監(jiān)測軟件等組成。
[0030]電動三軸無磁轉(zhuǎn)臺可以實現(xiàn)工作區(qū)域磁場畸變< 40nT，所以設(shè)計考慮無磁要求。
[0031]I)選擇材料:轉(zhuǎn)臺機(jī)械臺體采用無磁硬鋁2Α12和鑄鋁105為主，部分采用Η68銅，軸承采用陶瓷材料滾動軸承和聚四氟乙烯材料研制的滑動軸承。
[0032]2)零部件:定制無磁材料的編碼器作為精密測角元件，定制無磁材料的導(dǎo)電滑環(huán)。
[0033]3)線路設(shè)計考慮無磁導(dǎo)線及無磁電連接器。
[0034]4)電機(jī)安裝位置遠(yuǎn)離被試件安裝區(qū)域，并采取電屏蔽措施，保證工作區(qū)域磁場畸變彡40ηΤ。
[0035]圖2、2_1所述，本實用新型所述的方位軸系主要由底座、蝸輪蝸桿變速機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、編碼器、導(dǎo)電環(huán)和電機(jī)等組成。
[0036]方位軸采用電機(jī)驅(qū)動，蝸輪蝸桿變速傳動，傳動比為60:1，電機(jī)采取電屏蔽措施。
[0037]方位軸軸外安裝編碼器作為測角元件，采取電屏蔽措施。方位軸軸內(nèi)安裝導(dǎo)電滑環(huán)，用以傳輸電信號及測量信號。
[0038]方位軸軸系材料選用無磁的硬鋁、Η68銅、尼龍和陶瓷等，底座和驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)等部件采用無磁鑄造的鑄鋁、無磁硬鋁2Α12以及少量的銅合金等。
[0039]在設(shè)計制造導(dǎo)電滑環(huán)和編碼器時，材料及部件必須檢測磁場強(qiáng)度和電磁屏蔽性會K。
[0040]電動三軸無磁轉(zhuǎn)臺電氣系統(tǒng)包括控制臺電氣設(shè)備和轉(zhuǎn)臺電氣設(shè)備兩部分。
[0041]轉(zhuǎn)臺電氣設(shè)備包括編碼器、導(dǎo)電滑環(huán)、電機(jī)和電磁剎車，編碼器和導(dǎo)電滑環(huán)分別將產(chǎn)生的角度編碼信息發(fā)送到控制臺
[0042]圖3所示，本實用新型所述的井斜軸系主要由井斜軸左軸系、井斜軸右軸系、U型底座支撐殼體、導(dǎo)電環(huán)、編碼器、電機(jī)和電磁剎車等組成。
[0043]井斜軸軸外安裝編碼器作為測角元件，安裝位置在井斜軸的左端，采取電屏蔽措施。井斜軸左軸系軸內(nèi)安裝導(dǎo)電滑環(huán)，用以傳輸測量信號；井斜軸右軸系軸外安裝導(dǎo)電滑環(huán)，用以傳輸電信號。
[0044]井斜軸軸系材料選用無磁的硬鋁、H68銅、尼龍和陶瓷等，U型底座支撐殼體和驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)等部件采用無磁鑄造的鑄鋁、無磁硬鋁2A12以及少量的銅合金等。
[0045]圖4所示，本實用新型所述的工具面軸系主要由工具面軸、軸箱、編碼器、電機(jī)和電磁剎車等組成。
[0046]工具面軸由電機(jī)驅(qū)動，帶電磁剎車以實現(xiàn)控制定位功能，電機(jī)和電磁剎車均采取電屏蔽措施。工具面軸上軸外安裝編碼器作為測角元件，采取電屏蔽措施。
[0047]工具面軸軸系材料選用無磁的硬鋁、H68銅、尼龍和陶瓷等，支撐殼體和驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)等部件采用無磁鑄造的鑄鋁、無磁硬鋁2A12以及少量的銅合金等。
[0048]本實用新型所述的三軸無磁轉(zhuǎn)臺上位機(jī)軟件用于同步采集來自轉(zhuǎn)臺的數(shù)據(jù)，并將處理結(jié)果實時顯示、存儲。軟件功能可劃分為以下4個模塊:
[0049]1、同步采集:調(diào)用多串口卡的驅(qū)動，以一定的頻率采樣多串口卡接收到的轉(zhuǎn)臺數(shù)據(jù)。被測件的信息刷新頻率為200Hz，角度編碼器的信息刷新頻率為ΙΚΗζ。由于WindowsXP系統(tǒng)的時間片為lms，在采樣之后還有計算、存儲和顯示任務(wù)，此外系統(tǒng)任務(wù)也要占大約1%的時間片。因此取上位機(jī)軟件采樣頻率取50Hz，每次采樣取得20組內(nèi)、中、外軸角度編碼器數(shù)據(jù)幀和5個被測件數(shù)據(jù)幀。
[0050]2、實時解析:根據(jù)來自內(nèi)軸角度編碼器的原始數(shù)據(jù)信息，計算各軸對應(yīng)的角位置數(shù)據(jù)，并可根據(jù)計算出來的角位置計算出角速率。計算方法為:以相鄰兩個角位置偏移量除以角度編碼器的信息刷新時差，要考慮在參考零點(diǎn)處的正傳位置值溢出和回轉(zhuǎn)位置值借位的特殊情況。
[0051]3、存儲:在每一次啟動上位機(jī)軟件時，自動命名試驗名稱和路徑，存儲時文件名則為試驗名稱加上各自對應(yīng)的后綴TXT文件(內(nèi)軸后綴:-NY.txt,中軸后綴'-TL txt，外軸后綴:_WY.txt，被試件后綴:_BeiSh1.txt)，將采樣到的內(nèi)、中、外軸角度編碼器數(shù)據(jù)幀，被測件數(shù)據(jù)幀，寫入到各自的文件中。
[0052]4、顯示:將角位置和角速率信息，顯示在一個圖形界面上，發(fā)送到副顯示器上，供轉(zhuǎn)臺操作人員參考。在另一個圖形界面上，分組顯示角位置、角速率和被測件數(shù)據(jù)幀信息，顯示頻率為1Hz。
[0053]5、事后解析:將存儲好的各軸的原始數(shù)據(jù)，按照對應(yīng)位置進(jìn)行事后解析，解析出角位置、角速度、角加速度等信息保存在各自的解析后的TXT文件中。
【主權(quán)項】
1.一種電動三軸無磁轉(zhuǎn)臺，它包括一通過無磁電纜連接有操控臺的機(jī)械臺體，其特征在于所述的機(jī)械臺體包括一方位軸系，所述的方位軸系上設(shè)置有由井斜軸左軸系和井斜軸右軸系構(gòu)成的井斜軸系，所述的井斜軸左軸系和井斜軸右軸系之間設(shè)置有一個工具面軸系，所述的井斜軸左軸系、井斜軸右軸系與工具面軸系之間通過傳動軸連接，在所述方位軸系、井斜軸系和工具面軸系中分別設(shè)置有導(dǎo)電滑環(huán)、編碼器和電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動三軸無磁轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的方位軸系主要由底座、方位軸、蝸輪蝸桿變速機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、編碼器、導(dǎo)電環(huán)和電機(jī)組成，所述方位軸至少通過上下兩組軸承垂直安置在底座中間，方位軸通過變速傳動的蝸輪蝸桿與安置在底座外側(cè)壁的方位軸系電機(jī)驅(qū)動連接；方位軸的軸外安裝有編碼器并作為測角元件，方位軸軸內(nèi)安裝有用以傳輸電信號及測量信號給操控臺的導(dǎo)電滑環(huán)； 所述的井斜軸系主要由井斜軸左軸系、井斜軸右軸系、帶有底座的U型支架、導(dǎo)電環(huán)、編碼器、電機(jī)和電磁剎車組成；U型支架下部的底座中間固定在所述方位軸上，U型支架的兩個上端部分別設(shè)置有井斜軸左軸系和井斜軸右軸系，其中井斜軸左軸系的井斜軸軸外安裝作為測角元件的編碼器，井斜軸左軸系軸內(nèi)安裝有用以傳輸測量信號的導(dǎo)電滑環(huán)；在所述井斜軸右軸系的傳動軸外安裝有用以傳輸電信號的導(dǎo)電滑環(huán)，傳動軸的外端相連有帶有電磁剎車的電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動三軸無磁轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的井斜軸左軸系和井斜軸右軸系之間設(shè)置有工具面軸系，該工具面軸系主要由工具面軸、軸箱、編碼器、導(dǎo)電環(huán)、電機(jī)和電磁剎車組成；所述工具面軸至少通過上下兩組軸承安裝在軸箱的中間，該工具面軸的上端相連有轉(zhuǎn)盤，下端連接有電磁剎車以實現(xiàn)控制定位功能的電機(jī)驅(qū)動；所述工具面軸上的軸外分別安裝有作為測角元件的編碼器以及用以傳輸電信號的導(dǎo)電滑環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動三軸無磁轉(zhuǎn)臺，其特征在于所述的工具面軸系的電機(jī)和電磁剎車均采取電屏蔽措施；工具面軸上安裝的編碼器也采取電屏蔽措施；所述方位軸系的軸外安裝的編碼器也采取電屏蔽措施；所述工具面軸系中的電機(jī)和電磁剎車均采取電屏蔽措施，而工具面軸系軸外安裝的編碼器也采取電屏蔽措施；所述的導(dǎo)電環(huán)采用電刷式結(jié)構(gòu)，主要由轉(zhuǎn)子引線、導(dǎo)電環(huán)片、電刷絲、電刷架、定子引線、轉(zhuǎn)子軸、軸承、法蘭盤、定子殼體組成。
【專利摘要】一種電動三軸無磁轉(zhuǎn)臺，它包括一通過電纜連接有操控臺的機(jī)械臺體，所述的機(jī)械臺體包括一方位軸系，所述的方位軸系上設(shè)置有由井斜軸左軸系和井斜軸右軸系構(gòu)成的井斜軸系，所述的井斜軸左軸系和井斜軸右軸系之間設(shè)置有一個工具面軸系，所述的井斜軸左軸系和井斜軸右軸系與工具面軸系之間通過傳動軸連接，在所述方位軸系、井斜軸系和工具面軸系中分別設(shè)置有導(dǎo)電滑環(huán)、編碼器和電機(jī)；它具有結(jié)構(gòu)合理、緊湊，使用、安裝、操控方便，可以使由磁傳感器作為主要部件做成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，并在地面進(jìn)行測試、標(biāo)校、半實物仿真等試驗用等特點(diǎn)。
【IPC分類】G01C21-18
【公開號】CN204346451
【申請?zhí)枴緾N201420705663
【發(fā)明人】楊永江, 劉兵, 孟憲生, 朱欣榮
【申請人】浙江訊領(lǐng)科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月21日