CN101216285A - 一种可控机构初始角位置动态检测装置 - Google Patents

一种可控机构初始角位置动态检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种可控机构初始角位置动态检测装置，包括一整圆周分度的刻度盘，刻度盘的轴心与原动件回转轴的轴心重合且其分度零点与原动件的零位置重合，刻度盘的外圆周上固定有滑动定位块，滑动定位块上安装有光电传感器，光电传感器分别与直流电源和开关量采集器相连接，开关量采集器将采集到的开关量信号输入计算机控制系统，还包括一固定在原动件回转轴上的动圆盘，动圆盘的轴心与原动件回转轴的轴心重合，并且动圆盘的外圆周边缘通过光电传感器的凹槽，动圆盘外圆周边缘沿径向开有条形槽，该条形槽与原动件的零位置重合。对可控机构的初始角位置进行动态检测定位，使可控机构实现给定的运动轨迹。

Description

一种可控机构初始角位置动态检测装置
技术领域
本发明属于机械自动化技术领域，具体涉及一种可控机构初始角位置的动态检测装置。
背景技术
机构的初始角位置是指机构在实现给定运动时，在起始时刻要求各原动件达到的角位置。
可控机构兼容了常规闭链机构和伺服驱动机构的特点，具有刚性好、精度高、具备一定柔性的优点，因而具有广阔的应用前景。其特点是机构的输入运动(部分或全部)或结构参数可由计算机实时或人工控制。可控机构的输出运动轨迹与原动件的初始角位置密切相关，即对于原动件的相同的输入运动，原动件初始角位置发生变化，可控机构输出的运动轨迹会发生很大变化。对可控机构而言，要精确实现给定的运动轨迹，必须保证各原动件的初始角位置符合实现给定运动所要求的初始角位置。
目前，在可控机构的研究中，原动件初始角位置的确定一般采用静态测量法或限位块法，精度较低，不便于调整。
发明内容
本发明的目的是提供一种可控机构初始角位置的动态检测装置，可实现原动件初始角位置的动态确定，使机构的运动精度和稳定性提高。
本发明所采用的技术方案是，可控机构初始角位置的动态检测装置，包括一整圆周分度的刻度盘，刻度盘的轴心与原动件回转轴的轴心重合且其分度零点与原动件回转轴的零位置重合，刻度盘的外圆周上固定有滑动定位块，滑动定位块上安装有光电传感器，光电传感器分别与直流电源和开关量采集器相连接，开关量采集器将采集到的开关量信号输入计算机控制系统，还包括一固定在原动件回转轴上的动圆盘，动圆盘的轴心与原动件回转轴的轴心重合，并且动圆盘的外圆周边缘通过光电传感器的凹槽，动圆盘外圆周边缘沿径向开有条形槽，该条形槽与原动件的零位置重合。
本发明的特点还在于，
滑动定位块上设置有缺口C，光电传感器的中心平面与缺口C的对称面共而。
本发明的检测装置实现了机构各原动件初始角位置的动态定位与同步，提高了机构运动的精确性和稳定性。
附图说明
图1是本发明检测装置的结构示意图；
图2是本发明检测装置滑动定位块的结构示意图，其中，a是主视图，b是俯视图。
图中，1.刻度盘，2.滑动定位块，3.光电传感器，4.动圆盘，5.直流电源，6.开关量采集器，7.计算机控制系统，8.原动件回转轴支座，9.原动件回转轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的结构如图1所示，将整圆周分度的刻度盘1固定连接在原动件回转轴支座8上，刻度盘1的轴心与原动件回转轴9的轴心重合且其分度零点与原动件的零位置重合，刻度盘1的外圆周上固定有滑动定位块2。滑动定位块2的结构如图2所示，其B处设置有压紧螺钉，通过压紧螺钉将滑动定位块2固定在刻度盘1上，松开压紧螺钉可以调整滑动定位块2在刻度盘1上所处的位置，滑动定位块2上设置有缺口C，该缺口C的尖部为滑动定位块2的定位基准，即缺口C的尖部与刻度盘1上刻度重合的位置应为可控机构实现给定轨迹所要求的初始角位置；滑动定位块2上的A处固定有光电传感器3，光电传感器3的中心平面与滑动定位块2上的缺口C的对称面共面。光电传感器3分别与直流电源5和开关量采集器6相连接，开关量采集器6将采集到的开关量信号输入计算机控制系统7，动圆盘4固定连接在原动件回转轴9上，动圆盘4的轴心与原动件回转轴9的轴心重合，动圆盘4的外圆周边缘通过光电传感器3端部的凹槽，动圆盘4的外圆周边缘沿径向开有条形槽，该条形槽与原动件的零位置重合。
使用时，首先根据给定轨迹要求的初始角位置关系调整滑动定位块2，将其和光电传感器3调至要求的角位置。系统通电后，直流电源5给光电传感器3供电，开关量采集器6开始采集光电传感器3的信号并输入计算机控制系统7，电机驱动原动件回转轴9开始运转，安装在原动件回转轴9上的动圆盘4随之一起运转。动圆盘4没有开槽的部分通过光电传感器3的凹槽时，光被遮挡，开关量采集器6采集到的光电传感器3的信号为“0”；动圆盘4的开槽部分通过光电传感器3的凹槽时，光未被遮挡，开关量采集器6采集到的光电传感器3的信号为“1”。当计算机控制系统7获得的开关量的信号为“1”时，表明此时原动件所处的位置为实现给定轨迹要求的初始角位置，计算机控制系统7开始以实现给定轨迹的输入运动规律驱动电机，实现给定轨迹的生成，同时停止对开关量采集器6的采样。只要调整滑动定位块2的位置，就可实现原动件不同初始角位置的定位。
当应用于两自由度可控机构中时，在两原动件回转轴9上各安装一套该动态检测装置，根据给定轨迹要求的初始角位置分别调整两滑动定位块2的位置。系统通电后，直流电源5为两个光电传感器3供电，多路开关量采集器6开始采集光电传感器3的信号并输入计算机控制系统7，两电机分别驱动原动件回转轴9运转，控制一驱动电机匀速运转，另一驱动电机加速或减速运转；当两光电传感器3同时接通，即多路开关量采集器6同时采集到两个为“1”的信号时，此时两原动件所处的位置即为实现轨迹要求的初始角位置。计算机控制系统7开始以实现给定轨迹的输入运动规律驱动电机，实现给定轨迹的生成，同时停止对开关量采集器6的采样。
同理，本发明可应用于三自由度和多自由度可控机构中，实现多个可控机构各原动件初始角位置的同步。

Claims (2)

1.一种可控机构初始角位置动态检测装置，其特征在于，包括一整圆周分度的刻度盘(1)，刻度盘(1)的轴心与原动件回转轴(9)的轴心重合且其分度零点与原动件回转轴(9)的零位置重合，刻度盘(1)的外圆周上固定有滑动定位块(2)，滑动定位块(2)上安装有光电传感器(3)，光电传感器(3)分别与直流电源(5)和开关量采集器(6)相连接，开关量采集器(6)将采集到的开关量信号输入计算机控制系统(7)，还包括一固定在原动件回转轴(9)上的动圆盘(4)，所述动圆盘(4)的轴心与原动件回转轴(9)的轴心重合，并且所述动圆盘(4)的外圆周边缘通过光电传感器(3)的凹槽，动圆盘(4)外圆周边缘沿径向开有条形槽，该条形槽与原动件的零位置重合。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述的滑动定位块(2)上设置有缺口C，光电传感器(3)的中心平面与缺口C的对称面共面。
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