[發(fā)明專利]一種低成本高精度小型掃描架及控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810518233.9
• 申請(qǐng)日: 2018-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108710033A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢金堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京艾文森電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R29/10
• 分類號(hào): G01R29/10;G05B19/042;G05D3/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種低成本高精度小型掃描架，包括X軸基座和工控機(jī)，所述X軸基座頂部的兩側(cè)均固定連接有X軸導(dǎo)軌，且X軸導(dǎo)軌的頂部通過(guò)X軸滑塊滑動(dòng)連接有滑板，所述X軸基座的頂部通過(guò)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接有X軸滾珠絲桿，所述X軸滾珠絲桿的外表面與滑板的底部螺紋連接，涉及通訊測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該低成本高精度小型掃描架及控制方法，可大大降低成本和提高了檢測(cè)精度，減少了反饋線路的連接，對(duì)控制箱也進(jìn)行了簡(jiǎn)化，經(jīng)過(guò)多方面的測(cè)量和驗(yàn)證，其精度完全滿足天線測(cè)試要求，很好的實(shí)現(xiàn)了通過(guò)滾珠絲桿和伺服電機(jī)的半閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)保證系統(tǒng)控制的精度，從而達(dá)到了確保掃描架機(jī)械直線導(dǎo)軌的直線度和平面度的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種低成本高精度小型掃描架及控制方法。

背景技術(shù)

掃描架用來(lái)配合完成陣列天線各通道的幅度、相位一致性的測(cè)試，是整個(gè)近場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。對(duì)于不同頻率的天線，需要不同精度的掃描架，針對(duì)40G天線而言，掃描架平面度0.05mm（RMS）、定位精度±0.05mm的精度是能夠滿足測(cè)試要求的。如果選用滾珠絲桿和直線光柵尺來(lái)設(shè)計(jì)掃描架的話，精度高，但是成本較高，為了降低成本，提高測(cè)試性價(jià)比，發(fā)明了一種滾珠絲桿配合直流伺服電機(jī)形成的半閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)掃描架。

目前，絕大多數(shù)高精度小型掃描架選用滾珠絲桿作為傳動(dòng)部件，直線光柵尺作為反饋部件，但是這樣的結(jié)構(gòu)成本較高，不能實(shí)現(xiàn)通過(guò)滾珠絲桿和伺服電機(jī)的半閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)保證系統(tǒng)控制的精度，從而無(wú)法達(dá)到確保掃描架機(jī)械直線導(dǎo)軌的直線度和平面度的目的。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種低成本高精度小型掃描架及控制方法，解決了現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)成本較高，不能實(shí)現(xiàn)通過(guò)滾珠絲桿和伺服電機(jī)的半閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)保證系統(tǒng)控制的精度，無(wú)法達(dá)到確保掃描架機(jī)械直線導(dǎo)軌的直線度和平面度目的的問(wèn)題。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種低成本高精度小型掃描架，包括X軸基座和工控機(jī)，所述X軸基座頂部的兩側(cè)均固定連接有X軸導(dǎo)軌，且X軸導(dǎo)軌的頂部通過(guò)X軸滑塊滑動(dòng)連接有滑板，所述X軸基座的頂部通過(guò)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接有X軸滾珠絲桿，所述X軸滾珠絲桿的外表面與滑板的底部螺紋連接，且X軸基座的一側(cè)固定連接有X軸電機(jī)，所述X軸電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與X軸滾珠絲桿的一端固定連接，所述滑板的頂部固定連接有Y軸底座，所述Y軸基座的一側(cè)固定連接有Y軸導(dǎo)軌，且Y軸基座的頂部固定連接有Y軸電機(jī)，所述Y軸電機(jī)輸出軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器固定連接有Y軸滾珠絲桿，且Y軸滾珠絲桿的底端與滑板的頂部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述Y軸導(dǎo)軌的一側(cè)通過(guò)Y軸滑塊滑動(dòng)連接有Z軸基座，所述Z軸基座的一側(cè)與Y軸滾珠絲桿的外表面螺紋連接，且Z軸基座另一側(cè)的頂部和底部均固定連接有Z軸導(dǎo)軌，所述Z軸基座的一側(cè)固定連接有Z軸電機(jī)，且Z軸電機(jī)輸出軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器固定連接有Z軸滾珠絲桿，所述Z軸滾珠絲桿遠(yuǎn)離Z軸電機(jī)的一端通過(guò)軸承座與Z軸基座的正面轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

優(yōu)選的，所述Z軸導(dǎo)軌的一側(cè)通過(guò)Z軸滑塊滑動(dòng)連接有支架，且支架的一側(cè)固定連接有探頭。

優(yōu)選的，所述X軸基座頂部的一側(cè)與Y軸基座背面的一側(cè)之間固定連接有X軸拖鏈，且Y軸基座的背面與Z軸基座的背面之間固定連接有Y軸拖鏈。

優(yōu)選的，所述工控機(jī)與減速器末級(jí)反饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向連接，且減速器末級(jí)反饋系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)控制卡和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，且運(yùn)動(dòng)控制卡的輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接。

優(yōu)選的，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端分別與X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)的輸入端連接，且伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端分別與電氣保護(hù)模塊和碼盤反饋模塊的輸出端連接，所述電氣保護(hù)模塊的輸出端與運(yùn)動(dòng)控制卡的輸出端連接。

本發(fā)明公開(kāi)了一種低成本高精度小型掃描架的控制方法，包括如下步驟：