一种编码器校准装置的制作方法

本实用新型涉及编码器的技术领域，特别涉及一种编码器校准装置。

背景技术：

现有的编码器的精度校准方法，都存在一些缺点：如基本都要人工手动进行校准，要精确旋转到某些特定的位置很困难，另外由于大部分靠人眼去读书，时间久了容易产生疲劳，造成读数误差，且校准的过程中数据的记录也大都是需要人工进行记录，耗时耗力，效率低，几乎所有的这些方法校准点数都有限，影响了对测角误差的准确评估。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种编码器校准装置，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本实用新型提供一种编码器校准装置，包括：

平台机架；

被校编码器，被校准的编码器固定设于平台机架的上部；

高精度编码器，高精度编码器固定设于平台机架的下部，高精度编码器用于校正被校编码器，高精度编码器与被校编码器同轴设置；

主轴，主轴用于连接被校编码器和高精度编码器以实现两者的同轴设置；

驱动装置，驱动装置用于驱动第一主轴旋转；

控制系统，控制系统与驱动装置电连接，控制系统与高精度编码器电连接，控制系统与被校编码器电连接。

在一些实施方式中，驱动装置包括伺服电机、第一皮带轮、皮带、第二皮带轮，伺服电机固定设于平台机架的下部，伺服电机与第一皮带轮连接并驱动第一皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带连接，第一皮带轮与主轴固定连接并带动主轴旋转。

在一些实施方式中，驱动装置还包括减速器和旋转轴，减速器与伺服电机连接，旋转轴与减速器连接，旋转轴与第一皮带轮连接并驱动第一皮带轮。

在一些实施方式中，控制系统包括运动控制模块、数据采集模块、数据处理模块；

运动控制模块，用于控制伺服电机，实现主轴在相应校准点位置的自动定位；

数据采集模块，用于采集高精度编码器和被校编码器在不同校准点实时的数据；

数据处理模块，用于对所采集数据进行处理计算，实现数据的实时显示，误差曲线的绘制。

有益效果：本实用新型实施例的的编码器校准装置结构简单，实现了数据采集、处理的自动化和实时性，且提高了编码器校准效率、减小了误差、降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式中一种编码器校准装置的框架示意图；

图2为本实用新型一实施方式中一种编码器校准装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。

如图1和2所示，

一种编码器校准装置，包括：

平台机架10；

被校编码器11，被校准的编码器11固定设于平台机架10的上部；

高精度编码器12，高精度编码器12固定设于平台机架10的下部，高精度编码器12用于校正被校编码器11，高精度编码器12与被校编码器11 同轴设置；

主轴13，主轴13用于连接被校编码器11和高精度编码器12以实现两者的同轴设置；

驱动装置，驱动装置用于驱动主轴13旋转；

控制系统，控制系统与驱动装置电或通信连接，控制系统与高精度编码器12电或通信连接，控制系统与被校编码器11电或通信连接。

其中，被校编码器11通过法兰盘固定在平台机架10的上部，高精度编码器12通过法兰盘固定平台机架10的下部。

具体的，控制系统为计算机，计算机采用人机交互界面进行管理控制，通过相应的数据采集及运动控制模块实现对编码器校准的实时性和自动化。

进一步的，驱动装置包括伺服电机20、第一皮带轮31、皮带32、第二皮带轮33，伺服电机20固定设于平台机架10的下部，伺服电机20与第一皮带轮31连接并驱动第一皮带轮31，第一皮带轮31与第二皮带轮33通过皮带32连接，第一皮带轮31与主轴13固定连接并带动主轴13旋转。

皮带传动具有传动平稳、结构简单、缓冲吸振、成本低等特点。

进一步的，驱动装置还包括减速器21和旋转轴22，减速器21与伺服电机20连接，旋转轴22与减速器21连接，旋转轴22与第一皮带轮31连接并驱动第一皮带轮31。

为了确保主轴13能获得足够小转角，在伺服电机20输出一定转角时，需通过减速器21将伺服电机20转角信息转化为小角度主轴13角位移。

进一步的，主轴13上还设有联轴器14。

运动控制原理：控制系统对伺服电机20发出一定的脉冲数，伺服电机 20提供动力输出角位移，由减速器21减速后，通过皮带32带动主轴13 旋转，由于被校编码器和高精度编码器通过主轴13同轴固定在平台机架上，主轴13同时带动被校编码器和高精度编码器的旋转轴旋转。

进一步的，控制系统包括运动控制模块、数据采集模块、数据处理模块；

运动控制模块，用于控制伺服电机20，实现主轴13在相应校准点位置的自动定位；

数据采集模块，用于采集高精度编码器12和被校编码器11在不同校准点实时的数据；

数据处理模块，用于对所采集数据进行处理计算，实现数据的实时显示，误差曲线的绘制。

具体的，运动控制模块通过DMC1380运动控制卡进行控制，本申请中采用脉冲指令输出方式实现对伺服电机的控制，对伺服电机的脉冲指令包含两项内容：脉冲数(即电机运转距离)和电机方向。其中，DMC1380运动控制卡在深圳市雷泰控制技术有限公司购买。

本系统将数据采集与处理电路集成在计算机通用PCI卡上，通过PCI 总线将采集到的高精度编码器和被校编码器数据信息传输给计算机。本系统中数据采集程序完成对高精度编码器和被校编码器数据实时采集后，需要进行动态曲线绘制以及存储。

编码器校准的工作原理：

通过计算机人机交互界面设定如校准点数、电机运动模式，计算机将参数传输给运动控制模块，运动控制模块带动被校编码器和高精度编码器旋转，当旋转到相应的校准点位置时进行自动定位，此时被校编码器和高精度编码器处于静止状态，数据采集模块分别对被校编码器和高精度编码器进行数据采集，并传输到计算机，进行实时数据处理、显示及误差曲线的绘制。完成以上流程后，计算机继续对运动控制模块发生控制指令，执行下一个校准点的检测工作，如此循环知道把所设置的所有校准点检测完毕。检测完成后，计算机显示所有检测结果，且计算机实时显示并标记误码等编码器错误位置信息，从而实现编码器的自动校准。

本实用新型提供的实施方案中的编码器校准装置结构简单，实现了数据采集、处理的自动化和实时性，且提高了编码器校准效率、减小了误差、降低了生产成本。

以上表述仅为本实用新型的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围之内。