专利名称：一种角度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种角度测量装置，特别是关于一种适用于对角度编码器、光学多面棱体和自准直光管等进行角度精度测量的角度测量仪。
背景技术：
随着现代自动控制技术的发展，角度编码器广泛应用于航空、航天、航海、数控机床和机器人等领域的角度控制，光学多面棱体和自准直光管等在大型工程制造领域的应用也越来越多，因而需要高精度、高效测量角度编码器、光学多面棱体和自准直光管等的测角精度。现有的角度测量仪一般采用铁质基座，由于铁质基座易受温度变化而产生测量基础的形变，不能满足高精度角度测量要求
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种高精度、高效率、不易受温度影响且能够对角度编码器、光学多面棱体和自准直光管的角度精度进行精确测量的角度测量仪。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种角度测量仪，其特征在于它包括一由花岗岩材质制成的基座，所述基座中设置有一通孔，所述通孔内设置有一直驱电机，所述直驱电机的定子顶部固定连接一轴套，所述轴套的顶部固定连接在所述基座上，所述直驱电机的转子通过一端板和若干螺栓连接一阶梯轴，所述阶梯轴与所述轴套之间设置有一密珠轴承，所述密珠轴承底部设置有一端盖，所述阶梯轴的中部设置有一圈凸出的轴肩，所述轴肩通过一压力轴承支撑在所述轴套顶部，所述轴套的顶部固定连接有一法兰，所述法兰顶部固定连接一圆光栅角度编码器的外圈，所述圆光栅角度编码器的内圈固定支撑在所述轴肩顶部，所述圆光栅角度编码器的内圈顶部与所述阶梯轴之间密封连接有一挡圈，所述阶梯轴的顶部固定连接有一支撑台；所述直驱电机的转子连接一控制系统，所述圆光栅角度编码器的内圈连接一计算机数据处理系统。进行测量时，所述基座的顶部设置有一工作台，所述工作台套设在所述轴套顶部外侧。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、由于本实用新型的基座采用花岗岩材质，因此与现有技术的铁质基座相比，具有热变形小、长期稳定的特点。2、本实用新型在对角度编码器、光学多面棱体、自准直光管测量时，可以将被测仪器与阶梯轴快速同轴连接，因此有效地压缩了测量准备时间。3、本实用新型在对被测仪器进行测量的过程中，利用控制系统控制直驱电机带动圆光栅角度编码器和被测仪器转动，这种自动化的测量过程排除了操作者熟练程度的影响，因此有效地提高了工作效率。4、本实用新型采用直驱电机、密珠轴承和圆光栅角度编码器同轴安装的方式，为高精度角度测量提供角度回转基准，因此有效地提高了测量精度和长期稳定性。本实用新型广泛应用于对角度编码器、光学多面棱体、自准直光管和经纬仪等角度测量中。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的测量原理示意图；图3是本实用新型的结构组成示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图I所不,本实用新型包括一由花岗岩材质制成的基座I,基座I中心设置有一 通孔2，通孔2内设置有一直驱电机3，直驱电机3的定子31顶部固定连接一轴套4，轴套4的顶部固定连接在基座I上。直驱电机3的转子32通过一端板5和若干螺栓连接一阶梯轴6，阶梯轴6与轴套4之间设置有一密珠轴承7，密珠轴承7底部固定连接一端盖8。阶梯轴6的中部设置有一圈凸出的轴肩9，轴肩9通过一压力轴承10支撑在轴套4顶部。轴套4的顶部固定连接有一法兰11，法兰11顶部固定连接一圆光栅角度编码器12的外圈121，圆光栅角度编码器12的内圈122固定支撑在轴肩9顶部，圆光栅角度编码器12的内圈122顶部与阶梯轴6之间密封连接有一挡圈13，阶梯轴6的顶部固定连接有一支撑台14。基座I上还设置有控制系统和计算机数据处理系统，控制系统连接直驱电机3的转子32，计算数据处理系统连接圆光栅角度编码器12和被测仪器；通过控制系统控制直驱电机3的转子32工作，转子32带动阶梯轴6 —起转动，进而带动圆光栅角度编码器的内圈122转动，以圆光栅角度编码器12的内圈122转过的角度为角度测量基准用于测量被测量仪器的角度精度，测量完成后通过计算机数据处理系统对测量的数据进行采集、分析、处理及存储。上述实施例中，基座I的尺寸可以为1000 X 800 X 500mm3，角度测量分辨率可以达到0. I"，角度测量精度可以达到I"，阶梯轴6的径向跳动可以为0. 001mm，阶梯轴6的端面跳动可以为0. 0015mm,阶梯轴6的回转转速可以为1/5 50rpm。如图2所示，上述各实施例中，进行测量时，基座I的顶部还可以设置有一圆形工作台15，工作台15套设在轴套4顶部外侧，工作台15的直径可以为600mm左右。如图2 3所示，利用本实用新型可以对被测量的角度编码器16的角度精度进行测量，测量前，在工作台15的顶部固定安装一法兰盘161，将被测量的角度编码器16放置在法兰盘161上，同时将角度编码器16的旋转轴与支撑台14顶部通过联轴器162同轴连接。测量时，由控制系统控制直驱电机3带动角度编码器16同轴同步转动，计算机数据处理系统分别采集圆光栅角度编码器12和角度编码器16的转角信号，经过分析，将圆光栅角度编码器12转过的角度值和被测量的角度编码器16转过的角度值相比较则可以得出被测量的角度编码器16的角度误差。利用本实用新型可以对光学多面棱体17的角度精度进行测量，测量前，将光学多面棱体17同轴安装支撑台14上，且在工作台15上设置一高精度的自准直光管18，测量时，自准直光管18瞄准光学多面棱体17，控制系统控制直驱电机3转动带动光学多面棱体17逐一转过其反射面，计算机数据处理系统分别采集圆光栅角度编码器12和光学多面棱体17转角信号，经过分析，将圆光栅角度编码器12转过的角度值和被测量的光学多面棱体17转过的角度值相比较，则可以得出被测量的光学多面棱体17的角度误差。[0017]同理，利用本实用新型测量也可以对自准直光管18的角度误差进行测量，测量前，在工作台15上设置一自准直光管18，同时将高精度的光学多面棱体17同轴安装承载台14上，测量时，自准直光管18瞄准光学多面棱体17的其中一个反射面，控制系统控制直驱电机3转动带动光学多面棱体17的反射面转过一个微小角度，自准直光管18接收到反射回来的像同时偏移一个角度，计算机数据处理系统分别采集圆光栅角度编码器12和自准直光管18的转角信 号，经过分析，将圆光栅角度编码器12转过的角度值和被测量的自准直光管18转过的角度值相比较，则可以得出被测量的自准直光管18的角度误差。上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
权利要求1.一种角度测量仪，其特征在于它包括一由花岗岩材质制成的基座，所述基座中设置有一通孔，所述通孔内设置有一直驱电机，所述直驱电机的定子顶部固定连接一轴套，所述轴套的顶部固定连接在所述基座上，所述直驱电机的转子通过一端板和若干螺栓连接一阶梯轴，所述阶梯轴与所述轴套之间设置有一密珠轴承，所述密珠轴承底部设置有一端盖，所述阶梯轴的中部设置有一圈凸出的轴肩，所述轴肩通过一压力轴承支撑在所述轴套顶部，所述轴套的顶部固定连接有一法兰，所述法兰顶部固定连接一圆光栅角度编码器的外圈，所述圆光栅角度编码器的内圈固定支撑在所述轴肩顶部，所述圆光栅角度编码器的内圈顶部与所述阶梯轴之间密封连接有一挡圈，所述阶梯轴的顶部固定连接有一支撑台；所述直驱电机的转子连接一控制系统，所述圆光栅角度编码器的内圈连接一计算机数据处理系统。
2.如权利要求I所述的一种角度测量仪，其特征在于进行测量时，所述基座的顶部设置有一工作台，所述工作台套设在所述轴套顶部外侧。
专利摘要本实用新型涉及一种角度测量仪，其特征在于它包括由花岗岩材质制成的基座，基座中设置有通孔，通孔内设置有直驱电机，直驱电机的定子固定连接轴套，轴套固定连接在基座上，直驱电机的转子通过端板和螺栓连接阶梯轴，阶梯轴与轴套之间设置有密珠轴承，密珠轴承底部设置端盖，阶梯轴的中部设置有圈凸出的轴肩，轴肩通过压力轴承支撑在轴套顶部，轴套的顶部固定连接有法兰，法兰顶部固定连接圆光栅角度编码器的外圈，圆光栅角度编码器的内圈固定支撑在轴肩顶部，圆光栅角度编码器的内圈顶部与阶梯轴之间密封连接有挡圈，阶梯轴的顶部固定连接有支撑台；直驱电机的转子连接控制系统，圆光栅角度编码器的内圈连接计算机数据处理系统。本实用新型广泛应用于角度编码器、光学多面棱体、自准直光管和经纬仪等角度测量中。
文档编号G01B1/00GK202382724SQ20112056691
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者周华聪, 李健, 石翔咏, 陈洪安 申请人:北京中科恒业中自技术有限公司