CN109540195A - 一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统 - Google Patents

一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统 Download PDF

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Abstract

一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统，其包括：测试底盘(1)、活动部件测量端(2)、光栅尺(3)、光栅尺读数头组合(4)、涡轮蜗杆组件(5)、驱动电机(6)、数据处理端(7)、测试工装(8)、位标器基座(9)、分体式旋转变压器及旋转机构(10)、角度位置反馈模块(11)、天线底座(12)和位标器组合(13)。本发明基于标准设备，对装配后的分体式旋转变压器精度自动标定，方便操作人员标定，有效缩短了装配后的分体式旋转变压器精度标定时间。

Description

一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统
技术领域
本发明涉及一种提高位标器用旋转变压器精度的装置，特别是适用一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定的工装系统。
背景技术
位标器是遥感系统中重要组合部分，可以用来精确控制天线转动角度，并且把天线实际转动角度反馈给其他组合，它的性能直接影响到遥感系统的控制准确度。旋转变压器作为位标器测量转动角度的关键器件，其精度直接影响位标器反馈及预置精度的准确性。旋转变压器在其制造过程中会产生精度误差，通过精度更高的测角器件对旋转变压器进行标定，以提高旋转变压器测量精度。本标定工装结构采用自动测试方法，极大提高测试效率与人工成本。
发明内容
本发明目的在于提出一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统，以解决现有位标器用分体式旋转变压器精度不高和标定耗时过多的问题，通过多种测试设备联合工作方式提高位标器用分体式旋转变压器精度和标定效率。
针对上述技术问题，本发明提出一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装结构，其包括：测试底盘、活动部件测量端、光栅尺、光栅尺读数头组合、涡轮蜗杆组件、驱动电机、数据处理端、测试工装、位标器基座、分体式旋转变压器及旋转机构、角度位置反馈模块、天线底座和位标器组合。其中，所述测试底盘、活动部件测量端、光栅尺、光栅尺读数头组合、涡轮蜗杆组件、驱动电机属于测试工装。所述位标器基座、分体式旋转变压器及旋转机构、角度位置反馈模块和天线底座属于位标器组合。数据处理端的三个通讯接口分别与驱动电机、光栅尺读数头组合及角度位置反馈模块相连。位标器基座固定在测试底盘上，天线底座固定在活动部件测量端，分体式旋转变压器及旋转机构连接天线底座与位标器基座，实现天线底座与位标器基座相对转动。
装置工作过程为：将位标器基座固定在测试底盘上，天线底座固定在活动部件测量端。数据处理端发送指令通过控制驱动电机，经过涡轮蜗杆传动使活动部件测量端预置到某一角度α，数据处理端分别读取测量活动部件测量端转角的光栅尺读数头组合数据α'和测量天线底座转角的旋转变压器数据β'，由于光栅尺的测量精度远高于旋转变压器的测量精度，所以在角度α处旋转变压器的补偿量为γ＝α'-β'。通过数据处理端自动重复上述过程，等间隔在旋转变压器及旋转机构活动范围内平均取n个角度,n要求大于旋转变压器级对数的10倍，依照递增或者递减顺序预置后分别得到光栅尺n次预置的数据向量[α′1 α'2… α'n]和旋转变压器n次预置的数据向量[β′1 β′2 … β′n]，最终得到在全角度范围内转变压器的补偿量为[γ′1 γ'2 … γ'n]。至此完成了位标器用分体式旋转变压器的自动标定过程。
在本工装结构中，活动部件测量端旋转轴的轴承处留有间隙，活动部件测量端旋转轴与涡轮旋转轴采用柔性联轴器连接，活动部件测量端测角的光栅尺采用双读数头组合。该设计降低了天线底部与活动部件测量端安装时，对于位标器旋转机构旋转轴和活动部件测量端旋转轴的同轴度安装要求。即，当位标器旋转机构旋转轴和活动部件测量端旋转轴存在不同轴安装误差时，轴系会以位标器旋转机构旋转轴为基准，活动部件测量端旋转轴由于轴承预留间隙的存在使活动部件测量端旋转轴绕位标器旋转机构旋转轴做偏心运动。活动部件测量端旋转轴与涡轮轴采用柔性联轴器连接保证处于偏心运动的活动部件测量端平稳转动，光栅尺的双读数头组合可以消除由活动部件测量端旋转轴偏心带来的测角误差。
本装置在不增加额外设备的情况下，通过采集多模块测试组合数据对旋转变压器进行自动标定，有效提高了位标器的角度标定效率，同时降低了工装结构与被测位标器的安装要求。
附图说明
图1是本发明分体式旋转变压器精度标定装置原理框图；
图2是本发明分体式旋转变压器精度标定工装结构图；
图3是本发明分体式旋转变压器精度标定工装使用方法示意图。
1测试底盘、2活动部件测量端、3光栅尺、4光栅尺读数头组合、5涡轮蜗杆组件、6驱动电机、7数据处理端、8测试工装、9位标器基座、10分体式旋转变压器及旋转机构、11角度位置反馈模块、12天线底座、13位标器组合
具体实施方式
以下结合图1-3对本发明的技术方案做出详细说明。
本发明提出一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装结构，其包括：测试底盘(1)、活动部件测量端(2)、光栅尺(3)、光栅尺读数头组合(4)、涡轮蜗杆组件(5)、驱动电机(6)、数据处理端(7)、测试工装(8)、位标器基座(9)、分体式旋转变压器及旋转机构(10)、角度位置反馈模块(11)、天线底座(12)和位标器组合(13)。
其中，所述测试底盘(1)、活动部件测量端(2)、光栅尺(3)、光栅尺读数头组合(4)、涡轮蜗杆组件(5)、驱动电机(6)属于测试工装(8)。所述位标器基座(9)、分体式旋转变压器及旋转机构(10)、角度位置反馈模块(11)、天线底座(12)属于位标器组合(13)。数据处理端(7)的三个通讯接口分别与驱动电机(6)、光栅尺读数头组合(4)及角度位置反馈模块(11)相连。位标器基座(9)固定在测试底盘(1)上，天线底座(12)固定在活动部件测量端(2)，分体式旋转变压器及旋转机构(10)连接天线底座(12)与位标器基座(9)，实现天线底座(12)与位标器基座(9)相对转动。
该系统工作过程为：将位标器基座(9)固定在测试底盘(1)上，天线底座(12)固定在活动部件测量端(2)。数据处理端(7)发送指令控制驱动电机(6)，驱动电机驱动涡轮蜗杆(5)传动使活动部件测量端(2)转动到预置的某一角度α，数据处理端(7)分别读取测量活动部件测量端(2)转角的光栅尺读数头组合(4)数据α'和测量天线底座(12)转角的旋转变压器数据β'，由于光栅尺(3)的测量精度远高于旋转变压器的测量精度，所以在角度α处旋转变压器的补偿量为γ＝α'-β'。
数据处理端(7)自动重复上述过程，等间隔在旋转变压器及旋转机构(10)活动范围内平均取n个角度,n要求大于旋转变压器级对数的10倍，依照递增或者递减顺序预置后分别得到光栅尺(3)n次预置的数据向量[α′1 α'2 … α'n]和旋转变压器n次预置的数据向量[β′1 β′2 … β′n]，最终得到在全角度范围内转变压器的补偿量为[γ′1 γ'2 … γ'n]，以完成位标器用分体式旋转变压器的自动标定过程。
在本工装结构中，活动部件测量端(2)旋转轴的轴承处留有间隙，活动部件测量端(2)旋转轴与涡轮(5)旋转轴采用柔性联轴器连接，活动部件测量端(2)测角的光栅尺(3)采用双读数头组合(4)。本发明降低了天线底部(12)与活动部件测量端(2)安装时，对于位标器旋转机构(10)旋转轴和活动部件测量端(2)旋转轴的同轴度安装要求。即，当位标器旋转机构(10)旋转轴和活动部件测量端(2)旋转轴存在不同轴安装误差时，轴系会以位标器旋转机构(10)旋转轴为基准，活动部件测量端(2)旋转轴由于轴承预留间隙的存在使活动部件测量端(2)旋转轴绕位标器旋转机构(10)旋转轴做偏心运动。活动部件测量端(2)旋转轴与涡轮(5)轴采用柔性联轴器连接保证处于偏心运动的活动部件测量端(2)平稳转动，光栅尺的双读数头组合(4)可以消除由活动部件测量(2)端旋转轴偏心带来的测角误差。
本装置在不增加额外设备的情况下，通过采集多模块测试组合数据对旋转变压器进行自动标定，有效提高了位标器的角度标定效率，同时降低了工装结构与被测位标器的安装要求。

Claims (4)

1.一种位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统，其特征在于，包括：测试底盘(1)、活动部件测量端(2)、光栅尺(3)、光栅尺读数头组合(4)、涡轮蜗杆组件(5)、驱动电机(6)、数据处理端(7)、测试工装(8)、位标器基座(9)、分体式旋转变压器及旋转机构(10)、角度位置反馈模块(11)、天线底座(12)和位标器组合(13)；
其中，所述测试底盘(1)、活动部件测量端(2)、光栅尺(3)、光栅尺读数头组合(4)、涡轮蜗杆组件(5)、驱动电机(6)属于测试工装(8)，所述驱动电机(6)驱动蜗杆组件(5)进而控制活动部件测量端(2)运动；
所述位标器基座(9)、分体式旋转变压器及旋转机构(10)、角度位置反馈模块(11)、天线底座(12)属于位标器组合(13)；
数据处理端(7)的三个通讯接口分别与驱动电机(6)、光栅尺读数头组合(4)及角度位置反馈模块(11)相连；
位标器基座(9)固定在测试底盘(1)上，天线底座(12)固定在活动部件测量端(2)，分体式旋转变压器及旋转机构(10)连接天线底座(12)与位标器基座(9)，实现天线底座(12)与位标器基座(9)相对转动。
2.根据权利要求1所述的位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统，其特征在于：数据处理端(7)发送指令控制驱动电机(6)，驱动电机(6)驱动涡轮蜗杆(5)传动使活动部件测量端(2)转动到预置的某一角度α，数据处理端(7)分别读取测量活动部件测量端(2)转角的光栅尺读数头组合(4)数据α'和测量天线底座(12)转角的旋转变压器数据β'，在角度α处旋转变压器的补偿量为γ＝α'-β'；
数据处理端(7)自动重复上述过程，等间隔在旋转变压器及旋转机构(10)活动范围内平均取n个角度,n要求大于旋转变压器级对数的10倍，依照递增或者递减顺序预置后分别得到光栅尺(3)n次预置的数据向量[α′1 α2′ … αn′]和旋转变压器n次预置的数据向量[β′1 β′2 … β′n]，最终得到在全角度范围内转变压器的补偿量为[γ′1 γ′2 … γ′n]，以完成位标器用分体式旋转变压器的自动标定过程。
3.根据权利要求1或2所述的位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统，其特征在于，所述活动部件测量端(2)旋转轴的轴承处留有间隙，活动部件测量端(2)旋转轴与涡轮(5)旋转轴采用柔性联轴器连接，活动部件测量端(2)测角的光栅尺(3)采用双读数头组合(4)。
4.根据权利要求1所述的位标器用同轴安装分体式旋转变压器精度标定工装系统，其特征在于，所述的驱动电机(6)、光栅尺读数头组合(4)和角度位置反馈模块(11)由数据处理端(7)控制并且进行数据综合处理。
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