纹连接，从而将第一固定件21与第二固定件23相互连接。固定部234的内侧面形成用于固定靶球的第二固定面2341，第二固定面2341属于前述直径为r的虚拟球面，且第二固定面2341的圆心角也小于180
°
。
43.当第一固定件21与第二固定件23通过第一连接件25相互连接时，第一固定件21的第一固定面212与第二固定件23的第二固定面2341共同形成固定面，且固定面的圆心角大于180
°
。
44.如此，当第一固定件21与第二固定件23处于相互分离的状态时，由于第一固定面212的圆心角小于180
°
，因此操作者可将靶球轻松嵌入第一固定件21中。而当第二固定件23连接于第一固定件21一端后，第一固定面212与第二固定面2341共同形成的固定面的圆心角大于180
°
，因此可将靶球牢牢固定而避免靶球脱出。而当需要调整靶球相对固定组件20的安装角度时，可拧松第一连接件25以使靶球可在固定组件20中转动，进而转动靶球以将靶球调整至合适的安装角度。调整完成后，可重新拧紧第一连接件25以使靶球保持调整后的安装角度。
45.优选地在一实施例中，第一固定面212与第二固定面2341紧密相连且平滑过渡，从而与靶球紧密接触。可以理解，在其它一些实施例中，第一固定件21与第二固定件23可在围绕前述虚拟轴线的方向上间隔设置，第一固定面212也可与第二固定面2341间隔设置。
46.如此，靶球固定装置100通过第一固定件21与第二固定件23即可快速、方便地将靶球固定在移动杆40一端，且避免了手持靶球导致靶球滑落等事故，从而显著拓宽了激光跟踪仪的测量范围。
47.在一些实施例中，固定组件20在前述虚拟轴线延伸方向上的厚度为3mm-10mm，优选为4mm-5mm。如此，固定组件20在可牢固地固定靶球的同时与靶球的接触面积较小，从而可最大限度地保留靶球的测量面。当固定组件20的厚度过小时，固定组件20与靶球的接触面积过小，从而容易造成靶球从固定组件20中脱落，而当固定组件20的厚度过大时，固定组件20与靶球的接触面积过大，从而减小了靶球的测量面，进而缩小了测量范围。可以理解，固定组件20在前述虚拟轴线延伸方向上的厚度不限，可根据靶球的大小灵活设置以满足不同要求。
48.请参阅图1、图3以及图4，移动杆40的一端可转动地连接于固定组件20，因此使用者可根据需要调整移动杆40与固定组件20的角度关系，从而满足不同的测量需要。
49.具体地，第一固定件21远离第二固定件23的一端的外侧面突设有连接凸耳216，连接凸耳216贯穿开设有连接孔，移动杆的一端形成连接槽41，连接槽41具有两个在移动杆40
的径向方向上间隔设置的连接侧壁，两个连接侧壁上均贯穿开设有与连接槽41连通的连接孔。如此，连接凸耳216可限位于连接槽41中，第二连接件60穿过连接侧壁与连接凸耳216上的连接孔并与连接孔螺纹连接，从而将第一固定件21与移动杆40可转动连接。
50.如此，当需要调整移动杆40与第一固定件21的配合角度时，可拧松第二连接件60以调整移动杆40与第一固定件21至合适的配合角度。调整完成后，可重新拧紧第二连接件60以使移动杆40与第一固定件21保持合适的配合角度。
51.在一些实施例中，移动杆40的长度可根据需要调整以满足不同要求。具体在一实施例中，移动杆40包括至少两根连接段，至少两根连接段可伸缩地相互插接，从而可通过改变相邻连接段的连接长度改变移动杆40的总长度。
52.更具体地，移动杆40包括第一连接段42、第二连接段43以及第三连接段44。第二连接段43的一端插接于第一连接段42内，第一连接段42连接第二连接段43的一端外套设有第一紧固套筒45，第一紧固套筒45与第一连接段42螺纹连接以使第一连接段42与第二连接段43可相对固定。第三连接段44插接于第二连接段43远离第一连接段42的一端，第二连接段43连接第三连接段44的一端外套设有第二紧固套筒46，第二紧固套筒46与第二连接段43螺纹以使第二连接段43与第三连接段44可相对固定。
53.如此，如图3所示，当移动杆40处于最大长度时，第一连接段42、第二连接段43以及第三连接段44的连接部分的长度为最小值。当移动杆40处于最短长度时，第一连接段42、第二连接段43以及第三连接段44的连接部分的长度为最大值，第三连接段44仅有连接固定组件20一端伸出第二连接段43，其余大部分收容于第二连接段43内，第二连接段43则完全收容于第一连接段42内。
54.可以理解，连接段的数量不限，可根据不同需要增加或减少连接段的数量，从而提高测量效率，相邻连接段的紧固方式不限，可根据需要设置以满足不同要求。
55.上述靶球固定装置100，通过固定组件20将靶球固定在移动杆40一端，固定组件20与靶球的接触面积很小，因此在可牢固地固定靶球的同时，最大限度地保留了靶球的测量面。而且，还可通过调节第一连接件25与第二连接件60调节靶球的安装角度，从而进一步扩大了测量范围，提高了测量数据的精度。此外，可根据被测物体的空间位置调节移动杆的长度，操作者站在原地即可对距离较远的被测物体进行测量，显著减小了操作者的负担，有效提高了测量效率。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。