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原文传递一种用于逆反射测量的精密角度调节装置

专利名称：	一种用于逆反射测量的精密角度调节装置
摘要：	本发明提供一种用于逆反射测量的精密角度调节装置。其主要特征是，在XYZ三个方向上由伺服/步进电机驱动，每个轴有光栅尺/磁栅尺可以记录所在的位置，整个XYZ运动空间可以绕旋转轴A旋转运动轴B进行旋转。将运动平台调平并回机械零位，把逆反射体，即标志板、标线板、突起路标放置于X直线运动平台上，尽可能将逆反射体的几何中心置于Z直线运动平台的中心线上，测量逆反射体几何中心到X直线运动平台的垂直距离并记录。其优点是，实现样品全入射角逆反射系数自动测量，利用自动化控制技术，实现了逆反射样品被测表面参考中心的精准定位，从而提高逆反射系数的测量准确度，测试效率得到明显提升，将有利于推进逆反射系数特性研究的发展。
专利类型：	发明专利
申请人：	交通运输部公路科学研究所
发明人：	王义旭;苗娜;苏文英;彭璐;尤春梅;张春霞;孙铭;张磊
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911383369.4
公开号：	CN111077115A
代理机构：	沈阳圣群专利事务所(普通合伙)
代理人：	王玉信
分类号：	G01N21/47;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/47
申请人地址：	100000 北京市海淀区西土城路8号
主权项：	1.一种用于逆反射测量的精密角度调节装置，包括控制程序，N个模块，其特征是，模块与模块连接，启动软件程序，进入界面；软件界面包含参数设置模块、测量设置模块、零位设置模块，先点击参数设置模块，在参数设置模块中设置每个轴的运动速度和逆反射样品参考中心的位置，再点击零位设置模块，在零位设置模块中设置好系统零位。再点击测量设置模块，模块二中有测量模式一模块和测量模式二模块，其中测量模式一模块即围绕轴A旋转测量，即可设置入射角变化的组数和测量时间间隔，由电机直接驱动绕轴A依次旋转至设定的入射角组数；测量模式二模块是围绕逆反射体几何中心所在的平面的参考中心进行测量。模式一启动测量模块是测量测量模式一模块界面内的测量开关，点击模式一启动测量模块可直接将参数设置模块和零位设置模块中设置的参数配置激活，并按照测量模式一模块设置入射角变化的组数和测量时间间隔，由电机直接驱动绕轴A依次旋转至设定的入射角组数进行旋转。测量程序模块是测量模式一模块中的测量程序执行情况显示，参数设置测量程序执行检查模块是测量程序执行情况的检查与反馈，若反馈为Y则程序执行完毕，进入参数设置测量结束模块，即测量完成；若反馈为N则继续执行程序直至反馈为Y，然后进入测量结束模块，结束测量。模式二启动测量模块是测量模式二模块界面内的测量开关，点击模式二启动测量模块可直接将参数设置模块和零位设置模块中设置的参数配置激活，并按照测量模式二模块设置入射角变化的组数，和测量时间间隔，驱动各机械结构按照设定的入射角组数围绕样品中心进行旋转。测量程序模块是测量模式二模块中的测量程序执行情况显示，参数设置测量程序执行检查模块是测量程序执行的情况的检查与反馈，若反馈为Y则程序执行完毕，进入测量结束模块，即测量完成；若反馈为N则继续执行程序直至反馈为Y，然后进入测量结束模块，结束测量。 2.根据权利要求1所述的一种用于逆反射测量的精密角度调节装置，其特征是，中央处理器分别与存储模块、传输模块、接口模块、电源连接。电源为中央处理器和接口模块提供电能，接口模块用来实现与X轴、Y轴、Z轴、旋转轴A、旋转轴B的连接，实现通讯功能，并与显示屏连接进行显示，传输模块与控制系统连接，用来实现控制系统与中央处理器的通讯，将软件程序中配置的移动速度、参考中心参数、机械零位、开始测量等指令通过传输模块送到中央处理器，中央处理器将控制系统发送的指令通过接口模块分别传送到X轴、Y轴、Z轴、旋转轴A、旋转轴B、显示屏上，并将X轴、Y轴、Z轴、旋转轴A、旋转轴B的运动信息通过通讯模块反馈给中央处理器，再通过传输模块反馈给控制系统，通过接口模块同时在显示屏上显示各运动机构的位置。 3.根据权利要求1所述的一种用于逆反射测量的精密角度调节装置，其特征是，将逆反射样品垂直放置于样品平台1上，逆反射样品2被测表面与过轴A中心线且垂直于平台表面的面重合，逆反射样品被测面的几何中心为参考中心M，过M且垂直于轴A中心线的剖面图，其中O为轴A中心线上一点，OPMQ在一条直线上，P为逆反射体样品与样品平台接触点，调整平台位置，使光源中心与被测样品中心重合，此时照明轴与垂直于样品表面的参考轴重合，入射角为0，以O为圆心，OPMQ为Y轴，OX为X轴，建立直角坐标系，其中OM=R，OP为轴A的中心线到平台表面的距离r，即OP=r，PM为逆反射样品2测试面参考中心距离平台表面的垂直距离d，即PM=d，R=OM=OP+PM=r+d，逆反射样品2被测面参考中心坐标为M(0,R)；依据GB/T18833-2012中规定各类反光膜的入射角定义，调整入射角时，应以M为转动中心，将逆反射样品调整一定的角度β，即将图中PMQ以M为圆心旋转至P”MQ”的位置，此时∠PMP”=β，而机械平台旋转时，只能以轴A的中心线为轴心进行转动，即旋转至OP’M’，此时∠MOM’=β，此时逆反射体的几何中心由M转移到M’的位置，照明轴落在逆反射体被测面几何中心的上方，此时M’坐标为（Rsinβ,Rcosβ）；将平台沿X轴负方向运动Rsinβ，沿Y轴正方向运动R（1-cosβ），逆反射样品参考中心由M’位置移动到M位置。 4.根据权利要求1所述的一种用于逆反射测量的精密角度调节装置，其特征是，当R=1，β∈（-90°,90°），当β∈（-90°，90°）内任意角度时，为实现逆反射样品围绕参考中心旋转β角，X轴Y轴需要对应调整的距离和方向。 5.根据权利要求1所述的一种用于逆反射测量的精密角度调节装置，其特征是，X直线运动平台、Y直线运动平台、Z直线运动平台负责在三维空间内调整被测逆反射体的中心位置，旋转运动轴（A4）、旋转运动轴(B6)可以调整样品所在三维空间的位置, X直线运动平台、Y直线运动平台、Z直线运动平台、由伺服电机进行驱动和控制，配合光栅尺作为运动直线距离的测量和反馈装置，旋转运动轴A 4、旋转运动轴B6由伺服电机进行控制由高精度编码器进行定位和计算旋转角度。
所属类别：	发明专利