一种精密测角仪制造技术

本申请公开了一种精密测角仪，包括：基座，气浮轴组件，环形激光器，工作台，导电滑环，圆光栅测角组件。基座上设有安装孔，气浮轴组件设置于安装孔内，环形激光器通过转接板设置于气浮轴组件的顶端，用于动态的角度量测试；工作台设置于气浮轴组件的顶端罩接于所述环形激光器外部，用于放置被测物；导电滑环设置于气浮轴组件的底端，圆光栅测角组件设置于气浮轴组件的底端套设于导电滑环外部，用于静态的角度量测试。本申请所述的精密测角仪实现了在运动过程中对角度多面体、角度传感器的角度量测试校准，能够实现在高运动速度下动态测量，并且测量误差小，动态响应范围宽，具有更好的动态性能。

A Precision Angle Measuring Instrument

The application discloses a precise goniometer, which includes a base, an air-bearing shaft assembly, a ring laser, a worktable, a conductive sliding ring, and a circular grating angular measurement assembly. Installation holes are arranged on the base, and the air float shaft assembly is arranged in the installation hole. The ring laser is set on the top of the air float shaft assembly through the transfer plate for dynamic angle measurement; the worktable is set on the top cover of the air float shaft assembly and connected to the outside of the ring laser for placing the measured object; and the conductive sliding ring is set on the air float. At the bottom of the axle assembly, the circular grating angle measuring component is arranged at the bottom of the air bearing assembly and is sleeved outside the conductive sliding ring for static angle measurement. The Precision Goniometer described in this application realizes the angle measurement and calibration of angle polyhedron and angle sensor in the course of motion. It can realize dynamic measurement at high speed, with small measurement error, wide dynamic response range and better dynamic performance.

【技术实现步骤摘要】
一种精密测角仪
本专利技术涉及一种精密测角仪，属于几何量测试仪器。
技术介绍
角度测量是几何量计量技术的重要组成部分。角度测量可以分为静态测量和动态测量两种。静态测量基本以圆光栅为代表的测量模式。但是随着航空、航天、兵器、船舶等行业的发展，对转动过程中的角度测量的要求越来越多、越来越广泛，特别在武器装备试验、测试技术中，经常需要动态测量角度，但是现有的角度动态测试存在精度低、动态性能差等问题。
技术实现思路
本申请提供了一种精密测角仪，以解决动态测试存在精度低、动态性能差等问题。第一方面，为实现上述目的，本申请提供了一种精密测角仪，包括：基座，所述基座上设有安装孔；气浮轴组件，所述气浮轴组件设置于所述安装孔内；环形激光器，所述环形激光器通过转接板设置于所述气浮轴组件的顶端，用于动态的角度量测量；工作台，所述工作台设置于所述气浮轴组件的顶端，罩接于所述环形激光器外部，用于放置被测物；导电滑环，所述导电滑环设置于所述气浮轴组件的底端；电机，所述电机的设于所述导电滑环外部。优选地，所述气浮轴组件包括气浮轴、气浮轴套和下气浮板，所述气浮轴套设置于所述安装孔内，所述气浮轴设置于所述气浮轴套内，所述下气浮板设置于所述气浮轴的底部。优选地，所述气浮轴为一体结构，包括上气浮板段和回转芯轴段，所述转接板和所述工作台设置于所述上气浮板段；所述回转芯轴的中间设有空腔，所述上气浮板段和所述下气浮板的中心均设有与空腔对应的通孔。优选地，精密测角仪还包括圆光栅测角组件，所述圆光栅测角组件设置于所述气浮轴组件的底端套设于所述导电滑环外部，用于静态的角度量测量；所述圆光栅测角组件包括圆光栅盘、圆光栅读数头和圆光栅读数头安装座；所述圆光栅读数头安装座设置于所述电机固定座的下端，所述圆光栅读数头、所述圆光栅盘均设置于所述圆光栅安装座面上，所述圆光栅盘还套设于导电滑环的定子外部。优选地，所述圆光栅测角组件还包括光栅罩和盖板，所述光栅罩一端固定于电机安装座上，另一端设置所述盖板。优选地，所述盖板中心设有腰形孔，所述腰形孔与导电滑环的定子适配。优选地，所述导电滑环包括第一转子线缆、第二转子线缆和定子线缆，所述第一转子线缆与所述环形激光器连接；第二转子线缆与所述工作台连接。优选地，所述电机的转子部设于所述导电滑环外部，所述电机的定子部固定于电机安装座上，所述电机安装座所述电机安装座设置于所述气浮轴组件的底端。优选地，精密测角仪还包括光电瞄准器，所述光电瞄准器设置于所述基座上，所述光电瞄准器的光轴通过气浮轴轴线。优选地，精密测角仪还包括计数器，所述计数器分别与圆光栅盘、圆光栅读数头和光电瞄准器连接。由以上技术方案可知，本申请提供了一种在运动过程中实现角度测量的测角仪。本申请所述的测角仪实现了在运动过程中对角度多面体、角度传感器的角度量测试校准，能够实现在高运动速度下动态测量。精密测角仪在角度测量过程中，通过电机带动气浮轴组件旋转。转动过程中，光电瞄准器对被测物进行动态瞄准，并将瞄准信号传给环形激光器，环形激光器接收瞄准信号，锁存当前角度值，光电瞄准器多次瞄准触发，环形激光器记录每一次瞄准时转过的角度，由此计算被测器物的角度值。本申请所述的精密测角仪的环形激光器在360°整周角度范围内具有高测量精度和高测量分辨力，易实现自校，可以在测量过程中确定环形激光器的比例因子，减小测量误差；可以实现高速转角测量，动态响应范围宽；能够在转速测量的同时实现转角测量，还可以测量瞬态转速。由于采用环形激光器作为测角标准，精密测角仪具有更好的动态性能。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的精密测角仪的总体结构示意图；图2是本申请实施例提供的精密测角仪的部分结构示意图；图3是本申请实施例提供的圆光栅测角组件的俯视结构示意图；图4是本申请实施例提供的盖板的俯视结构示意图。附图标记说明：基座1、安装孔101、气浮轴组件2、气浮轴21、气浮轴套22、下气浮板23、上气浮板段211、回转芯轴段212、插座孔213、环形激光器3、转接板31、工作台4、导电滑环5、第一转子线缆51、第二转子线缆52、定子线缆53、电机6、电机安装座61、圆光栅测角组件7、回转轴71、圆光栅盘72、圆光栅读数头73、圆光栅读数头安装座74、光栅罩75、盖板76、腰形孔761、支架8、调节支脚81、光电瞄准器9、计数器10、被测物安装座11、被测物12。具体实施方式下面通过对本申请实施例进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、…仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合附图，详细介绍本申请的具体实施例。图1为根据一优选实施例示出精密测角仪的总体结构示意图，图2为优选实施例示出精密测角仪的部分结构示意图。如图1、图2所示，精密测角仪包括：基座1，气浮轴组件2，环形激光器3，工作台4，导电滑环5，电机6，圆光栅测角组件7。所述基座1上设有安装孔101，所述气浮轴组件2设置于所述安装孔101内，所述环形激光器3通过转接板31设置于所述气浮轴组件2的顶端，用于动态的角度量测试。所述工作台4设置于所述气浮轴组件2的顶端，罩接于所述环形激光器3外部，用于放置被测物12。所述导电滑环5设置于所述气浮轴组件2的底端；所述导电滑环5包括第一转子线缆51、第二转子线缆52和定子线缆53，所述第一转子线缆51与所述环形激光器3连接，第二转子线缆52与所述工作台4连接，所述定子线缆53与计数器10连接，所述导电滑环5用于实现线路联通。所述电机6的转子部设于所述导电滑环5外部，所述电机6的定子部固定于电机安装座61上，所述电机安装座61设置于所述气浮轴组件2的底端。所述圆光栅测角组件7设置于所述气浮轴组件2的底端并套设于所述导电滑环5外部，用于静态的角度量测试。所述电机6还与气浮轴组件2连接，控制精密测角仪实现在不同转速下的自动旋转。另外电机6与圆光栅测角组件7组成闭环模式，实现准确定位。在环形激光器3中，光波沿同一方向运行1周即可回到出发点，因此顺时针光波和逆时针光波能够以不同的频率独立振荡，它们的频差对各种非互易效应非常敏感。环形激光器3相对惯性空间的转动会导致顺时针和逆时针光波产生可观的频差，因此可用作角速度传感器。环形激光器3动态范围大、比例因子精确、对加速度不敏感等，使它特别适合制成捷联惯性导航系统。本申请所述的环形激光器3在360°整周角度范围内具有高测量精度和高测量分辨力，易实现自校，可以在测量过程中确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密测角仪，其特征在于，包括：基座(1)，所述基座(1)上设有安装孔(101)；气浮轴组件(2)，所述气浮轴组件(2)设置于所述安装孔(101)内；环形激光器(3)，所述环形激光器(3)通过转接板(31)设置于所述气浮轴组件(2)的顶端；工作台(4)，所述工作台(4)设置于所述气浮轴组件(2)的顶端，罩接于所述环形激光器(3)外部；导电滑环(5)，所述导电滑环(5)设置于所述气浮轴组件(2)的底端；电机(6)，所述电机(6)设于所述导电滑环(5)外部。

【技术特征摘要】
1.一种精密测角仪，其特征在于，包括：基座(1)，所述基座(1)上设有安装孔(101)；气浮轴组件(2)，所述气浮轴组件(2)设置于所述安装孔(101)内；环形激光器(3)，所述环形激光器(3)通过转接板(31)设置于所述气浮轴组件(2)的顶端；工作台(4)，所述工作台(4)设置于所述气浮轴组件(2)的顶端，罩接于所述环形激光器(3)外部；导电滑环(5)，所述导电滑环(5)设置于所述气浮轴组件(2)的底端；电机(6)，所述电机(6)设于所述导电滑环(5)外部。2.根据权利要求1所述的精密测角仪，其特征在于，所述气浮轴组件(2)包括气浮轴(21)、气浮轴套(22)和下气浮板(23)，所述气浮轴(21)套设置于所述安装孔(11)内，所述气浮轴(21)设置于所述气浮轴套(22)内，所述下气浮板(23)设置于所述气浮轴(21)的底部。3.根据权利要求2所述的精密测角仪，其特征在于，所述气浮轴(21)为一体结构，包括上气浮板段(211)和回转芯轴段(212)，所述转接板(31)和所述工作台(4)设置于所述上气浮板段(211)；所述回转芯轴(212)段的中间设有空腔，所述上气浮板段(211)和所述下气浮板(23)的中心均设有与空腔对应的通孔。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的精密测角仪，其特征在于，还包括圆光栅测角组件(7)，所述圆光栅测角组件(7)设置于所述气浮轴组件(2)的底端套设于所述导电滑环(5)外部；所述圆光栅测角组件(7)包括圆光栅盘(72)、圆光栅读数头(73)和圆光栅读数头安装座(74)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱军，何小妹，李昆，周自力，何磊，唐志锋，武文斌，王一璋，曹航，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11