太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能聚光發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽能聚光集熱領(lǐng)域，吸熱器與聚光器反射鏡面一般相距較遠，而反射鏡面的制造成型不可避免的存在面形誤差，過大的面形誤差可能導(dǎo)致聚光器聚集的太陽光能在吸熱器表面分布不合理或聚光效果不理想，更為嚴重的將導(dǎo)致部分光能偏離接收窗口或吸熱器產(chǎn)生過熱等情況。因此，對制造的反射鏡單元進行面形誤差的檢測與評價是非常重要的。
[0003]目前，聚光器反射鏡單元的面形誤差檢測方法主要有激光逐點掃描法、視覺攝影測量法、反射柵格摩爾條紋檢測法等。前兩者并不適合反射鏡單元的快速檢測，相對于前兩種方法而言，反射柵格摩爾條紋檢測法雖能在一定程度的實現(xiàn)快速檢測，但對反射鏡單元的定位精度要求較高，并且后續(xù)的圖像處理過程較為復(fù)雜，具有檢測過程復(fù)雜，不直觀的缺陷。現(xiàn)有技術(shù)1(CN 102564343 A )中公開了一種太陽能槽式曲面反光鏡面形誤差檢測裝置，其工作原理是:激光器發(fā)出光束經(jīng)擴束鏡擴束后再經(jīng)分束鏡組分束并反射，經(jīng)分束鏡組分束后的測試光束投射至被測曲面反光鏡上，經(jīng)分束鏡組反射的自校準光束入射至自校準裝置，自校準裝置對投射至被測曲面反光鏡上的測試光束的平行度校準，光屏接收被測曲面反光鏡反射的光斑信息，相機采集光屏上的光斑信息并將光斑信息傳輸至計算機中，計算機通過接收的光斑信息判斷被測曲面反光鏡的面形誤差。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)I雖能在一定程度提升鏡面單元的檢測速度，但實質(zhì)上也是對全鏡面進行光線掃描的，與此同時還要對光斑圖像實時采集。此外，現(xiàn)有技術(shù)I要實現(xiàn)全鏡面的檢測，投射的光線需要進一步的密集，整個平行光源裝置將變得更為復(fù)雜。這樣看來，聚光器反射鏡單元的檢測速度仍有待于進一步提高，且需要降低檢測裝置的復(fù)雜性。更為重要的是，如果鏡面單元檢測過程能實現(xiàn)或逼近真實的太陽聚光過程，則面形誤差的檢測結(jié)果將更為直觀，且能有效的評價反射鏡單元的合格與否或依據(jù)質(zhì)量等級進行分類應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測過程簡單直觀且效率高，能實現(xiàn)面向真實太陽光源聚集過程的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置，它還能對檢測后的反射鏡單元按面形質(zhì)量等級進行自動標識。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置，包括光源、跟蹤平臺、輸送裝置、光斑接收裝置、光斑采集裝置、校對裝置、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理終端，所述的輸送裝置安裝在跟蹤平臺上，與控制系統(tǒng)連接，用于輸送待待測鏡面的夾具并控制夾具運動到鏡面檢測位置；
所述的夾具包括夾具座、壓緊滑塊及壓緊彈簧;夾具座內(nèi)設(shè)有定位凸臺，壓緊滑塊設(shè)置在夾具座內(nèi)，壓緊滑塊上設(shè)有導(dǎo)向銷，導(dǎo)向銷插裝在夾具座一側(cè)壁上的導(dǎo)向銷孔內(nèi)，導(dǎo)向銷上套裝有彈簧，彈簧兩端分別與壓緊滑塊和夾具座的設(shè)有導(dǎo)向銷孔的側(cè)壁連接，夾具座上設(shè)有定位面I和定位面Π，定位面I和定位面Π垂直；
所述的校對裝置包括安裝在跟蹤平臺上的夾具和安裝在夾具內(nèi)的標準鏡面;校對裝置的夾具的定位凸臺頂面與待測鏡面的夾具的定位凸臺的頂面重合，校對裝置的夾具的定位面I和定位面II分別與待測鏡面的夾具的定位面I和定位面II平行；
光斑采集裝置安裝在跟蹤平臺上，與數(shù)據(jù)處理終端連接，用于采集待測鏡面和標準鏡面的反射光線在光斑接收裝置上呈現(xiàn)的光斑圖像，并將待測鏡面和標準鏡面的反射光線呈現(xiàn)的光斑圖像通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理終端進行處理。
[0007]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，所述的跟蹤平臺包括底板、腳輪、上機架板及伸縮推桿，腳輪安裝在底板的底部，底板的上表面一側(cè)設(shè)有支撐立柱，另一側(cè)與伸縮推桿的下端鉸接;支撐立柱的頂端與上機架板鉸接;伸縮推桿的頂端與上機架板鉸接，伸縮推桿的動力驅(qū)動部分與控制系統(tǒng)連接。
[0008]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，所述的跟蹤平臺包括方位角跟蹤裝置，底板固定在方位角跟蹤裝置上，方位角跟蹤裝置的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于底板。
[0009]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，所述的輸送裝置包括安裝座1、線性導(dǎo)軌、滑塊、安裝座及齒條;安裝座I及安裝座Π固定安裝在上機架板上，線性導(dǎo)軌固定在安裝座I上，滑塊與線性滑軌配合，齒條固定在安裝座Π上;齒條與線性導(dǎo)軌平行;所述的待測鏡面的夾具安裝在滑塊上，待測鏡面的夾具上設(shè)有電機，電機的輸出軸上設(shè)有齒輪，齒輪與齒條嚙合;電機與控制系統(tǒng)連接。
[0010]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，所述夾具的夾具座的底部設(shè)有兩個導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽與導(dǎo)向銷的軸線平行，對應(yīng)于導(dǎo)向槽，壓緊滑塊的底部設(shè)有凸臺，凸臺與導(dǎo)向槽配合。
[0011]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，光斑接收裝置包括多個接收靶，多個接收靶分別位于待測鏡面和標準鏡面的上方，固定在龍門架的橫梁上;龍門架安裝在上機架板上。
[0012]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，所述光斑采集裝備包括固定在龍門架的立柱上的多個圖像采集設(shè)備，多個圖像采集設(shè)備分別對準相對應(yīng)的接收靶。
[0013]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，還包括貼標裝置，貼標裝置位于待測鏡面的檢測位置的上方，貼標裝置包括門架、貼標器和直線推桿，直線推桿豎直安裝在門架上，所述的貼標器固定在直線推桿的下端，并位于待測鏡面的上方，所述的直線推桿的動力部分與控制系統(tǒng)連接。
[0014]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，所述的光源為太陽非平行光源、遠場照射的近似平行光源或其他太陽光源模擬器得到的人造的光源。
[0015]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，所述的上機架板上安裝有位置傳感器，位置傳感器與控制系統(tǒng)連接，能夠待測鏡面的夾具中的待測鏡面與標準鏡面處于平行且底面重合的位置。
[0016]上述的太陽能聚光器反射鏡單元的面形檢測裝置中，包括多個輸送裝置，相對應(yīng)的，跟蹤平臺設(shè)有多個光斑接收裝置、多個光斑采集裝置及多個貼標裝置。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是: 1、本發(fā)明采用跟蹤平臺來跟蹤光源，在待測鏡面和標準鏡面處于相同的聚光和反射光線接收條件下，通過光斑采集裝置來采集待測鏡面和標準鏡面的反射光線在光斑接收裝置上呈現(xiàn)的光斑圖像，并傳輸給數(shù)據(jù)處理終端進行處理，得到待測鏡面的質(zhì)量等級及面形誤差值。本發(fā)明可以有效地實現(xiàn)反射鏡單元在太陽光照射下的聚光情況，通過與標準鏡面的聚焦光斑進行比較，直觀的判斷待測鏡面的面形質(zhì)量；同時本發(fā)明對太陽位姿的跟蹤精度要求低，因為采用的自校對的方式來檢測反射鏡面形誤差，僅需要保證待測鏡面和標準鏡面處于相同的聚光和反射光線接收條件即可，降低了檢測難度，檢測過程簡單直觀。
[0018]2、本發(fā)明設(shè)有用于自動粘貼質(zhì)量等級標簽的貼標器，能夠?qū)Ψ瓷溏R單元產(chǎn)品進行質(zhì)量等級進行標識，方便后續(xù)鏡面的使用與質(zhì)量跟蹤。此外，本發(fā)明前端可與待測鏡面自動輸送線路連接，后端可與反射鏡單元質(zhì)量分揀流水線連接，能實現(xiàn)反射鏡單元自動化的質(zhì)量分級分揀工作，適應(yīng)了大批量的反射鏡單元的面形檢測的流水線作業(yè)，有效提高了生產(chǎn)效率。
[0019]3、本發(fā)明使用時，待測鏡面通過夾具進行定位和輸送，其中，夾具的夾具座上加工有與待測鏡面特征基準面匹配的定位凸臺，由于待測鏡面一般采用模具成型工藝，其特征基準面的精度能得到有效保證，因此夾具中安裝的待測鏡面和校對裝置中安裝的標準鏡面能夠處于相同的聚光條件；當改變待測鏡面的幾何形狀時，僅需要對夾具座的相應(yīng)定位凸臺的結(jié)構(gòu)進行匹配更改，即可以進行待測鏡面的面形檢測工作，本發(fā)明的適應(yīng)性好。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的主視圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的立體圖。
[0022]圖3為本發(fā)明的輸送裝置和夾具的立體圖。
[0023]圖4為本發(fā)明的輸送裝置和夾具的剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0025]如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括用于跟蹤或?qū)使庠?0的跟蹤平臺1、兩個輸送裝置35、光斑接收裝置33、光斑采集裝置32、校對裝置28、貼標裝置34、控制系統(tǒng)30和數(shù)據(jù)處理終端31。所述的光源采用的是太陽非平行光源、遠場照射的近似平行光源或其他太陽光源模擬器得到的人造的光源。
[0026]所述跟蹤平臺I包括安裝在底板2、多個腳輪3、上機架板37及伸縮推桿26，所述的多個腳輪3安裝在底板2的底部，所述的底板2上表面一側(cè)固定安裝有兩支撐立柱，支撐立柱的頂端與上機架板37鉸接，所述的底板2上表面的另一側(cè)鉸接有兩伸縮推桿26，伸縮推桿26的頂端和上機架板37鉸接，構(gòu)成高度角驅(qū)動機構(gòu)，伸縮推桿26的動力部分與控制系統(tǒng)30連接，用于控制伸縮推桿26的伸縮運動，以調(diào)節(jié)上機架板37的高度角。
[0027]跟蹤平臺I還可以設(shè)有實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動的方位角跟蹤裝置，底板2固定在方位角跟蹤裝置上，方位