基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测装置的制作方法

本发明涉及精密轴角测量精度检测技术领域，尤其涉及一种轴角编码器精度检测装置，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。

技术实现要素：

为解决现有技术之轴角编码器精度检测装置的不足，我们发明了一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，结合附图：

一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测装置，包括壳体、内旋转平台转子2、内旋转平台定子3、外旋转平台转子4、旋转主轴6、反射镜9、外旋转平台定子10、自准直仪13；被检轴角编码器1的外壳固定在壳体上，被检轴角编码器1的主轴通过连接件12同时与内旋转平台定子3、外旋转平台转子4同轴固定连接；内旋转平台转子2与旋转主轴6固定连接；外旋转平台转子4与内旋转平台定子3固定连接；外旋转平台定子10固定在壳体上；反射镜9安装在旋转主轴6上，壳体上还设有通光孔8，反射镜9和通光孔8的中心均位于自准直仪13的光管中心线上。

所述的一种基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测装置，壳体包括转台基盖5、转台基座7、转台台面11；转台台面11与转台基盖5固定，被检轴角编码器1的外壳固定在转台基盖5上，外旋转平台定子10固定在转台基盖5上，转台基盖5与转台基座7螺纹连接，通光孔8设置在转台基盖5与转台基座7之间。

本发明基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测装置，其检测方法为：首先锁定内旋转平台定子3和内旋转平台转子2的相对位置，转动外旋转平台转子4产生一个不超过自准直仪量程的转角，并记录被检轴角编码器1输出角度值；其次通过自准直仪13测得外旋转平台转子4所产生的转角作为基准角，与被检轴角编码器1输出值进行差值计算便可得出精度值；再次，解锁内旋转平台定子3与内旋转平台转子2固定关系，锁定外旋转平台定子10与外旋转平台转子4相对位置，转动内旋转平台转子2使旋转主轴6逆于外旋转平台转子4的方向转动基准角度；最后，解锁外旋转平台定子10与外旋转平台转子4固定关系，并重复上述过程即可实现对轴角编码器全量程精度的检测。

本发明提供的基于转角互逆的轴角编码器全量程精度检测装置，可以实现对不同测量精度轴角编码器的高精度，全量程检测，与现有技术相比具有检测精度高，成本低，不受测量点限制、可全量程检测，工业生产现场环境适用性高等明显优点。

附图说明

附图1是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示意图。

该图同时还作为摘要附图

图中：

1-被检轴角编码器，2-内旋转平台转子，3-内旋转平台定子，4-外旋转平台转子，5-转台基盖，6-旋转主轴，7-转台基座，8-通光孔，9-反射镜，10-外旋转平台定子，11-转台台面，12-连接件，13-自准直仪。

具体实施方式

下面结合附图1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装置，见图1所示，主要由被检轴角编码器1，内旋转平台转子2，内旋转平台定子3，外旋转平台转子4，转台基盖5，旋转主轴6，转台基座7，通光孔8，反射镜9，外旋转平台定子10，转台台面11，连接件12，自准直仪13组成。

转台台面11与转台基盖5固定，被检轴角编码器1的壳体通过螺纹固定在转台基盖5上，被检轴角编码器1的主轴通过连接件12同时与内旋转平台定子3、外旋转平台转子4形成固定连接；内旋转平台转子2与旋转主轴6固定连接；反射镜9安装在旋转主轴6上，反射镜9和通光孔8的中心都在自准直仪13的光管中心线上；外转台定子10固定在转台基盖5上，转台基盖5与转台基座7通过螺纹连接。

通过以下步骤实现对被检轴角编码器的全量量程精度检测：

步骤1，转角产生：

锁定内旋转平台定子3和内旋转平台转子2相对位置形成固定连接，转动外旋转平台转子4，使被检轴角编码器1的主轴、内旋转平台定子3、旋转主轴6随外环电机转子4一同产生一个不超过自准直仪13量程的转角；

步骤2，精度检测：

通过自准直仪13测得出步骤1所产生转角作为基准转角，并记录被检轴角编码器1在步骤1输出值，得出被检编码器在该转角的精度值；

步骤3，转角互逆：

解锁内旋转平台定子3与内旋转平台转子2固定关系，锁定外环电机定子10与外环电机转子4相对位置形成固定连接，并转动内环电机转子2，使旋转主轴6随内环电机转子2逆向于步骤1外环电机转子4的方向转动步骤2中自准直仪13测得的基准角度；

步骤4，全量程检测：

解锁外环电机定子10与外环电机转子4固定关系，锁定内环电机定子3与内环电机转子2相对位置形成固定连接，转动外环电机转子4，使被检轴角编码器1的主轴、内环电机定子3、旋转主轴6同时随外环电机转子10产生一个同向与步骤1，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。

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。

技术特征：

技术总结
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装置，包括壳体、内旋转平台转子、内旋转平台定子、外旋转平台转子、旋转主轴、反射镜、外旋转平台定子、自准直仪；被检轴角编码器的外壳固定在壳体上，被检轴角编码器的主轴通过连接件同时与内旋转平台定子、外旋转平台转子同轴固定连接；内旋转平台转子与旋转主轴固定连接；外旋转平台转子与内旋转平台定子固定连接；外旋转平台定子固定在壳体上；反射镜安装在旋转主轴上，壳体上还设有通光孔，反射镜和通光孔的中心均位于自准直仪的光管中心线上。

技术研发人员：丁红昌;曹国华;梅恒;张桂林;侯翰
受保护的技术使用者：长春理工大学
技术研发日：2019.01.23
技术公布日：2019.05.24