一种带速率精度控制的转台装置制造方法及图纸

技术编号:15745213 阅读:425 留言:0更新日期:2017-07-02 21:52
本实用新型专利技术公开了一种带速率精度控制的转台装置,包括电气测控单元,电气测控单元包括测角系统、控制系统、上位机,特征是:还包括机械台体,机械台体由精密回转轴系、定位齿盘、空心杯直流电机、基座、密珠轴承、升降齿盘、蜗轮蜗杆减速器、偏心轴组成,精密回转轴系由台面、精密回转轴、分度齿盘、精密轴承、力矩电机、导电滑环和圆感应同步器构成。该装置通过保持齿盘适当的锁紧力来保证定位精度,通过圆感应同步器及测角系统来保证较高的速率精度,实现了为惯组提供高速率精度旋转、高位置精度定位的功能。本实用新型专利技术在惯性技术领域具有很强的工程应用价值及广阔的应用前景。

Turntable device with speed precision control

The utility model discloses a turntable device with speed precision control, including electrical control unit, electrical control unit includes goniometer system, control system, upper computer is composed of mechanical structure, the mechanical structure of the precision rotary shaft, the positioning toothed disc, hollow cup motor, a base, ball bearing, lifting gear wheel, worm gear reducer, eccentric shaft, precision rotary shaft by precision rotary shaft, indexing table, fluted disc, precision bearings, motor torque, slip ring and inductorsyn form. The device by maintaining proper gear disk locking force to ensure the positioning accuracy, to ensure high accuracy rate by inductosyn and angle measuring system, which provides high rate and high precision rotary position precision positioning for the IMU function. The utility model has strong engineering application value and broad application prospect in the field of inertial technology.

【技术实现步骤摘要】
一种带速率精度控制的转台装置
本技术涉及转台装置,尤其是涉及一种带速率精度控制的转台装置。
技术介绍
转台是一种惯性测试设备。近年来,惯组作为角度测量、角度基准和角度传感器设备在航天、航空、航海等领域得到了广泛的应用。随着惯性制导技术、惯性导航技术和惯性测量技术的不断发展,对惯性元件及惯性导航系统的精度要求越来越高。传统提高惯组系统导航精度的方法是定期将惯组从载体上拆卸下来,在实验室利用转台对其进行单独标定,整个标定过程时间长且复杂,同时在拆装过程中还可能带来新的安装误差。为提高惯组的导航精度,提高效率和机动性,一种可实现在载体上快速进行惯组标定的装置即惯组自标定转位装置应运而生。目前的惯组自标定转位装置,有基于不同的定位精度实现的二位置、四位置及多位置定位功能,产品具有便捷、轻小、可靠、使用方便等优点,且能适应高低温、强振动冲击等恶劣工作环境,在惯组自标定领域已具有一定的应用。但其功能单一,只能提供高精度的角度位置定位功能。随着惯性系统对自标定转位装置功能需求的不断增加,研究可连续旋转、带速率精度控制、高精度位置定位、适应恶劣工作环境的在线自标定转位装置成为惯组自标定技术的重要发展方向。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种带速率精度控制的转台装置,该装置通过保持齿盘适当的锁紧力来保证定位精度,通过圆感应同步器及测角系统来保证较高的速率精度,实现了为惯组提供高速率精度旋转、高位置精度定位的功能。本技术的目的是这样实现的:一种带速率精度控制的转台装置,包括电气测控单元,电气测控单元包括测角系统、控制系统、上位机,特征是:还包括机械台体,机械台体由精密回转轴系、定位齿盘、空心杯直流电机、基座、密珠轴承、升降齿盘、蜗轮蜗杆减速器、偏心轴组成,其中:精密回转轴系由台面、精密回转轴、分度齿盘、精密轴承、力矩电机、导电滑环和圆感应同步器构成,台面通过螺丝固定在精密回转轴的上面,精密回转轴通过螺丝固定在管形的分度齿盘的上面,在分度齿盘的侧壁上部固定有精密轴承,在分度齿盘的侧壁中部、精密轴承的下面固定有力矩电机,在分度齿盘的侧壁底部固定有圆感应同步器,在分度齿盘中间的分度齿盘腔中放置有导电滑环;精密回转轴系放置在“凵”形的基座中,分度齿盘的底部固定在基座内的底板中间,环形的定位齿盘的内壁与精密回转轴的外壁呈紧密配合,使得定位齿盘与精密回转轴紧密套在一起,定位齿盘通过螺丝固定在基座的上面,环形的升降齿盘位于定位齿盘的下面内侧,升降齿盘设有内圈齿和外圈齿,升降齿盘的内圈齿和分度齿盘配合,升降齿盘的外圈齿和定位齿盘配合,形成双啮合;空心杯直流电机、蜗轮蜗杆减速器和偏心轴安装在基座内的升降齿盘的左侧,蜗轮蜗杆减速器的动力输入由空心杯流电机提供,蜗轮蜗杆减速器驱动偏心轴旋转,偏心轴的轴端嵌入升降齿盘相对应的内孔,利用偏心轴的高点与低点实现升降齿盘升降;密珠轴系安装于法兰座与升降齿盘之间,采用微量过盈配合保证升降齿盘的平稳升降。分度齿盘安装于机械台体的内部,将精密回转轴系和基座锁紧为一体,精密回转轴与基座通过精密轴承保证相对转动。导电滑环用于实现机械台体内的力矩电机、空心杯直流电机与圆感应同步器所需的包括电源信号、控制信号和通讯信号与外部电气测控单元的传输。力矩电机用于驱动精密回转轴系转动,从而带动分度齿盘和台面的转动。空心杯直流电机用于驱动偏心轴的转动,实现升降齿盘的升降运动,从而完成升降齿盘和分度齿盘的脱开、啮合与锁紧动作。电气测控单元由测角系统、控制系统、上位机组成,用于控制机械台体的转位、升降和启停以及对外通信,以保障定位精度和速率精度。要实现对位置和速率精度的测控,并满足自动化测试的要求,系统设有两种工作状态,即位置状态、速率状态,总体采用大系统闭环的实时控制方案。测角系统由圆感应同步器和测角电路组合而成,测角系统的精度决定了整个转台装置旋转和定位的精度。所述圆感应同步器安装于转台装置的底部,用于提供台面的角位置和角速度信息。测角电路主要由激磁功放电路、前置放大电路、A/D转换电路、单片机系统和计算机系统部分组成。控制系统的功能是控制升降齿盘的相对旋转和升降,并与上位机通讯,接收控制指令。根据转台装置的工作状态,以力矩电机和空心杯直流电机作为运动执行机构,圆感应同步器作为反馈机构。为提高伺服精度,采用高增益带积分环节的Ⅲ型闭环控制算法。本技术的工作过程如下:1、当转台装置处于位置状态工作时,根据上位机的指令,控制系统驱动力矩电机转动,同时根据圆感应同步器将精密回转轴系的角度信息实时反馈给控制系统,通过闭环控制精密回转轴停留在指定角度的位置,当精密回转轴系转到指定的角度位置后,驱动空心杯直流电机转动,通过蜗轮蜗杆减速传动,驱动偏心轴转动,带动升降齿盘升高到最高点,升降齿盘同时与分度齿盘和定位齿盘进行啮合。由于定位齿盘固定在基座上,使得升降齿盘与定位齿盘、分度齿盘啮合后的基准不会发生偏移,因此可以保证精密回转轴系的位置精度,精密回转轴的角度定位精度在10秒以内。2、当转台装置处于速率状态工作时,根据上位机的指令,控制系统驱动空心杯直流电机转动,通过蜗轮蜗杆减速传动,驱动偏心轴转动,带动升降齿盘降低到最低点,升降齿盘与分度齿盘(精密回转轴系)脱开。当升降齿盘脱开后,力矩电机驱动精密回转轴,带动精密回转轴系做高精度回转运动,此时圆感应同步器对精密回转轴系的角度信息进行采集,同时将信息反馈给控制系统,实现转台装置的高精度速率闭环控制。根据圆感应同步器的测角精度,本技术的速率精度为5*10-4(速度1°~10°/s)。本技术相比现有的惯组自标定转位装置,具有以下优点:1、结构上:基于多齿分度技术,分度齿盘、升降齿盘和定位齿盘双啮合,可实现角度的高精度定位与锁紧;2、功能上:增加了速率精度控制,可控制机械台体以一定的速率精度旋转。总之,与以往的自标定装置相比,本技术具有高位置精度定位和高速率精度旋转的功能优势,在惯性
具有很强的工程应用价值及广阔的应用前景。附图说明图1是本技术的结构示意图;图2是精密回转轴系的放大示意图;图3是升降齿盘的结构示意图;图4是电气测控单元原理框图;图1中:101、精密回转轴系、102、定位齿盘、103、空心杯直流电机、104、基座、、105、密珠轴系、106、升降齿盘、107、蜗轮蜗杆减速器、108、偏心轴、109法兰座;图2中:201、台面、202、精密回转轴、203、分度齿盘、204、精密轴承、205、力矩电机、206、导电滑环、207、圆感应同步器,208、分度齿盘腔;图3中:301、内圈齿、302、外圈齿、303、内孔。具体实施方式下面结合实施例并对照附图对本技术作进一步详细说明。一种带速率精度控制的转台装置,包括电气测控单元,电气测控单元包括测角系统、控制系统、上位机,特征是:还包括机械台体,机械台体由精密回转轴系101、定位齿盘102、空心杯直流电机103、基座104、密珠轴承105、升降齿盘106、蜗轮蜗杆减速器107、偏心轴108组成,其中:精密回转轴系由台面201、精密回转轴202、分度齿盘203、精密轴承204、力矩电机205、导电滑环206和圆感应同步器207构成,台面201通过螺丝固定在精密回转轴202的上面,精密回转轴20本文档来自技高网
...
一种带速率精度控制的转台装置

【技术保护点】
一种带速率精度控制的转台装置,包括电气测控单元,电气测控单元包括测角系统、控制系统、上位机,其特征在于:还包括机械台体,机械台体由精密回转轴系、定位齿盘、空心杯直流电机、基座、密珠轴承、升降齿盘、蜗轮蜗杆减速器、偏心轴组成,其中:精密回转轴系由台面、精密回转轴、分度齿盘、精密轴承、力矩电机、导电滑环和圆感应同步器构成,台面通过螺丝固定在精密回转轴的上面,精密回转轴通过螺丝固定在管形的分度齿盘的上面,在分度齿盘的侧壁上部固定有精密轴承,在分度齿盘的侧壁中部、精密轴承的下面固定有力矩电机,在分度齿盘的侧壁底部固定有圆感应同步器,在分度齿盘中间的分度齿盘腔中放置有导电滑环;精密回转轴系放置在“凵”形的基座中,分度齿盘的底部固定在基座内的底板中间,环形的定位齿盘的内壁与精密回转轴的外壁呈紧密配合,使得定位齿盘与精密回转轴紧密套在一起,定位齿盘通过螺丝固定在基座的上面,环形的升降齿盘位于定位齿盘的下面内侧,升降齿盘设有内圈齿和外圈齿,升降齿盘的内圈齿和分度齿盘配合,升降齿盘的外圈齿和定位齿盘配合,形成双啮合;空心杯直流电机、蜗轮蜗杆减速器和偏心轴安装在基座内的升降齿盘的左侧,蜗轮蜗杆减速器的动力输入由空心杯流电机提供,蜗轮蜗杆减速器驱动偏心轴旋转,偏心轴的轴端嵌入升降齿盘相对应的内孔,利用偏心轴的高点与低点实现升降齿盘升降;密珠轴系安装于法兰座与升降齿盘之间,采用微量过盈配合保证升降齿盘的平稳升降。...

【技术特征摘要】
1.一种带速率精度控制的转台装置,包括电气测控单元,电气测控单元包括测角系统、控制系统、上位机,其特征在于:还包括机械台体,机械台体由精密回转轴系、定位齿盘、空心杯直流电机、基座、密珠轴承、升降齿盘、蜗轮蜗杆减速器、偏心轴组成,其中:精密回转轴系由台面、精密回转轴、分度齿盘、精密轴承、力矩电机、导电滑环和圆感应同步器构成,台面通过螺丝固定在精密回转轴的上面,精密回转轴通过螺丝固定在管形的分度齿盘的上面,在分度齿盘的侧壁上部固定有精密轴承,在分度齿盘的侧壁中部、精密轴承的下面固定有力矩电机,在分度齿盘的侧壁底部固定有圆感应同步器,在分度齿盘中间的分度齿盘腔中放置有导电滑环;精密回转轴系放置在“凵”形的...

【专利技术属性】
技术研发人员:周萍王晓卿薄夫森娄敏王斌
申请(专利权)人:九江精达检测技术有限公司
类型:新型
国别省市:江西,36

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1