[發(fā)明專利]一種電動(dòng)標(biāo)定轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速控制和工具面角測(cè)量方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710433297.4
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN107340403B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永友;陳文軒;底青云;張文秀;孫云濤;鄭健;洪林峰;謝棋軍;劉洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號(hào): G01P3/02
• 分類號(hào): G01P3/02;G01B21/22
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種電動(dòng)標(biāo)定轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速控制和工具面角測(cè)量裝置，其特征在于，所述裝置包括編碼器、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)和控制單元；

所述電動(dòng)機(jī)與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接以驅(qū)動(dòng)待測(cè)樣件旋轉(zhuǎn)；

所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述待測(cè)樣件連接并將所述待測(cè)樣件的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給所述編碼器；

所述編碼器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速與所述待測(cè)樣件的轉(zhuǎn)速一致；

所述編碼器和所述電動(dòng)機(jī)均與所述控制單元連接，所述控制單元用于接收所述編碼器輸出的信號(hào)，將所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和工具面角數(shù)據(jù)，并將所述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)和工具面角數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速和工具面角數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，所述控制單元根據(jù)比較結(jié)果通過(guò)PID調(diào)節(jié)器對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，以使得所述電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和實(shí)際工具面角分別與預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值和預(yù)設(shè)工具面角值相一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電動(dòng)標(biāo)定轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速控制和工具面角測(cè)量裝置，其特征在于，所述編碼器、所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、和所述電動(dòng)機(jī)的中軸線重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電動(dòng)標(biāo)定轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速控制和工具面角測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制單元包括人機(jī)交互單元，所述人機(jī)交互單元包括鍵盤和LCD顯示器；所述鍵盤用于操作者輸入預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速和預(yù)設(shè)的工具面角，所述LCD顯示器用于實(shí)時(shí)顯示所述電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速數(shù)值以及實(shí)際的工具面角值。

4.一種電動(dòng)標(biāo)定轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速控制和工具面角測(cè)量方法，所述方法根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，其特征在于，通過(guò)所述編碼器測(cè)量所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速和工具面角，所述控制單元獲取所述轉(zhuǎn)速和所述工具面角數(shù)據(jù)并將其與預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速和工具面角數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，所述控制單元通過(guò)PID調(diào)節(jié)器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，以使得所述電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和實(shí)際工具面角分別與預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值和預(yù)設(shè)工具面角值相一致。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量方法包括以下步驟：

（1）所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；

（2）所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)與其連接的所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)待測(cè)樣件旋轉(zhuǎn)；

（3）所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)與待測(cè)樣件連接，并將所述待測(cè)樣件的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給所述編碼器，以使所述編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速與所述待測(cè)樣件的轉(zhuǎn)速一致；

（4）所述編碼器的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出電子脈沖信號(hào)，輸出的電子脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度成正比例關(guān)系，即若轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度為α，則輸出電子脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)為Nα，N為固定系數(shù)且1，編碼器的角度分辨率為1/N；正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)脈沖個(gè)數(shù)相同但相位特征不同；

（5）控制單元工作時(shí)接收所述編碼器輸出的所述電子脈沖信號(hào)，并將所述電子脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速和工具面角數(shù)據(jù)，并其與預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速和工具面角數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果所述控制單元通過(guò)PID調(diào)節(jié)器對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，以使得所述電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和實(shí)際工具面角分別與預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值和預(yù)設(shè)工具面角值相一致。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種電動(dòng)標(biāo)定轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速控制和工具面角測(cè)量方法，其特征在于，所述控制單元包括人機(jī)交互單元，所述人機(jī)交互單元包括鍵盤和LCD顯示器；所述鍵盤用于輸入操作者預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速和預(yù)設(shè)的工具面角，所述LCD顯示器用于實(shí)時(shí)顯示所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)值以及工具面角數(shù)值。