CN102636186A - 一种三轴转台角位置定位校准装置 - Google Patents

一种三轴转台角位置定位校准装置 Download PDF

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史贤俊
程继红
秦亮
唐静
李涛
张华锋
周国洲
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Abstract

一种三轴转台角位置定位校准装置，特征是：测角组件由光学编码盘2和角度测量杆4组成，光学编码盘2作为测量基准，角度测量杆4与光学编码盘外转子11刚性连接，光学编码盘2通过连轴工装1或3固定在转台的被测轴上，定位安装平台6固定在转台底座上且平行于水平面，测量基准杆5安装在定位安装平台6上且垂直于水平面，数字显示装置7通过数据传输电缆与光学编码盘2相连。测量时，被测轴的角位移通过连轴工装1或3传递给光学编码盘内转子10，光学编码盘2的光电轴角编码器将角位移变换成数字信号，再由数字显示装置7处理并显示出来。本发明降低了对测量条件的要求，提高了测量准确度。

Description

一种三轴转台角位置定位校准装置
技术领域
本发明涉及角度测量领域，尤其是涉及一种三轴转台角位置定位校准装置。
背景技术
在航空航天工业中，转台是对惯性导航和制导技术具有重要意义的测试设备，用于对惯性器件进行姿态角位置、角速率和动态特性校准，可分为位置转台、速率转台、速率位置转台、仿真台等，按台体结构分可分为台面式转台和框架式转台，按旋转轴数可分为单轴、双轴和多轴转台。根据国家质量监督检验检疫总局颁布的《JJF1210-2008低速转台校准规范》的要求，转台的校准应包括：轴回转误差、角速率、角位置定位、动态特性、两轴垂直度、台面端跳和台面平面度等，其中角位置定位是最主要的校准参数之一，目前的校准方法一般是采用多面棱体和光管进行测量，这种方法虽然测量误差小，但是对标准设备安装的要求高，操作过程十分繁杂。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是用光电轴角编码器实现一种能对三轴转台角位置定位参数进行校准的装置，所述三轴转台是指能对惯导进行姿态角位置校准的三轴位置转台。
本发明的技术方案为：一种三轴转台角位置定位校准装置，包括测角组件和定位安装组件，其中：测角组件由光学编码盘2和角度测量杆4组成，光学编码盘2作为测量基准，角度测量杆4与光学编码盘2的外转子11刚性连接，光学编码盘2通过连轴工装1固定在三轴转台的航向或倾斜轴上(或者光学编码盘2通过连轴工装3固定在三轴转台的俯仰轴上)；定位安装组件由测量基准杆5、定位安装平台6、数字显示装置7、平台支撑柱8和平台锁紧螺帽9组成，定位安装平台6通过平台锁紧螺帽9固定在三轴转台底座上，定位安装平台6底面连有平台支撑柱8，平台支撑柱8可调节高度使定位安装平台6保持水平，定位安装平台6上面有一插孔，测量基准杆5安装在所述插孔内，测量基准杆5垂直于水平面，定位安装平台6还连有数字显示装置7，数字显示装置7的数据输入端口通过电缆与光学编码盘2的数据输出端口相连。
工作原理是：采用光学编码盘内的光电轴角编码器作为角度测量基准，光电轴角编码器对光学编码盘2的内转子10、外转子11的相对角位移进行数字编码，利用连轴工装1或3将光学编码盘2的内转子10与转台旋转轴同心连接，角度测量杆4的作用是保证光学编码盘外转子与转台的基座相固定，被测转台轴的角位移通过连轴工装1或3传递给内转子10，光电轴角编码器将角位移变换成数字信号传输到数字显示装置7，数字显示装置7对数字信号进行处理并显示。
本发明的有益效果是：实现了校准与被校准装置同时工作在同一基座平台上，避免了复杂的安装调试过程和由于安装轴向平行度不够而引起的测量误差和对光电轴角编码器的损坏，降低了对测量条件的要求，减少了误差，提高了测量准确度，同时还具有现场操作方便、通用性强、联接可靠等特点，大大的提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的硬件集成图；
图2为本发明的测角组件的外形结构图；
图3为本发明的定位安装组件的外形结构图；
图4为本发明对三轴转台角位置定位校准的实施图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1、图2、图3所示，本发明由测角组件和定位安装组件组成，其中：测角组件由光学编码盘2和角度测量杆4组成，光学编码盘2作为测量基准，角度测量杆4与光学编码盘2的外转子11刚性连接，光学编码盘2通过连轴工装1固定在三轴转台的航向或倾斜轴上(或者光学编码盘2通过连轴工装3固定在三轴转台的俯仰轴上)；定位安装组件由测量基准杆5、定位安装平台6、数字显示装置7、平台支撑柱8和平台锁紧螺帽9组成，定位安装平台6通过平台锁紧螺帽9固定在三轴转台底座上，定位安装平台6底面连有平台支撑柱8，平台支撑柱8可调节高度使定位安装平台6保持水平，定位安装平台6上面有一插孔，测量基准杆5安装在所述插孔内，测量基准杆5垂直于水平面，定位安装平台6还连有数字显示装置7，数字显示装置7的数据输入端口通过电缆与光学编码盘2的数据输出端口相连。
如图1、图2、图4所示，本发明对成都爱特公司生产的3TF-500A程控三轴转台进行校准的实施方法是：采用光学编码盘内的光电轴角编码器作为角度测量基准，光电轴角编码器对光学编码盘2的内转子10、外转子11的相对角位移进行数字编码，利用连轴工装1或3将光学编码盘2的内转子10与转台旋转轴同心连接，角度测量杆4的作用是保证光学编码盘外转子与转台的基座相固定(航向轴角位置定位校准时，角度测量杆4与测量基准杆5接触；倾斜或俯仰轴角位置定位校准时，角度测量杆4与图4中所示的转台的基座接触)，被测转台轴的角位移通过连轴工装1或3传递给内转子10，光电轴角编码器将角位移变换成数字信号传输到数字显示装置7，数字显示装置7对数字信号进行处理并显示。
光学编码器：选用DT002D-7200P/R封闭式空心轴承光扫描光学编码盘，其特点是：部件封闭在外壳内，光电单元、转动机构不受灰尘、杂质的污染和损害；转动机构安装轴承，使转动摩擦很小；光扫描方式灵敏度高、抗干扰能力强；采用增量式循环码计数方式，易于数据处理。光电轴角编码器测量轴转角时，使用标准的工装直接与标准端孔的转轴连接，安装简单，减少了***误差，具有很高的测量准确度，测量重复性好，测量速度快。
[0012]本例中设计了半刚性耦合方式，即连轴工装1或3与位于被测三轴转台的轴中心的锥孔进行同轴紧固连接，在光电轴角编码器的静止部分安装刚性角度测量杆4，与被测三轴转台的基准座进行动态接触式联接，当被测三轴转台的轴转动时，通过连轴工装1或3与光学编码盘的空心轴进行传递耦合，由于角度测量杆4与被测三轴转台的基准座相对静止，所以光电轴角编码器的读数就是被测三轴转台的轴的转角。

Claims (3)

1.一种三轴转台角位置定位校准装置，其特征在于：包括测角组件和定位安装组件。
2.如权利要求1所述的一种三轴转台角位置定位校准装置，其特征在于：所述测角组件由光学编码盘2和角度测量杆4组成。其中：光学编码盘2作为测量基准，角度测量杆4与光学编码盘2的外转子11刚性连接，光学编码盘2通过连轴工装2固定在三轴转台的航向或倾斜轴上(或者光学编码盘2通过连轴工装3固定在三轴转台的俯仰轴上)。
3.如权利要求1所述的一种三轴转台角位置定位校准装置，其特征在于：所述定位安装组件由测量基准杆5、定位安装平台6、数字显示装置7、平台支撑柱8和平台锁紧螺帽9组成。其中：定位安装平台6通过平台锁紧螺帽9固定在三轴转台底座上，定位安装平台6底面连有平台支撑柱8，平台支撑柱8可调节高度使定位安装平台6保持水平，定位安装平台6上面有一插孔，测量基准杆5安装在所述插孔内，测量基准杆5垂直于水平面，定位安装平台6还连有数字显示装置7，数字显示装置7的数据输入端口通过电缆与光学编码盘2的数据输出端口相连。
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