用于测量的开环定位装置及误差消除方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于测量的开环定位装置及误差消除方法，涉及一种高度测量装置及其测量误差消除方法，包括竖直导向杆和与竖直导向杆连接的测试基准面，所述竖直导向杆上横向滑动连接设有测距传感器，所述测距传感器电连接有数据采集器，所述竖直导向杆上设有伺服电机，该伺服电机驱动测距传感器在竖直导向杆中上下滑动。本发明专利技术巧妙利用一个开环定位测量装置消除了定位误差和机械误差，并且采用了开环控制，并借助了简单的装置和结构实现了测距传感器的精密定位，这使得其测量方法操作更加方便且准确率更高。

Open loop positioning device for measurement and error elimination method

The invention discloses a method for measuring the open loop positioning device and error elimination method, relates to a method and a device to eliminate the measurement error of height measurement, including the vertical guide bar and connected with the vertical guide bar test datum, connecting the horizontal sliding guide rod is arranged in the vertical distance sensor, the ranging sensor is electrically connected a data acquisition system, servo motor with the vertical guide bar, distance sensor in vertical sliding guide rod in driving the servo motor. The present invention using an open loop positioning device eliminates the positioning error and the mechanical error, and adopts open-loop control, and with the help of the device and simple structure to realize the precise position of the range sensor, which makes the measurement more convenient operation and higher accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高度测量装置及其测量误差消除方法，尤其涉及一种。
技术介绍
测厚装置大多利用接触式相对法测量原理进行测厚，传统测厚装置的结构较为复杂，测得的结果精度较差。在传统的测试过程中，没有对传感器的运动状态进行定位控制，不能准确地回到定标点，于是存在的误差较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种，巧妙利用一个简单装置消除了定位误差和机械误差，采用了开环控制并借助于简单装置实现了传感器的精密定位，这使得其测量方法操作更加方便且准确率更高。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种用于测量的开环定位测量装置，包括竖直导向杆和与竖直导向杆连接的测试基准面，所述竖直导向杆上横向滑动连接设有测距传感器，所述测距传感器电连接有数据采集器，所述竖直导向杆上设有伺服电机，该伺服电机驱动测距传感器在竖直导向杆中上下滑动。为了更好地实现本专利技术，在竖直导向杆与测距传感器之间设有活动支架，测距传感器通过活动支架来实现与竖直导向杆之间的滑动连接，所述竖直导向杆滑动连接有横向布置的活动支架，所述测距传感器固定连接于活动支架的端部。进一步的技术方案是:所述伺服电机设置于竖直导向杆的顶部。更进一步的技术方案是:所述测距传感器与数据采集器通过数据通讯导线电通信连接。一种测量误差消除方法，其具体测量误差消除方法如下:a、让活动支架、测距传感器滑动位于本开环定位测量装置的最高位置处；b、让伺服电机驱动活动支架在竖直导向杆中向下滑动，设定其滑动到竖直导向杆Y0位置处为测量定标点，启动测距传感器并通过测距传感器测量出从测量点到测试基准面的垂直距离hQ ；C、让活动支架、测距传感器滑动位于本开环定位测量装置的最高位置处；d、在位于测距传感器测量点正下方的测试基准面上放置待测片材，e、让伺服电机驱动活动支架在竖直导向杆中向下滑动，设定其滑动到竖直导向杆Y0位置处为测量定标点，启动测距传感器并通过测距传感器测量出从测量点到测试基准面的待测片材上表面的垂直距离h；f、重复上述a?e若干次，计算出脉冲丢失、丝杠的机械误差AW ;同时还得到若干个h值，并计算出其平均值Htl ;同时还得到若干个Ii1值，并计算出其平均值H1 ；g、通过公式H=H1-Htl-Λ W，得到待测片材的厚度值。本专利技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:本专利技术巧妙利用一个开环定位测量装置消除了定位误差和机械误差，并且采用了开环控制，并借助了简单的装置和结构实现了测距传感器的精密定位，这使得其测量方法操作更加方便且准确率更高。【附图说明】图1为开环定位测量装置的结构示意图；图2为开环定位测量装置测量待测片材的结构示意图；图3为本专利技术在定标与复位时伺服机构的速度控制曲线；图4为本专利技术在测试时伺服机构的速度控制曲线。其中，附图中的附图标记所对应的名称为:I 一测试基准面，2 —竖直导向杆，3 —活动支架，4 一测距传感器，5 —数据通讯导线，6 —数据米集器，7 —伺服电机，8 —待测片材。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明:实施例如图1?图4所示，一种用于测量的开环定位测量装置，包括竖直导向杆2和与竖直导向杆2连接的测试基准面1，竖直导向杆2上横向滑动连接设有测距传感器4，测距传感器4电连接有数据采集器6，竖直导向杆2上设有伺服电机7，该伺服电机7驱动测距传感器4在竖直导向杆2中上下滑动。如图2所示，在测厚装置测量过程中，在未放置被测片材时，由伺服电机7驱动测距传感器4从测量装置的最高处滑下，使测距传感器4测量出到大理石平台之间的距离并记下当前测距传感器4的所处位置ytl，此时测距传感器4输出一信号h0作为测试基准，此过程叫做定标。然后将测距传感器4上移到测量装置的最高处后停止，然后再放入待测片材8，再由伺服电机7驱动测距传感器4下降至同一高度位置10处进行测量，此时测距传感器4输出另外一信号hl，根据测距传感器4两次输出信号差h = hl-hO,即可获得待测片材8的厚度。测试完毕后，测距传感器4上移到最高位置处(或者固定位置处)然后停止，该过程叫做复位。在上述厚度测量结构中，为了实现高精度测量就要求位移测距传感器4在测试时必须准确回到定标点％，如果不能准确回到定标点，势必产生测量误差。针对这一情况，本专利技术一套精密运动定位装置以解决上述问题。在运动定位装置中，为了简化系统结构，在满足设计测量精度的前提下，设计了一套基于西门子V80伺服系统的定位装置并巧妙利用一个简单装置消除了定位误差和机械误差。目前精密定位装置多借助于光栅尺进行位移测量和定位和伺服系统构成闭环控制，引入光栅数据读取系统因此相对复杂。本定位装置特点在于采用开环控制并借助于简单装置实现精密定位，因此本装置目前在国内相关产品中具有技术开创性。如图1、图2所示，在竖直导向杆与测距传感器之间设有活动支架3，测距传感器4通过活动支架3来实现与竖直导向杆2之间的滑动连接，竖直导向杆2滑动连接有横向布置的活动支架3，测距传感器4固定连接于活动支架3的端部。如图1、图2所不,本实施例的伺服电机7设置于竖直导向杆2的顶部。如图1、图2所示，测距传感器4与数据采集器6通过数据通讯导线5电通信连接。一种测量误差消除方法，其具体测量误差消除方法如下:a、让活动支架3、测距传感器4滑动位于本开环定位测量装置的最高位置处(或者固定位置处)；即让活动支架3滑动到本开环定位测量装置在竖直导向杆2上的复位点处。b、让伺服电机7驱动活动支架3在竖直导向杆2中向下滑动(其滑动控制速度如图4所示)，设定其滑动到竖直导向杆21ο位置处为测量定标点，启动测距传感器4并通过测距传感器4测量出从测量点到测试基准面I的垂直距离IvC、让活动支架3、测距传感器4滑动位于本开环定位测量装置的最高位置处(或者固定位置处)；如图3所示，即让活动支架3滑动到本开环定位测量装置在竖直导向杆2上的复位点处，伺服电机7驱动活动支架3滑动到复位点的控制速度如图3所示。d、在位于测距传感器4测量点正下方的测试基准面I上放置待测片材8，e、让伺服电机7驱动活动支架3在竖直导向杆2中向下滑动，设定其滑动到竖直导向杆21ο位置处为测量定标点，启动测距传感器4并通过测距传感器4测量出从测量点到测试基准面I的待测片材8上表面的垂直距离Ii1 ；f、重复上述a?e若干次，计算出脉冲丢失、丝杠的机械误差AW ;同时还得到若干个&值，并计算出其平均值Htl ;同时还得到若干个Ii1值，并计算出其平均值H1 ；g、通过公式H=H1-Htl- Δ W，得到待测片材8的厚度值。通过上述方法，开环定位测量装置可以消除了定位误差和机械误差，并且通过多次测量平均计算的方式，这使得其测量方法操作更加方便且准确率更高。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量的开环定位测量装置，其特征在于：包括竖直导向杆（2）和与竖直导向杆（2）连接的测试基准面（1），所述竖直导向杆（2）上横向滑动连接设有测距传感器（4），所述测距传感器（4）电连接有数据采集器（6），所述竖直导向杆（2）上设有伺服电机（7），该伺服电机（7）驱动测距传感器（4）在竖直导向杆（2）中上下滑动。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量的开环定位测量装置，其特征在于:包括竖直导向杆(2)和与竖直导向杆(2)连接的测试基准面(1)，所述竖直导向杆(2)上横向滑动连接设有测距传感器(4)，所述测距传感器(4 )电连接有数据采集器(6 )，所述竖直导向杆(2 )上设有伺服电机(7 )，该伺服电机(7)驱动测距传感器(4)在竖直导向杆(2)中上下滑动。2.按照权利要求1所述的用于测量的开环定位测量装置，其特征在于:所述竖直导向杆(2)滑动连接有横向布置的活动支架(3)，所述测距传感器(4)固定连接于活动支架(3)的端部。3.按照权利要求2所述的用于测量的开环定位测量装置，其特征在于:所述伺服电机(7)设置于竖直导向杆(2)的顶部。4.按照权利要求1所述的用于测量的开环定位测量装置，其特征在于:所述测距传感器(4)与数据采集器(6)通过数据通讯导线(5)电通信连接。5.一种测量误差消除方法，其特征在于:其具体测量误差消除方法如下: a、让活动支架(3)、测距传感器(4)滑动位于本开环定...

【专利技术属性】
技术研发人员：董明，王晓英，邵伟，赵维，陆蔺辉，杨菊辉，石耀刚，范玉德，魏志勇，曹军，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：