具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘及标定系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘及转角误差标定系统。所述转角误差标定刻盘包括：盘体，所述盘体为圆柱体，所述圆柱体的整个侧面为反光面；编码刻线组，所述编码刻线组为若干圈刻划在反光面上的编码刻线，所述编码刻线为二进制编码；和基准刻线组，所述基准刻线组为若干条刻划在反光面上的等间距、等宽的基准刻线。本发明专利技术提供了一种具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘，结合角度识别仪使用时，能够较传统转角误差标定装置实现更高分辨力和更高精度的转角误差标定。

High precision angular error identification with the calibration and calibration system of cutting line

The invention discloses a recognition groove angle error and angle error of high precision calibration Kepan calibration system. The error of the angle calibration discs which comprises a disc body, wherein the disk body is a cylinder, the side surface of the cylinder to the reflective surface; encoding reticle group, the encoding group characterized in several ring groove on the reflective surface of the reticle reticle encoding, encoding for binary encoding; and the base line group, benchmark with the reference group for a number of carved in the groove on the reflective surface spacing and width etc.. The invention provides a calibration dial with identification with the angle error of high precision, using angle identification device, compared with the traditional angular error calibration device can achieve higher resolution and higher precision of angular error calibration.

【技术实现步骤摘要】
具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘及标定系统
本专利技术涉及光电位移精密测量
，尤其涉及一种用于高精度、高分辨力转角误差标定的具有识别刻线的标定刻盘及一种转角误差标定系统。
技术介绍
角位移测量设备(如光电编码器)以其高精度、高分辨力，测量范围广，易于维护，使用可靠等优点，被广泛应用于光电经纬仪，雷达，航空航天，机器人，数控机床，指挥仪和高精度闭环调速系统等诸多领域。在生产研制高精度、高分辨力角位移测量设备时，需要对其误差精度进行标定。传统误差标定装置分为两种，一种是采用高精度角度基准，通过比较法实现对被标定设备的误差标定；另一种是采用多面棱体配合平行光管实现对转角误差的标定。根据研究可知，采用高精度角度基准比较法进行误差标定时，角度基准的分辨力和精度需要大于被标定设备3倍以上，因此角度基准比较法大多适用于对中低精度的角位移测量设备的误差标定。在对高精度角位移测量设备进行误差标定时，大多采用多面棱体标定法。但是，受多面棱体标定原理所限，该方法只能实现与多面棱体面数相同个位置点的误差标定，不能实现更多转角位置的误差标定。CN106482669A公开了一种采用双线阵图像探测器的角位移测量系统，该角位移测量系统主要包括主轴、光源、双光学透镜、光栅码盘、双线阵图像探测器、数据采集电路、译码及角度细分电路，工作时主轴带动光栅码盘转动，光源发出平行光源透过光栅码盘通过光学透镜映射到线阵图像探测器成像，数据采集电路采集其中一个线阵图像探测器数据并送入译码及细分电路进行处理得到初始角度数据，采集放置在码盘对径位置的另一个线阵图像探测器数据实现对初始角度数据的误差补偿计算，并输出所测量角度信息。CN106482669A公开的为角位移测量系统，其使用的光栅码盘上的刻线等不能实现更多转角位置的误差标定。其为对光栅码盘的图案进行角度细分。CN106989763A公开了一种图像式光电编码器的绝对式光栅码盘，包括圆形底盘、粗码识别码道和精码识别码道，精码识别码道为位于圆形底盘的最外圈的圆形码道；粗码识别码道为位于圆形码盘的次外圈的、存在零位的圆周二进制码道；对于n位绝对式光栅码盘，粗码识别码道包括n个同一圆心不同半径的、宽度相等的圆周形码道和2n个识别位置，识别位置呈二进制格式变化；相邻两个圆周形码道的径向间距为预设值；精码识别码道包括2n条处于同一圆心同一半径位置的、沿径向刻划的、均匀分布的、不刻划零位的精码识别刻线。其无法实现更多转角位置的误差标定。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的误差标定设备实现高精度误差标定时，不能实现高分辨力误差标定，而提供了一种具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘。在第一方面，本专利技术提供了一种具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘，包括：盘体，所述盘体为圆柱体，所述圆柱体的整个侧面为反光面；编码刻线组，所述编码刻线组为若干圈刻划在反光面上的编码刻线，所述编码刻线为二进制编码；和基准刻线组，所述基准刻线组为若干条刻划在反光面上的基准刻线，所述基准刻线的宽度相等，两相邻的基准刻线之间的间距Δ相等，所述基准刻线组之间的间距Δ＝πd/2N，所述基准刻先的宽度为预设值，一般不大于Δ/2。所述基准线组的基准刻线之间相互平行，且所述基准线平行于所述圆柱体的高，所述基准刻线均垂直并位于所述编码刻线的上方，所述编码刻线组的编码刻线均为圆周分布二进制编码。在本专利技术中，所述编码刻线组设置在圆柱体盘体的侧柱面，整个侧柱面均设置有，即，360°圆周转一圈。在一些实施例中，所述编码刻线组具有N圈编码刻线，由上至下依次为第一圈编码刻线、第二圈编码刻线、……、第N圈编码刻线，N为自然数。在一些实施例中，N≥8。在一些实施例中，N圈编码刻线以所述盘体的中轴线围绕，且且N圈编码刻线的每相邻两圈的编码刻线之间的间距相等，且每圈编码刻线的高度相等，所述编码刻线的间距为h/2，宽度小于优选地，所述圆柱体的横截面的直径为预设值d、高度为h，所述圆柱体的整个侧面为反光面；进一步优选地，可预设d＝100mm，h＝20mm，所述基准刻线的宽度为预设值，所述基准刻线的宽度≤Δ/2，其中，Δ为两相邻的基准刻线的间距。优选地，N圈编码刻线之间等宽、等间距。在一些实施例中，第一圈编码刻线在圆周内包含20条刻线，第二圈编码刻线在圆周内包含21条刻线，第三圈编码刻线在圆周内包含22条刻线，…依次类推，第N圈编码刻线在圆周内包含2N-1条刻线，每一圈的刻线之间均等间距分布。在一些实施例中，所述编码刻线将所述反光面分为2N个编码区域，所述编码刻线组将所述反光面分为2N个编码区域，每个编码区域的所述编码刻线组为确定唯一的。在一些实施例中，所述编码刻线为按照任意编码方式的编码刻线，所述编码刻线组为按照任意编码方式的编码刻线，且每个编码区域的编码为确定唯一的。在一些实施例中，所述基准刻线组具有2N条刻线，且垂直于编码刻线组；所述基准刻线组具有2N条基准刻线。在一些实施例中，所述反光面所在位置的直径(所述圆柱体的横截面的直径)为d，则两相邻的基准刻线的间距Δ＝πd/2N。第二方面，本专利技术还提供了一种转角误差标定系统，其中，所述标定系统包括：标定刻盘、托盘、联轴节、转接识别仪；所述标定刻盘设置在所述托盘上并通过联轴节与被标定设备同轴连接；所述转角识别仪与所述标定刻盘设置在同一水平线上，用于实现对所述标定刻盘上的编码刻线的识别及角位移细分；所述标定刻盘为本专利技术所提供的标定刻盘。本专利技术提供了一种具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘，结合角度识别仪使用时，能够较传统转角误差标定装置实现更高分辨力和更高精度的转角误差标定。附图说明图1为根据本专利技术的一实施例的具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘的原理图；图2为根据本专利技术的一实施例的转角误差标定系统的结构示意图；图3为根据本专利技术的一实施例的一种刻线的原理图；图中，10、转角误差标定系统；1、标定刻盘；11、盘体；12、反光面；13、编码刻线；131、第一圈编码刻线；132、第二圈编码刻线；133、第N圈编码刻线；14、基准刻线；2、托盘；3、联轴节；4、转角识别仪；5、被标定设备。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。如图1所示为根据本专利技术的一实施例的具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘的原理图，在一具体的实施例中，本专利技术提供了一种具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘1，包括：盘体11，所述盘体11为圆柱体，所述圆柱体的整个侧面为反光面12；编码刻线组13，所述编码刻线组13为若干圈刻划在反光面12上的编码刻线，所述编码刻线为二进制编码；和和基准刻线组14，所述基准刻线组14若干条刻划在反光面12上的等间距、等宽的基准刻线；所述基准线组14的基准刻线之间相互平行，且所述基准线平行于所述圆柱体的高，所述基准刻线均垂直并位于所述编码刻线的上方，所述编码刻线组13的编码刻线均为圆周分布二进制编码。在具体的实施例中，优选地，所述编码刻线组13具有N圈编码刻线，由上至下依次为第一圈编码刻线、第二圈编码刻线、……、第N圈编码刻线，N为自然数。在具体的实施例中，优选地，N≥8。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘，其特征在于，包括：盘体，所述盘体为圆柱体，所述圆柱体的整个侧面为反光面；编码刻线组，所述编码刻线组为若干圈刻划在反光面上的编码刻线，所述编码刻线为二进制编码；基准刻线组，所述基准刻线组为若干条刻划在反光面上的基准刻线，所述基准刻线的宽度相等，两相邻基准刻线之间的间距Δ相等；所述基准线组的基准刻线之间相互平行，且所述基准线平行于所述圆柱体的高，所述基准刻线均垂直并位于所述编码刻线的上方，所述编码刻线组的编码刻线均为圆周分布二进制编码。

【技术特征摘要】
1.一种具有识别刻线的高精度转角误差标定刻盘，其特征在于，包括：盘体，所述盘体为圆柱体，所述圆柱体的整个侧面为反光面；编码刻线组，所述编码刻线组为若干圈刻划在反光面上的编码刻线，所述编码刻线为二进制编码；基准刻线组，所述基准刻线组为若干条刻划在反光面上的基准刻线，所述基准刻线的宽度相等，两相邻基准刻线之间的间距Δ相等；所述基准线组的基准刻线之间相互平行，且所述基准线平行于所述圆柱体的高，所述基准刻线均垂直并位于所述编码刻线的上方，所述编码刻线组的编码刻线均为圆周分布二进制编码。2.根据权利要求1所述的转角误差标定刻盘，其特征在于，所述编码刻线组具有N圈编码刻线，由上至下依次为第一圈编码刻线、第二圈编码刻线、……、第N圈编码刻线，N为自然数。3.根据权利要求2所述的转角误差标定刻盘，其特征在于，N≥8。4.根据权利要求2所述的转角误差标定刻盘，其特征在于，N圈编码刻线以所述盘体的中轴线围绕，且N圈编码刻线的每相邻两圈的编码刻线之间的间距相等，且每圈编码刻线的高度相等。5.根据权利要求2所述的转角误差标定刻盘，其特征在于，第一圈编码刻线在圆周内包含20条刻线，第二圈编码刻线...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海，万秋华，赵长海，杜颖财，卢新然，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22