[發明專利]一種雙編碼器式動態角度發生轉臺及使用方法

在審

• 申請號: 202011154674.9
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112157635A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 夏仰球;黃明;汪俊文;胡秋;李夢陽;唐強;劉興寶;米良
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: B25H1/14
• 分類號: B25H1/14;G01B11/26
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，包括由下而上依次同軸設置的底座(1)、電機座(2)、外殼(4)、讀數頭座(6)以及供被測對象固定安裝的工作臺(7)，底座(1)、電機座(2)、外殼(4)、讀數頭座(6)依次固定連接；電機座(2)、外殼(4)、讀數頭座(6)的內部空腔轉動連接有芯軸(3)，芯軸(3)的頂端與工作臺(7)固定連接，芯軸(3)的底端同軸設置有直驅電機，直驅電機包括電機轉子(13)和電機定子(14)，電機轉子(13)與芯軸(3)底端固定套接，電機定子(14)固定安裝在電機座(2)內；芯軸(3)的底端設有與直驅電機電性連接的副編碼器，副編碼器包括副光柵盤(15)、副讀數頭(16)，副光柵盤(15)同軸設置在芯軸(3)的底端，副讀數頭(16)固定在底座(1)的內表面；芯軸(3)的頂端設有主編碼器，主編碼器包括主光柵盤(8)、主讀數頭(9)，主光柵盤(8)同軸設置在芯軸(3)的頂端，主讀數頭(9)固定安裝在讀數頭座(6)。

2.根據權利要求1所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，所述芯軸(3)與底座(1)之間設有滑環(12)；滑環(12)的固定部與底座(1)固定連接，且與芯軸(3)活動連接；滑環(12)中位于固定部內的轉動部與芯軸(3)固定連接，轉動部與固定部可相對圓周轉動；工作臺(7)固定安裝有兩個隨動接口(10)，芯軸(3)內部沿自身軸線方向呈中空設置，隨動接口(10)通過線纜(11)穿過芯軸(3)后與滑環(12)的轉動部連接；其中一個隨動接口(10)為向被測對象供電的電源端口，另一個隨動接口(10)為供被測對象傳輸信號的信號接口。

3.根據權利要求1所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，所述芯軸(3)外壁套設有位于外殼(4)內的支承結構(5)。

4.根據權利要求3所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，所述支承結構(5)為氣體靜壓軸承或為徑向與軸向軸承的組合結構。

5.根據權利要求3所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，所述支承結構(5)的長徑比為1.8-2.2。

6.根據權利要求1所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，所述直驅電機為低齒槽效應的力矩電機。

7.根據權利要求2所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，所述隨動接口(10)為9針的航空插頭。

8.根據權利要求1所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，所述主編碼器、副編碼器均采用至少兩個沿對應光柵盤圓周方向均勻分布的讀數頭，多個讀數頭信號經平均處理后作為動態測角信號。

9.根據權利要求1所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺，其特征是，所述主編碼器采用36萬刻線的主光柵盤(8)，經4096倍數字細分獲得0.0009″的分辨率；副編碼器采用18萬刻線的副光柵盤(15)，經4096倍數字細分獲得0.0018″的控制分辨率。

10.一種基于權利要求1-9任意一項所述的一種雙編碼器式動態角度發生轉臺的使用方法，其特征是，包括以下步驟：

S101：將被測對象固定安裝與工作臺(7)上，按需要將被測對象的電源和信號接口與隨動接口(10)連接；

S102：按需要設定轉臺轉動的角度、角速度、角加速度，直驅電機根據設定參數驅動轉臺轉動；

S103：副編碼器測量芯軸(3)的底端轉動數據，并將底端轉動數據反饋給直驅電機以實現轉臺轉動適應性調整控制；

S104：主編碼器測出芯軸(3)的頂端轉動數據，被測對象在被轉動過程中輸出自身轉動參數以供與頂端轉動數據對比分析。