[發明專利]角度位移測量裝置及測量標定方法

有效

• 申請號: 202110013417.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112815878B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 唐大春;竇艷紅;黃垚;唐勝男
• 申請（專利權）人: 長春市春求科技開發有限公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

角度位移測量裝置及測量標定方法，涉及角度位移測量技領域，解決現有角度測量方式無法實現對轉臺或編碼器的每個光柵柵距對應角度進行測量標定的問題，建立一個測量軸系，在測量軸系本體外圓表面加工有鎖絲絲釘和絲線掛銷；第一絲線的一端通過鎖絲絲釘緊固，第一絲線另一端緊固于滑臺座的一端；滑臺座的另一端緊固第二絲線，第二絲線經滑輪后緊固于平衡塊；平衡塊的重量將第一絲線和第二絲線繃緊，并牽動高精度光柵尺滑臺運動，當測量軸系本體轉動時，第一絲線將纏繞所述測量軸系本體的外圓表面，同時牽動高精度光柵尺滑臺以及平衡塊移動。本發明能夠實現對轉臺或編碼器的每個光柵柵距對應角度進行測量標定，提高了測量精度。

技術領域

本發明涉及角度位移測量技領域，具體涉及一種角度位移測量裝置及測量標定方法。

背景技術

目前，在實際生產中，轉臺和編碼器角度測量與標定是一個非常重要指標，它的好與壞直接關系到生產的產品的質量，所以人們不斷探索提高角度測量精度的方法，現在常用角度標定的標準是采用棱體進行標定，比如采用36面棱體、 24面棱體以及23面棱體等等；36面棱體每個面差10°，24面棱體每個面差15°，但它與高精度光柵尺(0.0001mm)或激光干涉儀測量的方式不同，高精度光柵尺或激光干涉儀通過等值柵距或干涉波長來測量長度。采用棱體測量轉臺或編碼器角度時只是測量與棱體面對應最近的特定角度的轉臺或編碼器那一位置光柵精度，而轉臺或編碼器其它角度的光柵精度只能是與棱體兩個面對應特定角度光柵值(柵距數量)做平均差補。所以采用棱體測量出來的精度同時還決定于轉臺的圓光柵和編碼器光柵自身原有柵距加工的精度。

現有轉臺或編碼器測量標定是采用棱體對幾個特定柵距標定，對于其它 99.99％柵距不標定，且測量轉臺或編碼器圓光柵精度遠低于直線光柵精度低的問題是無法改變的事實，為了將圓光柵精度提高到直線光柵精度高度，為了能像高精度光柵尺或激光干涉儀測量那樣通過等值柵距或干涉波長(理論上波長 0.000001mm就是1nm)來丈量長度，通過測量長度方法測量出每一角度位置對應柵距的精度，需要研發一種角度測量方法與裝置，要求其理論精度是 0.00005°，也就是0.18，考慮到客觀環境等因素影響，它的全圓周絕對精度也要能達到1，因此，它將作為角度測量的一種比較理想的測量裝置。

發明內容

本發明為解決現有角度測量方式無法實現對轉臺或編碼器的每個角度(柵距)進行測量標定，且測量精度低的問題，提供一種角度位移測量裝置及測量標定方法。

角度位移測量裝置，包括測量軸系本體、高精度光柵尺滑臺和滑臺座；還包括第一絲線、第二絲線、滑輪和平衡塊；

在所述測量軸系本體外圓表面加工有鎖絲絲釘和絲線掛銷；所述第一絲線的一端通過鎖絲絲釘緊固，第一絲線另一端緊固于滑臺座的一端；所述滑臺座的另一端緊固第二絲線，所述第二絲線經滑輪后緊固于平衡塊；

所述平衡塊的重量將第一絲線和第二絲線拉直繃緊，并牽動高精度光柵尺滑臺運動，當測量軸系本體轉動時，第一絲線將纏繞所述測量軸系本體的外圓表面，同時牽動高精度光柵尺滑臺以及平衡塊移動。

角度位移測量標定方法，該方法由以下步驟實現：

步驟一、控制器控制轉臺或編碼器的基準點置于零點；

步驟二、當轉臺帶動測量軸系本體，或測量軸系本體帶動編碼器轉動時，控制器采集轉臺或編碼器的數據；

步驟三、控制器采集高精度光柵尺記錄高精度光柵尺滑臺的位移距離數據，同時采集轉臺或編碼器的光柵角度信息；

步驟四、當所述測量軸系本體旋轉一周到達轉臺或編碼器的基準零點時，所述高精度光柵尺的位移距離數據(柵距數量)則與轉臺或編碼器的光柵角度信息對應(柵距數量)，實現對轉臺或編碼器的測量標定。