【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及測(cè)角系統(tǒng)，具體涉及一種測(cè)角系統(tǒng)及其精度控制方法。
技術(shù)介紹
1、轉(zhuǎn)臺(tái)的角度測(cè)量系統(tǒng)同軸安裝往往受限于轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部空間尺寸和布局，一般情況下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角度精度不受影響，逆時(shí)針換向時(shí)，容易對(duì)角度采集產(chǎn)生偏移等現(xiàn)象。因此，現(xiàn)有的測(cè)角裝置一般適用于連續(xù)單方向轉(zhuǎn)動(dòng)或者換向加速度較小的情況，高精度的角度測(cè)量無(wú)法滿足要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決
技術(shù)介紹
存在的技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提出的一種測(cè)角系統(tǒng)及其精度控制方法。
2、本專利技術(shù)提出的一種測(cè)角系統(tǒng)，包括：末級(jí)齒輪、驅(qū)動(dòng)單元、順轉(zhuǎn)雙片齒輪組、逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組、實(shí)心軸、空心軸、第一編碼器、第二編碼器、以及殼體，其中：
3、末級(jí)齒輪用于與負(fù)載連接；驅(qū)動(dòng)單元與末級(jí)齒輪連接以驅(qū)動(dòng)末級(jí)齒輪旋轉(zhuǎn)；
4、順轉(zhuǎn)雙片齒輪組安裝在實(shí)心軸的一端，其包括同軸設(shè)置的第一下片齒輪與第一上片齒輪、以及沿第一下片齒輪與第一上片齒輪的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置且兩端分別連接第一下片齒輪與第一上片齒輪的第一拉簧，且其第一下片齒輪與實(shí)心軸固定裝配，其第一上片齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第一下片齒輪上，第一下片齒輪與第一上片齒輪均分別與末級(jí)齒輪嚙合，第一拉簧處于受力狀態(tài)；
5、實(shí)心軸遠(yuǎn)離順轉(zhuǎn)雙片齒輪組的一端位于空心軸內(nèi)并與空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在一起，且實(shí)心軸與空心軸同軸；
6、逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組同軸設(shè)置在順轉(zhuǎn)雙片齒輪組的一側(cè)，并安裝在空心軸的一端，其包括同軸設(shè)置的第二下片齒輪與第二上片齒輪、以及沿第二下片齒輪與第二上片齒輪的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置且兩端分別連接
7、空心軸遠(yuǎn)離逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組的一端位于殼體內(nèi)并與殼體轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在一起；
8、第一編碼器安裝在殼體內(nèi)并與實(shí)心軸連接；第二編碼器安裝在殼體內(nèi)并與空心軸連接。
9、優(yōu)選地，第一上片齒輪上設(shè)有沿其周向設(shè)置的第一上弧形孔，第一下片齒輪位于第一上弧形孔的下方位置設(shè)有與第一上弧形孔同軸設(shè)置的第一下弧形孔；第一拉簧的一端位于第一上弧形孔內(nèi)并與第一上片齒輪連接，其另一端位于第一下弧形孔內(nèi)并與第一下片齒輪連接。
10、優(yōu)選地，第一上片齒輪位于其第一上弧形孔一端處設(shè)有第一上孔；第一下片齒輪位于其第一下弧形孔遠(yuǎn)離第一上孔所在端的另一端處設(shè)有第一下孔，第一拉簧的兩端分別掛鉤在第一上孔與第一下孔內(nèi)。
11、優(yōu)選地，第二上片齒輪上設(shè)有沿其周向設(shè)置的第二上弧形孔，第二下片齒輪位于第二上弧形孔的下方位置設(shè)有與第二上弧形孔同軸設(shè)置的第二下弧形孔；第二拉簧的一端位于第二上弧形孔內(nèi)并與第二上片齒輪連接，其另一端位于第二下弧形孔內(nèi)并與第二下片齒輪連接。
12、優(yōu)選地，第二上片齒輪位于其第二上弧形孔一端處設(shè)有第二上孔；第二下片齒輪位于其第二下弧形孔遠(yuǎn)離第二上孔所在端的另一端處設(shè)有第二下孔，第二拉簧的兩端分別掛鉤在第二上孔與第二下孔內(nèi)。
13、優(yōu)選地，實(shí)心軸與空心軸通過(guò)第一軸承形成轉(zhuǎn)動(dòng)裝配；空心軸與殼體通過(guò)第二軸承形成轉(zhuǎn)動(dòng)裝配。
14、優(yōu)選地，第一編碼器通過(guò)聯(lián)軸器與實(shí)心軸遠(yuǎn)離順轉(zhuǎn)雙片齒輪組的一端連接。
15、優(yōu)選地，第二編碼器為中空編碼器，空心軸遠(yuǎn)離逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組的一端伸入第二編碼器內(nèi)以形成第二編碼器與空心軸的連接。
16、優(yōu)選地，第一編碼器與第二編碼器均通過(guò)過(guò)渡支架安裝在殼體內(nèi)。
17、本專利技術(shù)提出的一種測(cè)角系統(tǒng)的精度控制方法，包括以下步驟：
18、預(yù)先在末級(jí)齒輪上設(shè)置標(biāo)靶，并提供一種用于測(cè)量靶標(biāo)坐標(biāo)位置的激光跟蹤儀；
19、初始狀態(tài)根據(jù)激光跟蹤儀測(cè)量得出靶標(biāo)的坐標(biāo)為p1＝(x1,y1)，標(biāo)定此時(shí)第一編碼器的讀數(shù)θ和第二編碼器的讀數(shù)ψ均為0；
20、順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)末級(jí)齒輪時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周范圍內(nèi)測(cè)量靶標(biāo)的坐標(biāo)pi＝(xi,yi)，并在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)末級(jí)齒輪時(shí)，記錄第一編碼器的讀數(shù)θi，在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)末級(jí)齒輪時(shí)，記錄第二編碼器的讀數(shù)ψi，其中i為末級(jí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周范圍內(nèi)靶標(biāo)所經(jīng)過(guò)的離散點(diǎn)；
21、根據(jù)多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)pi＝(xi,yi)擬合標(biāo)準(zhǔn)圓，得出靶標(biāo)旋轉(zhuǎn)一周的圓心o(x0，y0)，則順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的理論測(cè)量角度滿足：
22、
23、則順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)末級(jí)齒輪時(shí)，第一編碼器的讀數(shù)與理論測(cè)量角度的采集誤差值為：δi＝θi-αi，并根據(jù)離散誤差數(shù)值擬合出連續(xù)函數(shù)δ1；
24、則逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)末級(jí)齒輪時(shí)，第二編碼器的讀數(shù)與理論測(cè)量角度的采集誤差值為：δi＝ψi-αi，并根據(jù)離散誤差數(shù)值擬合出連續(xù)函數(shù)δ2；
25、則順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)末級(jí)齒輪時(shí)，誤差補(bǔ)償修正后第一編碼器的讀數(shù)為θ+δ1，順時(shí)針連續(xù)旋轉(zhuǎn)的末級(jí)齒輪的角度通過(guò)第一編碼器的讀數(shù)的修正值θ+δ1來(lái)完成誤差補(bǔ)償；
26、則逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)末級(jí)齒輪時(shí)，誤差補(bǔ)償修正后第二編碼器的讀數(shù)為ψ+δ2，逆時(shí)針連續(xù)旋轉(zhuǎn)的末級(jí)齒輪的角度通過(guò)第二編碼器的讀數(shù)的修正值ψ+δ2來(lái)完成誤差補(bǔ)償。
27、本專利技術(shù)中，末級(jí)齒輪與負(fù)載連接，并由驅(qū)動(dòng)單元(未畫出)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；順轉(zhuǎn)雙片齒輪組和逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組與末級(jí)齒輪擬合，完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳遞；順轉(zhuǎn)雙片齒輪組通過(guò)實(shí)心軸與第一編碼器連接，逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組通過(guò)空心軸與第二編碼器連接，實(shí)心軸與空心軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)獨(dú)立。順轉(zhuǎn)雙片齒輪組包括兩個(gè)同模數(shù)同齒數(shù)的第一下片齒輪和第一上片齒輪組成，第一下片齒輪與實(shí)心軸固定，第一上片齒輪可繞第一下片齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，順轉(zhuǎn)雙片齒輪組與末級(jí)齒輪嚙合時(shí)，其第一下片齒輪和第一上片齒輪錯(cuò)開2-3個(gè)齒，并通過(guò)第一拉簧受力固定于末級(jí)齒輪對(duì)應(yīng)齒上，以通過(guò)第一拉簧來(lái)消除順轉(zhuǎn)雙片齒輪與末級(jí)齒輪的嚙合間隙。逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組包括兩個(gè)同模數(shù)同齒數(shù)的第二下片齒輪和第二上片齒輪組成，第二下片齒輪與空心軸固定，第二上片齒輪可繞第二下片齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組與末級(jí)齒輪嚙合時(shí)，第二下片齒輪和第二上片齒輪錯(cuò)開2-3個(gè)齒，并通過(guò)第二拉簧受力固定于末級(jí)齒輪對(duì)應(yīng)齒上，以通過(guò)第二拉簧來(lái)消除逆轉(zhuǎn)雙片齒輪與末級(jí)齒輪的嚙合間隙。末級(jí)齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，末級(jí)齒輪的角度值由第一編碼器讀取。末級(jí)齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，末級(jí)齒輪的角度值由第二編碼器讀取。這種由兩組雙片齒輪組分別與末級(jí)齒輪嚙合，且彼此之間相互獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)兩者分別與兩套編碼器連接，可有效解決正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)高精度測(cè)量問(wèn)題。此外結(jié)合相應(yīng)的測(cè)量?jī)x器對(duì)角度進(jìn)行誤差補(bǔ)償，完成高精度角度測(cè)量。
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1.一種測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，包括：末級(jí)齒輪(01)、驅(qū)動(dòng)單元、順轉(zhuǎn)雙片齒輪組(02)、逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組(03)、實(shí)心軸(04)、空心軸(05)、第一編碼器(09)、第二編碼器(10)、以及殼體(06)，其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第一上片齒輪(02B)上設(shè)有沿其周向設(shè)置的第一上弧形孔，第一下片齒輪(02A)位于第一上弧形孔的下方位置設(shè)有與第一上弧形孔同軸設(shè)置的第一下弧形孔；第一拉簧(02C)的一端位于第一上弧形孔內(nèi)并與第一上片齒輪(02B)連接，其另一端位于第一下弧形孔內(nèi)并與第一下片齒輪(02A)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第一上片齒輪(02B)位于其第一上弧形孔一端處設(shè)有第一上孔；第一下片齒輪(02A)位于其第一下弧形孔遠(yuǎn)離第一上孔所在端的另一端處設(shè)有第一下孔，第一拉簧(02C)的兩端分別掛鉤在第一上孔與第一下孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第二上片齒輪(03B)上設(shè)有沿其周向設(shè)置的第二上弧形孔，第二下片齒輪(03A)位于第二上弧形孔的下方位置設(shè)有與第二上弧形孔同軸設(shè)置
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第二上片齒輪(03B)位于其第二上弧形孔一端處設(shè)有第二上孔；第二下片齒輪(03A)位于其第二下弧形孔遠(yuǎn)離第二上孔所在端的另一端處設(shè)有第二下孔，第二拉簧(03C)的兩端分別掛鉤在第二上孔與第二下孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，實(shí)心軸(04)與空心軸(05)通過(guò)第一軸承(13)形成轉(zhuǎn)動(dòng)裝配；空心軸(05)與殼體(06)通過(guò)第二軸承(14)形成轉(zhuǎn)動(dòng)裝配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第一編碼器(09)通過(guò)聯(lián)軸器(8)與實(shí)心軸(04)遠(yuǎn)離順轉(zhuǎn)雙片齒輪組(02)的一端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第二編碼器(10)為中空編碼器，空心軸(05)遠(yuǎn)離逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組(03)的一端伸入第二編碼器(10)內(nèi)以形成第二編碼器(10)與空心軸(05)的連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第一編碼器(09)與第二編碼器(10)均通過(guò)過(guò)渡支架(7)安裝在殼體(06)內(nèi)。
10.一種如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的測(cè)角系統(tǒng)的精度控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，包括：末級(jí)齒輪(01)、驅(qū)動(dòng)單元、順轉(zhuǎn)雙片齒輪組(02)、逆轉(zhuǎn)雙片齒輪組(03)、實(shí)心軸(04)、空心軸(05)、第一編碼器(09)、第二編碼器(10)、以及殼體(06)，其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第一上片齒輪(02b)上設(shè)有沿其周向設(shè)置的第一上弧形孔，第一下片齒輪(02a)位于第一上弧形孔的下方位置設(shè)有與第一上弧形孔同軸設(shè)置的第一下弧形孔；第一拉簧(02c)的一端位于第一上弧形孔內(nèi)并與第一上片齒輪(02b)連接，其另一端位于第一下弧形孔內(nèi)并與第一下片齒輪(02a)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第一上片齒輪(02b)位于其第一上弧形孔一端處設(shè)有第一上孔；第一下片齒輪(02a)位于其第一下弧形孔遠(yuǎn)離第一上孔所在端的另一端處設(shè)有第一下孔，第一拉簧(02c)的兩端分別掛鉤在第一上孔與第一下孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)角系統(tǒng)，其特征在于，第二上片齒輪(03b)上設(shè)有沿其周向設(shè)置的第二上弧形孔，第二下片齒輪(03a)位于第二上弧形孔的下方位置設(shè)有與第二上弧形孔同軸設(shè)置的第二下弧形孔；第二拉簧(03c)(03c)的一端位于第二上弧形孔內(nèi)并與第二上片齒輪(03b)連接，其另一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何文杰，陶國(guó)燦，費(fèi)志洋，郭向東，王冕，李彪，陳曉東，史乃青，廖攀攀，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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