專利名稱:旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種機械系統(tǒng)旋轉軸傳動誤差檢測系統(tǒng),特別涉及一種旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng)。
背景技術:
機械旋轉軸傳動誤差是指在旋轉軸傳動過程中,當輸入軸驅動完全準確且為剛性的條件下,其輸出軸的實際角度位移與理論角度位移之差。在機械裝置上實現(xiàn)工件加工需要保持符合給定要求的復合運動的傳動,旋轉軸的傳動精度是指其傳遞角度位移的準確程度,可用傳動誤差來衡量。由于機械運動實際存在傳動誤差,導致工件與刀具的對應運動軌跡存在誤差,最終反映到被加工工件上即引起加工誤差。豊對機械傳動誤差的測量是對傳動誤差進行有效補償?shù)那疤?,因此旋轉軸傳動誤差的精密測量一直是旋轉軸傳動技術的一項重要研究課題。機床旋轉軸傳動誤差的基本測量方法是在機床的相關部位安裝傳感器,借助于采用機、光、電原理的測量儀器并應用誤差評定理論對機床旋轉軸傳動系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的誤差進行測量、分析及調整,從而找出誤差產生的原因及變化規(guī)律。豊因此需要一種整機結構美觀堅固、操作方便和便于攜帶的機械旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng)。
實用新型內容有鑒于此,本實用新型所要解決的技術問題是提供一種整機結構美觀堅固、操作方便和便于攜帶的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng)。本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)的本實用新型提供的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),包括第一角度編碼器、第二角度編碼器、傳動連接器和檢測信號處理器,所述第一角度編碼器、第二角度編碼器分別通過所述傳動連接器安裝在需要檢測的旋轉軸傳動節(jié)點或者終端上,所述第一角度編碼器、第二角度編碼器分別同步輸出旋轉角度當量脈沖信號,所述旋轉角度當量脈沖信號輸入到檢測信號處理器,所述檢測信號處理器將旋轉角度當量脈沖信號與傳動比理論值進行比較生成并輸出誤差檢測曲線。進一步,還包括高速光電隔離板,所述高速光電隔離板設置于第一、第二角度編碼器與檢測信號處理器之間;進一步,還包括脈沖采集計數(shù)器,所述脈沖采集計數(shù)器設置于高速光電隔離板與檢測信號處理器之間;進一步,還包括用于顯示檢測結果的液晶顯示器,所述液晶顯示器與檢測信號處理器連接;進一步,所述檢測信號處理器為FPGA電路;進一步,所述角度編碼器為海德漢增量式TTL方波脈沖編碼器;[0013]進一步,所述傳動連接器為海德漢專用膜片式連接器。本實用新型的有益效果在于本實用新型提供的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),能夠檢測旋轉軸傳動鏈上的節(jié)點或者終端分度傳動誤差,該系統(tǒng)精度高、有良好的抗干擾性能,誤差檢測單位以脈沖當量計,最小測量步距為0. 00025°,檢測系統(tǒng)精度±5角秒;并且可以可設置回轉起始點,檢測N次回轉傳動重復精度,整機結構美觀堅固,操作方便,便于攜帶。本實用新型的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述,并且在某種程度上,基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的,或 者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現(xiàn)和獲得。
為了使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述,其中圖I為本實用新型實施例提供的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng)結構圖;圖2為采集信號波形圖;圖3為檢測曲線示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖,對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。應當理解,優(yōu)選實施例僅為了說明本實用新型,而不是為了限制本實用新型的保護范圍。圖I為本實用新型實施例提供的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng)結構圖,如圖所示本實用新型提供的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),包括第一角度編碼器I (即圖中的角度編碼器I)、第二角度編碼器2(即圖中的角度編碼器II)、傳動連接器3、檢測信號處理器4、高速光電隔離板5 (圖I中的高速光電隔離接口)、脈沖采集計數(shù)器6和用于顯示檢測結果的液晶顯示器7,所述第一角度編碼器I、第二角度編碼器2分別通過所述傳動連接器3安裝在需要檢測的傳動節(jié)點或者終端上,所述第一角度編碼器I、第二角度編碼器2分別同步輸出旋轉角度當量脈沖信號,所述旋轉角度當量脈沖信號輸入到檢測信號處理器4,所述檢測信號處理器4將旋轉角度當量脈沖信號與傳動比理論值進行比較生成并輸出角度位移誤差檢測曲線。所述高速光電隔離板設置于第一、第二角度編碼器與檢測信號處理器之間。所述脈沖采集計數(shù)器6設置于高速光電隔離板與檢測信號處理器之間。檢測信號通過設置的電子傳動比配置/基準參照脈沖提取單元可以對參數(shù)數(shù)據進行設置并將檢測的歷史參數(shù)數(shù)據存儲。并且還可以通過設置的計數(shù)刷新脈沖單元在每一次重新檢測時更新計數(shù)脈沖,所述液晶顯示器7與檢測信號處理器4連接。所述檢測信號處理器為FPGA電路。所述角度編碼器為海德漢增量式TTL方波脈沖編碼器。所述傳動連接器為海德漢專用膜片式連接器。下面詳細說明本實用新型實施例提供的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng)的使用過程:檢測時須將2個角度編碼器分別用傳動連接器安裝在需要檢測的旋轉軸傳動節(jié)點或者終端上,運轉待檢設備,通過傳動連接器帶動角度編碼器旋轉,角度編碼器同步輸出旋轉角度當量脈沖。檢測系統(tǒng)同時采集2路角度脈沖信號,其中轉速較快一路角度脈沖信號作為脈沖采集計數(shù)器信號源;以其中速度較慢一路信號作為采集周期觸發(fā)器,觸發(fā)信號每一個周期對脈沖計數(shù)器清零刷新一次。其基本原理是在傳動鏈的一節(jié)點或者終端上以等量轉角周期《對另一節(jié)點或者終端的旋轉角度脈沖進行分段連續(xù)采集,采集波形如圖2所示,圖2為采集信號波形圖。[0025]檢測系統(tǒng)對每一周期采集脈沖量與傳動比理論值進行比較,將誤差值在每個采集周期逐點進行累加,構成檢測曲線。圖3為根據采集脈沖生成的檢測曲線示意圖,T為低速端旋轉周期。檢測系統(tǒng)根據傳動鏈構成特征,對檢測曲線進行誤差分析診斷,作出誤差原因或誤差位置判斷。由于檢測系統(tǒng)設置了檢測起始原點,故可通過多次旋轉周期T采集的檢測曲線,比較判斷傳動機構的重復精度。高速光隔離板是為了保證角度編碼器工作的安全性及電平轉換需要,由于脈沖信號頻率較高,采集脈沖信號將達到上兆赫茲,所以必須采用高頻光耦合元件方可滿足高速響應要求。高速光隔離板還兼有慮除毛刺和方波整形的作用。本實用新型提供的傳動連接器為柔性聯(lián)軸器,用于旋轉軸傳動鏈檢測節(jié)點或者終端與編碼器的傳動軸連接,選用海德漢專用膜片式連接器。聯(lián)軸器參數(shù)按編碼器軸/孔尺寸和具體安裝方式選取。采用角度編碼器采集傳動鏈運動信號,完成旋轉軸傳動誤差動態(tài)采集,精度指標及分辨率滿足測試要求。檢測提取步距角脈沖當量最小為0. 00025°。整機結構美觀堅固,操作方便,便于攜帶。最后說明的是,以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制,盡管通過參照本實用新型的優(yōu)選實施例已經對本實用新型進行了描述,但本領域的普通技術人員應當理解,可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變,而不偏離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍。
權利要求1.旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),其特征在于包括第一角度編碼器、第二角度編碼器、傳動連接器和檢測信號處理器; 所述第一角度編碼器、第二角度編碼器分別通過所述傳動連接器安裝在需要檢測的傳動節(jié)點或者終端上,所述第一角度編碼器、第二角度編碼器分別同步輸出旋轉角度當量脈沖信號,所述旋轉角度當量脈沖信號輸入到檢測信號處理器,所述檢測信號處理器將旋轉角度當量脈沖信號與傳動比理論值進行比較生成并輸出誤差檢測曲線。
2.根據權利要求I所述的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),其特征在于還包括高速光電隔離板,所述高速光電隔離板設置于第一、第二角度編碼器與檢測信號處理器之間。
3.根據權利要求2所述的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),其特征在于還包括脈沖采集計數(shù)器,所述脈沖采集計數(shù)器設置于高速光電隔離板與檢測信號處理器之間。
4.根據權利要求3所述的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),其特征在于還包括用于顯示檢測結果的液晶顯示器,所述液晶顯示器與檢測信號處理器連接。
5.根據權利要求4所述的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),其特征在于所述檢測信號處理器為FPGA電路。
6.根據權利要求5所述的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),其特征在于所述角度編碼器為海德漢增量式TTL方波脈沖編碼器。
7.根據權利要求6所述的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),其特征在于所述傳動連接器為海德漢專用膜片式連接器。
專利摘要本實用新型公開了一種旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),包括第一、第二角度編碼器、傳動連接器和檢測信號處理器,第一、第二角度編碼器分別通過所述傳動連接器安裝在需要檢測的傳動節(jié)點或者終端上,第一、第二角度編碼器分別同步輸出旋轉角度當量脈沖信號,再輸入到檢測信號處理器并與傳動比理論值進行比較生成并輸出誤差檢測曲線,本實用新型提供的旋轉軸傳動誤差動態(tài)檢測系統(tǒng),能夠檢測傳動鏈上的節(jié)點或者終端分度運動傳動誤差,該系統(tǒng)精度高、有良好的抗干擾性能,誤差檢測單位以脈沖當量計,最小測量步距為0.00025°,檢測系統(tǒng)精度±5角秒;并且可以可設置回轉起始點,檢測N次回轉傳動重復精度,整機結構美觀堅固,操作方便,便于攜帶。
文檔編號G01M13/02GK202382939SQ201120562758
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權日2011年12月29日
發(fā)明者劉代福, 廖承渝, 李先廣, 王慶科, 陳劍 申請人:重慶機床(集團)有限責任公司