中小尺寸高精度編碼器的精度校核方法及裝置制造方法
【專利摘要】中小尺寸高精度編碼器的精度校核裝置屬于常規(guī)儀器精度校核【技術(shù)領(lǐng)域】?，F(xiàn)有的編碼器精度校核方法是通過金屬多面棱體或更高精度的編碼器對其進(jìn)行校核，此兩種方法存在安裝調(diào)試難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通用性弱、性價(jià)比低等缺點(diǎn)，難以滿足現(xiàn)代技術(shù)中對編碼器精度的需求，無法精確的實(shí)現(xiàn)對高精度編碼器的精度校核。本發(fā)明之中小尺寸高精度編碼器的精度校核裝置采用激光雙頻干涉原理及多齒分度盤技術(shù)，對被檢測編碼器的精度直接進(jìn)行校核。被檢測的編碼器通過一套簡單的傳動機(jī)構(gòu)將運(yùn)動傳遞給裝載多齒分度盤的分度器上，待被檢測編碼器轉(zhuǎn)動結(jié)束后，多齒分度盤會以相反的方向轉(zhuǎn)動被檢測編碼器輸出的轉(zhuǎn)角值，之后，通過對分度器上表面的反射鏡位置進(jìn)行激光標(biāo)定，可以得到被檢測編碼器的轉(zhuǎn)動誤差。
【專利說明】中小尺寸高精度編碼器的精度校核方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過激光雙頻干涉原理及多齒分度盤技術(shù)對中小尺寸高精度編碼器進(jìn)行精度校核的裝置，屬于常規(guī)儀器精度校核【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]編碼器作為一種角度測控系統(tǒng)的重要傳感元器件，以高分辨率和抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已得到很多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。但隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展、精度的不斷提高，對其檢測系統(tǒng)也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的編碼器檢測系統(tǒng)(金屬多面棱體檢測、高精度編碼器檢測)由于安裝調(diào)試難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通用性弱、性價(jià)比低等缺點(diǎn)，在一定程度上限制了編碼器在現(xiàn)代【技術(shù)領(lǐng)域】中的發(fā)展，所以對編碼器檢測系統(tǒng)的進(jìn)一步研究已迫在眉睫。
[0003]本發(fā)明之運(yùn)用激光雙頻干涉原理及多齒分度盤技術(shù)的中小尺寸高精度編碼器的校核裝置，由于理念的領(lǐng)先、技術(shù)的優(yōu)勢，所以具有更高的檢測精度，可以很好的解決目前高精度編碼器的難校核問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)中小尺寸高精度編碼器誤差檢測的精度要求。為了使中小尺寸高精度編碼器的誤差檢測具有操作方便、實(shí)用性好、通用性強(qiáng)、測量結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，為此我們發(fā)明了這種校核裝置。
[0005]本發(fā)明新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，如圖1、圖2所示，該裝置由轉(zhuǎn)角標(biāo)定機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)組成，其中:
[0006]一、轉(zhuǎn)角標(biāo)定機(jī)構(gòu)由分度器1、激光發(fā)生器11、干涉鏡12、反射鏡13組成，其中分度器I內(nèi)部含有多齒分度盤4，分度器I上表面與反射鏡13經(jīng)螺栓連接固定在一起，所以反射鏡13會隨著分度器I的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，干涉鏡12經(jīng)磁力裝置與固定支架7固定在一起，并與固定支架7始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。激光發(fā)生器11經(jīng)三腳架固定在一旁，使發(fā)出的激光束垂直于干涉鏡12，使其發(fā)生干涉生成兩束光，經(jīng)反射鏡13返回后，再經(jīng)干涉鏡12變?yōu)橐皇庾罱K返回到激光發(fā)生器11上，如果反射鏡位置保持不變，激光發(fā)生器11發(fā)出的激光與接收的激光的光程差是不變的。
[0007]二、傳動機(jī)構(gòu)由鎖緊軸套2、托臺3、緊固螺栓5、對中螺栓6、固定支架7、法蘭螺栓8、止推軸承9組成，圖中10為被檢測編碼器，被檢測編碼器10與分度器I通過調(diào)整對中螺栓6能使其二者保持同心，被檢測編碼器10通過鎖緊軸套2、緊固螺栓5使其與托臺3連接為一體，托臺3與分度器I通過螺栓連接固定在一起，因此，分度器I會隨著被檢測編碼器10的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。止推軸承9在此裝置中是為了承載軸向力，止推軸承9底座與固定支架7連接為一體，并始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，止推軸承9的軸圈與鎖緊軸套2相連，并隨著鎖緊軸套2的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。被檢測編碼器10通過法蘭螺栓8固定于固定支架7上。
[0008]應(yīng)用本裝置進(jìn)行中小尺寸高精度編碼器校核時(shí)，只需更換鎖緊軸套2，選擇內(nèi)徑尺寸合適的鎖緊軸套件即可進(jìn)行不同尺寸高精度編碼器的校核?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明之整體機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明之光路軌跡示意圖。
[0011]圖3是本發(fā)明之總體操作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面具體說明本發(fā)明之中小尺寸高精度編碼器校核裝置結(jié)構(gòu)特征，見圖1、圖2所示，該裝置由轉(zhuǎn)角標(biāo)定機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)組成，其中:
[0013]一、轉(zhuǎn)角標(biāo)定機(jī)構(gòu)由分度器1、激光發(fā)生器11、干涉鏡12、反射鏡13組成，分度器I內(nèi)含有多齒分度盤4，其多齒分度盤的轉(zhuǎn)動精度為±1"，所以此裝置可對高精度的編碼器進(jìn)行精度校核(如分辨率為21位、22位或更高精度的編碼器)。分度器I上表面通過螺栓連接與反射鏡13固定在一起，分度器I下表面同樣也通過螺栓連接與托盤3固定在一起，這樣，就使得反射鏡13、分度器1、托臺3三者無相對運(yùn)動。干涉鏡12通過磁力裝置與固定支架7相連，這樣使得干涉鏡12靜止于固定支架7上。激光發(fā)生器11用三角支架固定于一旁，使其發(fā)出的激光束與干涉鏡15相垂直。托臺3通過鎖緊軸套2、緊固螺栓5與被檢測編碼器10連成一體，被檢測編碼器10與分度器I通過對中螺栓6可以保證二者同軸，因此，分度器I隨著被檢測編碼器10的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，也就是說當(dāng)被檢測編碼器10轉(zhuǎn)動一個(gè)角度時(shí)，分度器I也會轉(zhuǎn)動相同大小的角度。
[0014]二、傳動機(jī)構(gòu)由鎖緊軸套2、托臺3、緊固螺栓5、對中螺栓6、固定支架7、法蘭螺栓
8、止推軸承9組成。圖中10為被檢測編碼器。此圖中鎖緊軸套2是過度件，通過選擇內(nèi)徑尺寸合適的鎖緊軸套件就可以對不同尺寸的編碼器進(jìn)行緊固，并檢測校核。止推軸承9軸圈與鎖緊軸套2底面相連，止推軸承9底座與固定支架7相連，所以通過止推軸承9就可以分離分度器1、托臺3與固定支架7的相對運(yùn)動，并且止推軸承9也起到了支撐分度器1、鎖緊軸套2、托臺3的作用。法蘭螺栓8在此裝置中是用來固定被檢測編碼器10的，被檢測編碼器10通過法蘭螺栓8被固定于固定支架7上，這樣使得被檢測編碼器10的轉(zhuǎn)軸具有更穩(wěn)定的運(yùn)動。對中螺栓6在此裝置中起對中作用，通過調(diào)整對中螺栓6的位置，使得分度器I與被檢測編碼器10 二者保持同軸，待同軸后就可以認(rèn)為被檢測編碼器10轉(zhuǎn)動角度與分度器I轉(zhuǎn)動的角度相同。
[0015]此裝置在進(jìn)行中小尺寸高精度編碼器校核時(shí)，在轉(zhuǎn)動被檢測編碼器10之前，先用激光標(biāo)定一下反射鏡13當(dāng)前所在的位置，之后，讓被檢測編碼器10主動轉(zhuǎn)動一個(gè)角度，因?yàn)榉侄绕鱅與被檢測編碼器10通過傳動機(jī)構(gòu)已連為一體，所以分度器I也會轉(zhuǎn)動同樣大小的角度，待編碼器靜止不動時(shí)，將其編碼器的轉(zhuǎn)角值輸出給多齒分度盤4 (因?yàn)槎帻X分度盤具有±1"的轉(zhuǎn)動精度，所以可以認(rèn)為多齒分度盤的轉(zhuǎn)動是準(zhǔn)確的)，多齒分度盤4以相反的方向轉(zhuǎn)動編碼器輸入的轉(zhuǎn)角值，待帶轉(zhuǎn)動結(jié)束后，用激光再次標(biāo)定反射鏡13當(dāng)前的位置，由于反射鏡13先后兩位置發(fā)生了變化，即激光束的光程差發(fā)生了改變，那么這個(gè)光程差經(jīng)處理即可得到被檢測編碼器10的轉(zhuǎn)動誤差值。
【權(quán)利要求】
1.中小尺寸高精度編碼器的精度校核方法及裝置，其特征在于，采用激光雙頻干涉原理及多齒分度盤技術(shù)，對被檢測編碼器的精度直接進(jìn)行校核。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中小尺寸高精度編碼器的精度校核方法及裝置，其特征在于，被檢測編碼器(10)通過一套簡單的傳動機(jī)構(gòu)將運(yùn)動傳遞給裝載多齒分度盤(4)的分度器(I)上，待被檢測編碼器(10)轉(zhuǎn)動結(jié)束后，多齒分度盤(4)會以相反的方向轉(zhuǎn)動被檢測編碼器(10)輸出的轉(zhuǎn)角值，之后通過對分度器(I)上表面的反射鏡位置進(jìn)行激光標(biāo)定，可以得到被檢測編碼器(10)的轉(zhuǎn)動誤差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中小尺寸高精度編碼器的精度校核方法及裝置，其特征在于，被檢測編碼器(10)通過止推軸承(9)、鎖緊軸套(2)、托臺(I)、緊固螺栓(5)，將運(yùn)動傳遞給裝載多齒分度盤(4)的分度器(I)上，并通過對對中螺栓(6)的調(diào)整，可以使分度器(I)與被檢測編碼器(10) 二者保持同`軸。
【文檔編號】G01D18/00GK103630161SQ201210313096
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月30日
【發(fā)明者】于正林, 于博, 丁紅昌, 曹國華, 姜濤 申請人:長春理工大學(xué)