CN205228503U - 一种高精度光电编码器自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度光电编码器自动检测装置，它包括基座、涡轮和蜗杆，基座上开设有一U形槽体，涡轮安装在U形槽体内，涡轮与蜗杆传动配合，且蜗杆安装在U形槽体的底部，蜗杆与步进电机连接，步进电机安装在基座上，且步进电机与步进电机驱动器电连接，步进电机驱动器安装在基座的侧壁上，基座的侧壁上还安装有主控板，主控板与步进电机驱动器电连接，涡轮的两端均设置有涡轮轴，涡轮轴突出基座的U形槽体侧壁，且一涡轮轴上连接有基准编码器，另一涡轮轴上连接有一被测编码器，基准编码器与一转换器电连接，被测编码器和转换器与主控板电连接，主控板与PC上位机电连接。本实用新型的有益效果是：它具有结构简单、自动化程度高和高分辨率的优点。

Description

一种高精度光电编码器自动检测装置

技术领域

本实用新型涉及光电编码器精度检测装置，特别是一种高精度光电编码器自动检测装置。

背景技术

光电编码器具有高精度、高分辨率、低能耗、输出稳定等优点，在工业、军事、航天、机器人、生物工程等领域的精密测量与控制设备中得到广泛应用。

目前，国内外多以更高精度的传感器对光电编码器进行测量，用多面体棱镜作为角度测量基准，采用精密转台控制光电编码器转动，使用光电自准直仪保证读数时的位置与多面体棱镜的某一角垂直，该方法可以保证测量精度，但其自动化程度低，成本高，操作复杂且耗时较多，也有在此基础上加入了自动化操作设备，采用光电转换设备自动读数，克服了读数和操作复杂的问题，但是这种方法也受制于棱镜精度的限制，且高精度转台和棱镜成本较高，难以推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、自动化程度高和高分辨率的高精度光电编码器自动检测装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种高精度光电编码器自动检测装置，它包括基座、涡轮和蜗杆，所述的基座上开设有一U形槽体，所述的涡轮安装在U形槽体内，所述的涡轮与蜗杆传动配合，且蜗杆安装在U形槽体的底部，所述的蜗杆与步进电机连接，所述的步进电机安装在基座上，且步进电机与步进电机驱动器电连接，所述的步进电机驱动器安装在基座的侧壁上，所述的基座的侧壁上还安装有主控板，所述的主控板与步进电机驱动器电连接，所述的涡轮的两端均设置有涡轮轴，所述的涡轮轴突出基座的U形槽体侧壁，且一涡轮轴上连接有基准编码器，另一涡轮轴上连接有一被测编码器，所述的基准编码器与一转换器电连接，被测编码器和转换器与主控板电连接，主控板与PC上位机电连接。

所述的涡轮与涡轮轴通过螺钉连接，且涡轮轴套装在U型槽体侧壁内的轴承内。

所述的基座上还设置有一被测编码器安装座，所述的被测编码器安装座与被测编码器的定子固连接，所述的被测编码器的转动轴通过被测编码器联轴器与涡轮轴连接。

所述的蜗杆的输入端位于一蜗杆轴承座内，且蜗杆得输入端通过一步进电机联轴器与步进电机连接。

本实用新型具有以下优点：

1、本发明无需繁琐操作，测量过程中不需要人工读数，检测效率高，自动化程度高。

2、本发明工作流程全程自动化实现，消除了在检测高精度编码器精度过程中人为带来的误差。

3、本发明结构简单，体积小，便于携带。

4、本发明成本较低，容易推广。

附图说明

图1为本实用新型的主视示意图；

图2为本实用新型的俯视示意图；

图中，1-步进电机，2-蜗杆轴承座，3-基座，4-蜗杆，5-主控板，6-步进电机驱动器，7-转换器，8-基准编码器，9-蜗轮轴，10-蜗轮，11-被测编码器安装座，12-被测编码器，13-被测编码器联轴器，14-步进电机联轴器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1和图2所示，一种高精度光电编码器自动检测装置，它包括基座3、涡轮4和蜗杆10，所述的基座3上开设有一U形槽体，所述的涡轮4安装在U形槽体内，所述的涡轮4与蜗杆10传动配合，在本实施例中，蜗轮4和蜗杆10减速比为1：108，且蜗杆10安装在U形槽体的底部，所述的蜗杆10与步进电机1连接，所述的步进电机1安装在基座3上，且步进电机1与步进电机驱动器6电连接，所述的步进电机驱动器6安装在基座3的侧壁上，所述的基座3的侧壁上还安装有主控板5，所述的主控板5与步进电机驱动器6电连接，所述的涡轮4的两端均设置有涡轮轴9，所述的涡轮轴9突出基座3的U形槽体侧壁，且一涡轮轴9上连接有基准编码器8，另一涡轮轴9上连接有一被测编码器12，所述的基准编码器（8）与一转换器（7）电连接，被测编码器（12）和转换器（7）与主控板（5）电连接，主控板（5）与PC上位机电连接，在本实施例中，优选的转换器7为SSI/232转换器。

在本实施例中，所述的涡轮4与涡轮轴9通过螺钉连接，且涡轮轴9套装在U型槽体侧壁内的轴承内，从而保证涡轮4转动平滑。

在本实施例中，所述的基座3上还设置有一被测编码器安装座11，所述的被测编码器安装座11与被测编码器12的定子固连接，所述的被测编码器12的转动轴通过被测编码器联轴器13与涡轮轴9连接。

在本实施例中，所述的蜗杆10的输入端位于一蜗杆轴承座2内，且蜗杆10得输入端通过一步进电机联轴器14与步进电机1连接。

本实用新型的工作过程如下：将被测编码器12安装好后，通过点击上位机开始按钮，上位机通过RS232通讯协议发送开始检测指令到主控板5，主控板5接收到指令后先通过控制步进电机驱动器6驱动步进电机1转动一定角度，以达到消除空回的目的，并读取消除空回后的当前被测编码器12和基准编码器8的位置数据，将其作为标定点；再依次发送172800个脉冲给步进电机驱动器6，步进电机驱动器6会驱动步进电机1转动172800步，由于步进电机驱动器6将步进电机细分为1600步，蜗轮4和蜗杆10减速比为1：108，因此步进电机1通过蜗轮4和蜗杆10减速后正好通过蜗轮轴9与被测编码器联轴器13带动被测编码器12和基准编码器8同步转动一周。在转动过程中，主控板5每隔6步采集一次被测编码器12和基准编码器8的位置数据并发送给上位机，因此装置检测一周共计28800个检测点，其中基准编码器8的数据通过SSI/232转换器7转换后传送给主控板5，被测编码器12可通过主控板5直接读取；上位机将所有检测点数据收到后命令主控板5停止控制步进电机驱动器6和采集位置数据，再以第一个被测编码器12和基准编码器8的位置数据为基准，分别计算出转动一周过程中28800个检测点的误差并实时绘制出误差曲线，误差计算方法为：被测编码器12和基准编码器8的标定点数值分别为B0、J0，第n个测试点的数值分别为Bn、Jn，第n个点误差Cn=(Bn-B0)-(Jn-J0),完成所有测试点误差计算后将最大误差、最小误差、均方差、平均误差、超差点数计算出并显示。

Claims (4)

1.一种高精度光电编码器自动检测装置，其特征在于：它包括基座（3）、涡轮（4）和蜗杆（10），所述的基座（3）上开设有一U形槽体，所述的涡轮（4）安装在U形槽体内，所述的涡轮（4）与蜗杆（10）传动配合，且蜗杆（10）安装在U形槽体的底部，所述的蜗杆（10）与步进电机（1）连接，所述的步进电机（1）安装在基座（3）上，且步进电机（1）与步进电机驱动器（6）电连接，所述的步进电机驱动器（6）安装在基座（3）的侧壁上，所述的基座（3）的侧壁上还安装有主控板（5），所述的主控板（5）与步进电机驱动器（6）电连接，所述的涡轮（4）的两端均设置有涡轮轴（9），所述的涡轮轴（9）突出基座（3）的U形槽体侧壁，且一涡轮轴（9）上连接有基准编码器（8），另一涡轮轴（9）上连接有一被测编码器（12），所述的基准编码器（8）与一转换器（7）电连接，被测编码器（12）和转换器（7）与主控板（5）电连接，主控板（5）与PC上位机电连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度光电编码器自动检测装置，其特征在于：所述的涡轮（4）与涡轮轴（9）通过螺钉连接，且涡轮轴（9）套装在U型槽体侧壁内的轴承内。

3.根据权利要求1所述的一种高精度光电编码器自动检测装置，其特征在于：所述的基座（3）上还设置有一被测编码器安装座（11），所述的被测编码器安装座（11）与被测编码器（12）的定子固连接，所述的被测编码器（12）的转动轴通过被测编码器联轴器（13）与涡轮轴（9）连接。

4.根据权利要求1所述的一种高精度光电编码器自动检测装置，其特征在于：所述的蜗杆（10）的输入端位于一蜗杆轴承座（2）内，且蜗杆（10）得输入端通过一步进电机联轴器（14）与步进电机（1）连接。