CN109798928A - 基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，被检轴角编码器的主轴与内旋转平台定子同轴连接，被检轴角编码器的壳体固定在外旋转平台定子上，内旋转平台转子与支撑轴固定且与被检轴角编码器的主轴同轴，外旋转平台转子与内旋转平台定子固定，反射镜固定在支撑轴上，反射镜的中心在自准直仪的光管中心线上。通过转角产生、精度检测、转角互逆、全量程检测四部完成轴角编码器全量程精度检测。

Description

基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法
技术领域
本发明涉及精密轴角测量仪器精度检测技术领域，尤其涉及一种轴角编码器精度检测方法，属于角度测量技术领域。
背景技术
测角精度是轴角编码器重要技术指标，目前，对轴角编码器精度的常用检测方法是：将多面棱体与被检轴角编码器同轴连接，再利用自准直仪对多面棱体每个面自准测量，并与轴角编码器输出数据进行做差运算得出误差值。但是这种检测方法存在检测点有限、检测周期长、操作繁琐等缺陷，更优的轴角编码器精度检测方法始终是相关技术人员的研究对象，与本项目相关的现有技术领域中有两种较为典型的轴角编码器精度检测装置及方法：
“编码器测角精度检测装置及方法”【中国发明专利：ZL201110391655.2】，该方法以高精度圆光栅编码器为基准，通过电机驱动被检编码器与基准编码器同轴转动，再利用作差法得出被检编码器的精度值。然而，该方法的不足之处在于，所采用的基准编码器精度决定了检测装置的整体精度，在高精度编码器检测技术领域，该方法并不适用。
“中小尺寸高精度编码器的精度校核方法及装置”【中国发明专利：ZL201210313096.8】，该方法以双频激光干涉仪为基准，通过光学原理将编码器转角转化为光程差，再通过相关数学算法得出编码器转角精度，该方法能够对高精度编码器进行检测。然而，采用该方法所暴露的缺陷也是显而易见的：装置成本高、光学调试难度大、环境要求高、检测周期长，难以适应高效的工业生产现场。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术之轴角编码器精度检测方法中，普通轴角编码精度检测方法精度不高、无法全量程检测，而高精度轴角编码精度检测方法成本高、实用性不足等问题，提供一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法。
本发明采用下述技术方案：
一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，被检轴角编码器1的主轴与内旋转平台定子2同轴连接，被检轴角编码器1的壳体固定在外旋转平台定子3上，内旋转平台转子5与支撑轴4固定且与被检轴角编码器1的主轴同轴，外旋转平台转子6与内旋转平台定子2固定，反射镜7固定在支撑轴4上，反射镜7的中心在自准直仪9的光管中心线上；
通过以下步骤完成被检轴角编码器的全量程精度检测：
步骤1，转角产生：
锁定内旋转平台定子2与内旋转平台转子5相对位置形成固定连接，转动外旋转平台转子6，使被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2、支撑轴4同时随外旋转平台转子6产生一个不超过自准直仪量程的转角；
步骤2，精度检测：
利用固定在支撑轴4上的反射镜7，通过自准直仪9可得出步骤1所产生转角作为基准转角，并与被检轴角编码器1在步骤1结束后的输出值进行差值计算，得出被检编码器在该转角下的精度值；
步骤3，转角互逆：
解锁内旋转平台定子2与内旋转平台转子5固定关系，锁定外旋转平台定子3与外旋转平台转子6相对位置形成固定连接，并转动内旋转平台转子5，使支撑轴4随内旋转平台转子5逆向于所述步骤1时外旋转平台转子6的旋转方向转动所述步骤2中自准直仪9测得的基准角度；
步骤4，全量程检测：
解锁外旋转平台定子3与外旋转平台转子6的固定关系，锁定内旋转平台定子2与内旋转平台转子5相对位置形成固定连接，转动外旋转平台转子6，使被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2、支撑轴4同时随外旋转平台转子6产生一个同向于所述步骤1时外旋转平台转子6的旋转方向、且不超过自准直仪量程的转角；
重复所述步骤1至步骤4，直至完成对被检轴角编码器1的全量程检测。
所述的一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，所述内旋转平台定子2与内旋转平台转子5相对位置锁定时，外旋转平台定子3与外旋转平台转子6相对位置处于自由状态；内旋转平台定子2与内旋转平台转子5相对位置处于自由状态时，外旋转平台定子3与外旋转平台转子6相对位置锁定。
所述的一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，所述内旋转平台转子5和支撑轴4首先与被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2同向旋转，然后内旋转平台转子5和支撑轴4再与被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2逆向旋转。
所述的一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，内旋转平台转子5和支撑轴4与被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2逆向旋转角度为自准直仪9在步骤2所测得角度。
本发明之基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法与现有技术相比具有以下优点：
优点1，精度高：
本发明以光电检测技术为依托，采用自准直仪作为轴角检测基准，相对于传统以多面体或编码器为基准具有明显高精度优势；
优点2，环境适用性强：
本发明相对于其他光学检测方法，自准直仪普遍使用与轴角编码器工业生产现场，具有适应性强的优点；
优点3，成本低：
本发明具有结构简单，方法正确，设计合理，在实现上具有明显的低成本优势；
优点4，可连续测量：
本发明以旋转平台为驱动设备，以自准直仪为检测设备，采用互逆旋转技术，使检测设备具备测量点不间断的连续测量优点；
优点5，全量程测量；
本发明采用两个旋转平台使轴角编码转角与自准直仪反射镜转角互逆，弥补了自准直仪有限测量视场的不足，可以对轴角编码器全量程进行检测。
附图说明
附图1是本发明基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法示意图。
图中：
1-被检轴角编码器，2-内旋转平台定子，3-外旋转平台定子，4-支撑轴，5-内旋转平台转子，6-外旋转平台转子，7-反射镜，8-通光孔，9-自准直仪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，见图1所示，被检轴角编码器1的主轴与内旋转平台定子2同轴连接，被检轴角编码器1的壳体固定在外旋转平台定子3上，内旋转平台转子5与支撑轴4固定，且与被检轴角编码器1的主轴同轴，外旋转平台转子6与内旋转平台定子2固定，反射镜7固定在支撑轴4上，反射镜7的中心在自准直仪9的光管中心线上。
通过以下步骤完成被检编码器的全量量程精度检测：
本实施例中，所述内旋转平台和外旋转平台均为为空心轴电机，以下将内旋转平台称为内环电机，外旋转平台称为外环电机。
步骤1，转角产生：
锁定内旋转平台定子2与内旋转平台转子5相对位置形成固定连接，转动外旋转平台转子6，使被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2、支撑轴4同时随外旋转平台转子6产生一个不超过自准直仪量程的转角；
步骤2，精度检测：
利用固定在支撑轴4上的反射镜7，通过自准直仪9可得出步骤1所产生的转角，该转角作为基准转角，并与被检轴角编码器1在步骤1结束后的输出值进行差值计算，得出被检轴角编码器在该转角下的精度值；
步骤3，转角互逆：
解锁内旋转平台定子2与内旋转平台转子5固定关系，锁定外旋转平台定子3与外旋转平台转子6相对位置形成固定连接，并转动内旋转平台转子5，使支撑轴4随内旋转平台转子5逆向于步骤1时外旋转平台转子6的转动方向转动步骤2自准直仪9测得的基准角度；
步骤4，全量程检测：
解锁外旋转平台定子3与外旋转平台转子6固定关系，锁定内旋转平台定子2与内旋转平台转子5相对位置形成固定连接，转动外旋转平台转子6，使被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2、支撑轴4同时随外旋转平台转子6产生一个同向于步骤1时的转动方向且不超过自准直仪量程的转角；
重复步骤1至步骤4，直至完成对被检轴角编码器1的全量程检测。
内旋转平台定子2与内旋转平台转子5相对位置锁定时，外旋转平台定子3与外旋转平台转子6相对位置处于自由状态；内旋转平台定子2与内旋转平台转子5相对位置处于自由状态时，外旋转平台定子3与外旋转平台转子6相对位置锁定。
内旋转平台转子5和支撑轴4首先与被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2同向旋转，然后内旋转平台转子5和支撑轴4再与被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子2逆向旋转。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例之一，并非用于对限定本发明的保护范围。凡是根据本发明方法实质做出的实施例，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，其特征在于，被检轴角编码器(1)的主轴与内旋转平台定子(2)同轴连接，被检轴角编码器(1)的壳体固定在外旋转平台定子(3)上，内旋转平台转子(5)与支撑轴(4)固定且与被检轴角编码器(1)的主轴同轴，外旋转平台转子(6)与内旋转平台定子(2)固定，反射镜(7)固定在支撑轴(4)上，反射镜(7)的中心在自准直仪(9)的光管中心线上；
通过以下步骤完成被检轴角编码器的全量程精度检测：
步骤1，转角产生：
锁定内旋转平台定子(2)与内旋转平台转子(5)相对位置形成固定连接，转动外旋转平台转子(6)，使被检轴角编码器(1)的主轴、内旋转平台定子(2)、支撑轴(4)同时随外旋转平台转子(6)产生一个不超过自准直仪量程的转角；
步骤2，精度检测：
利用固定在支撑轴(4)上的反射镜(7)，通过自准直仪(9)可得出步骤1所产生转角作为基准转角，并与被检轴角编码器(1)在步骤1结束后的输出值进行差值计算，得出被检编码器在该转角下的精度值；
步骤3，转角互逆：
解锁内旋转平台定子(2)与内旋转平台转子(5)固定关系，锁定外旋转平台定子(3)与外旋转平台转子(6)相对位置形成固定连接，并转动内旋转平台转子(5)，使支撑轴(4)随内旋转平台转子(5)逆向于所述步骤1时外旋转平台转子(6)的旋转方向转动所述步骤2中自准直仪(9)测得的基准角度；
步骤4，全量程检测：
解锁外旋转平台定子(3)与外旋转平台转子(6)的固定关系，锁定内旋转平台定子(2)与内旋转平台转子(5)相对位置形成固定连接，转动外旋转平台转子(6)，使被检轴角编码器(1)的主轴、内旋转平台定子(2)、支撑轴(4)同时随外旋转平台转子(6)产生一个同向于所述步骤1时外旋转平台转子(6)的旋转方向、且不超过自准直仪量程的转角；
重复所述步骤1至步骤4，直至完成对被检轴角编码器(1)的全量程检测。
2.如权利要求1所述的一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，其特征在于，所述内旋转平台定子(2)与内旋转平台转子(5)相对位置锁定时，外旋转平台定子(3)与外旋转平台转子(6)相对位置处于自由状态；内旋转平台定子(2)与内旋转平台转子(5)相对位置处于自由状态时，外旋转平台定子(3)与外旋转平台转子(6)相对位置锁定。
3.如权利要求1所述的一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测方法，其特征在于，所述内旋转平台转子(5)和支撑轴(4)首先与被检轴角编码器(1)的主轴、内旋转平台定子(2)同向旋转，然后内旋转平台转子(5)和支撑轴(4)再与被检轴角编码器(1)的主轴、内旋转平台定子(2)逆向旋转。
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Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2494811Y (zh) * 2001-11-10 2002-06-12 刘信 液位检测器
CN101173864A (zh) * 2006-10-31 2008-05-07 三菱重工业株式会社 齿轮的啮合角度检测方法及装置
US20090030638A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-29 The University Of British Columbia Self-calibration method and apparatus for on-axis rotary encoders
CN101467337A (zh) * 2006-06-07 2009-06-24 赫斯基注射器成型***有限公司 具有多个同轴定子及/或转子的电动机
CN101677046A (zh) * 2008-09-18 2010-03-24 上海工程技术大学 一体化螺钉螺母调节锁紧装置
CN102128645A (zh) * 2010-12-13 2011-07-20 中国科学院光电技术研究所 用于光电轴角编码器动态测角误差检测仪
CN103185625A (zh) * 2012-11-03 2013-07-03 刘万更 光纤半绝对值编码器
CN103983290A (zh) * 2014-05-06 2014-08-13 上海精浦机电有限公司 复合型绝对值编码器
CN103983291A (zh) * 2014-05-26 2014-08-13 四川科奥达技术有限公司 一种光磁编码器及其编码方法
CN203881347U (zh) * 2014-05-04 2014-10-15 中国科学院西安光学精密机械研究所 绝对水平基准精度测试***
CN104795958A (zh) * 2014-12-18 2015-07-22 遨博（北京）智能科技有限公司 一种应用机械臂的具有空心轴电机的无刷直流伺服***
CN105562975A (zh) * 2016-03-11 2016-05-11 湘潭大学 自适应双目视觉传感的波纹板焊缝跟踪监测与控制***
KR20160132149A (ko) * 2015-05-06 2016-11-17 전자부품연구원 관절 구동 모듈
CN106950288A (zh) * 2017-05-03 2017-07-14 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种基于多频超声扫描的孔内空区探测装置及方法
WO2017215569A1 (zh) * 2016-06-12 2017-12-21 北京飞思迈尔光电科技有限公司 光学扫描传感器
CN206788206U (zh) * 2017-04-20 2017-12-22 吉林宇恒光电仪器有限责任公司 一种光电编码器输出转速误差的标定装置
US20180367078A1 (en) * 2017-06-14 2018-12-20 Software Motor Corporation Method and apparatus for quasi-sensorless adaptive control of switched reluctance motor drives
CN109186502A (zh) * 2018-08-21 2019-01-11 天津大学 基于光电自准直仪的全圆周高精度定位回转工作台及方法

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2494811Y (zh) * 2001-11-10 2002-06-12 刘信 液位检测器
CN101467337A (zh) * 2006-06-07 2009-06-24 赫斯基注射器成型***有限公司 具有多个同轴定子及/或转子的电动机
CN101173864A (zh) * 2006-10-31 2008-05-07 三菱重工业株式会社 齿轮的啮合角度检测方法及装置
US20090030638A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-29 The University Of British Columbia Self-calibration method and apparatus for on-axis rotary encoders
CN101677046A (zh) * 2008-09-18 2010-03-24 上海工程技术大学 一体化螺钉螺母调节锁紧装置
CN102128645A (zh) * 2010-12-13 2011-07-20 中国科学院光电技术研究所 用于光电轴角编码器动态测角误差检测仪
CN103185625A (zh) * 2012-11-03 2013-07-03 刘万更 光纤半绝对值编码器
CN203881347U (zh) * 2014-05-04 2014-10-15 中国科学院西安光学精密机械研究所 绝对水平基准精度测试***
CN103983290A (zh) * 2014-05-06 2014-08-13 上海精浦机电有限公司 复合型绝对值编码器
CN103983291A (zh) * 2014-05-26 2014-08-13 四川科奥达技术有限公司 一种光磁编码器及其编码方法
CN104795958A (zh) * 2014-12-18 2015-07-22 遨博（北京）智能科技有限公司 一种应用机械臂的具有空心轴电机的无刷直流伺服***
KR20160132149A (ko) * 2015-05-06 2016-11-17 전자부품연구원 관절 구동 모듈
CN105562975A (zh) * 2016-03-11 2016-05-11 湘潭大学 自适应双目视觉传感的波纹板焊缝跟踪监测与控制***
WO2017215569A1 (zh) * 2016-06-12 2017-12-21 北京飞思迈尔光电科技有限公司 光学扫描传感器
CN206788206U (zh) * 2017-04-20 2017-12-22 吉林宇恒光电仪器有限责任公司 一种光电编码器输出转速误差的标定装置
CN106950288A (zh) * 2017-05-03 2017-07-14 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种基于多频超声扫描的孔内空区探测装置及方法
US20180367078A1 (en) * 2017-06-14 2018-12-20 Software Motor Corporation Method and apparatus for quasi-sensorless adaptive control of switched reluctance motor drives
CN109186502A (zh) * 2018-08-21 2019-01-11 天津大学 基于光电自准直仪的全圆周高精度定位回转工作台及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUJI MATSUZOE等: "Error dispersion algorithms to improve angle precision for an encoder", 《SOCIETY OF PHOTO-OPTICAL INSTRUMENTATION ENGINEERS》 *
邓方等: "一种高精度的光电编码器检测方法及其装置", 《北京理工大学学报》 *

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