全“位置数和”等分定位装置的组合使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多个全“位置数和”等分定位子装置组合使用的方法。Ｔ个子装置可分别对任意路程进行Ｐ↓［１］，…Ｐ↓［ｔ］数目的等分定位，经分层或不分层或分层与不分层混合组合后，可对此路程实现Ｐ↓［１］，…，Ｐ↓［ｔ］之最小公倍数的等分定位，且理论上无误差，并给出了三种组合方式各自所用感受器、感受目标数目的公式以及在相应条件下，组合装置实现任意路程全程连续等分定位的方法。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种多个全“位置数和”等分定位装置组合使用的方法。本专利技术所指的等分是对任意路程理论上无误差的等分；任意路程既可是平面的，也可是空间的；既可以是直线、圆弧、部分椭圆、抛物线等各种曲线或由上述各种曲线组成的不封闭图形，也可以是任意的封闭图形。在工程实际当中，常见的路程有各种链式、带式生产线，加工中心刀库的刀具传送带及旋转分度盘的运动轨迹等路程，机床的直线移动部件的位移运动的路程。本专利技术的定位是指在所测路程上运动的物体在此路程上理论上无误差的定位，其位置是通过对安装于其上的感受目标的位置点的测量而确定的。感受目标的位置点是指在感受目标之上并代表其所在位置的点，此点可根据传感器系统的特点按需选择，如可为感受目标的边缘端点、几何中心等。各感受目标位置的确定，也就是在此路程上运动的物体位置的确定(即定位)。通常对路程等分定位的方法，是在确切知道路程全长后除以等分数，再用每一等分段的长度去确定路程的等分点；此种方法有两方面问题无法解决一是当不知路程全长准确值时，无法精确等分；二是在已知路程全长，但与等分数相除，不能刚好整除时，存在理论上的误差。此外，现有技术中的等分定位装置，都是采用一个感受器分别一个一个地去感测多个感受目标的位置点，并只以一个感受目标对应的感受器输出值确定等分点的位置；装置等分定位精度的提高，主要取决于各感受目标位置点的均布位置精度和感受器本身的精度这两方面因素，因此，当等分定位精度有较高要求时，感受目标势必要有更高的均布位置精度，而实现高均布位置精度难度很大，往往成本很高，对环境要求也苛刻。全“位置数和”等分定位装置虽可解决现有技术前述的两方面问题，但对任意路程进行n等分(n为大于1的有限自然数)，要求有n个感受器和n个感受目标，当n数目很大时，就需要很多个感受器和感受目标，这不仅造成等分定位装置的结构复杂，而且很可能由于某些感受器和感受目标自身结构的限制，根本无法实现。本专利技术的目的是提供一种多个全“位置数和”子装置的组合装置及其用于实现路程等分定位的方法。该方法既保持了全“位置数和”等分定位装置所能达到的高精度，又能只用较少的感受器或感受目标实现通常要更多感受器和感受目标才能实现的等分定位数。全“位置数和”等分定位的检测装置及方法表述如下全“位置数和”等分定位装置由传感器系统及附属设施构成。传感器系统由两部分组成第一部分包含多个感受目标G0,G1,…,Gp(P为大于等于0的有限整数，如2,5,7,11或80,10000 8000000等)，把它们设置于可在某一路程上运动的物体上，且要求在测量时各感受目标等间隔路程均布于此路程之上(即按各感受目标的位置点等间隔路程均布于路程之上)，感受目标可随运动物体往返运动。第二部分包含多个感受器F0,F1,…,Fq,(Q为大于等于0的有限整数)，它们都设置于路程附近，各感受器在该路程上的量程分别为R0,R1,…,Rq(感受器在路程上的量程是指感受器所能够感知的感受目标位置点在路程上位置的路程范围)，也要求在测量时R0,R1,…,Rq等间隔路程均布于路程之上(即按R0,R1,…,Rq的位置点等间隔路程均布于路程之上)；且其间隔路程与各感受目标间的相同，感受器在路程上的量程R的位置点是指在R之上并代表其所在位置的点，此点可根据传感器系统的特点按需选择，如可为R的端点、中心点等。R0,R1,…,Rq最好为等量程。每一个感受目标和任一个感受器均可构成一个传感器。本专利技术在完成所需的等分定位过程中，可包括多次感受器对感受目标的测量，各参与感测的感受目标位置点之间及参与感测的感受器之R位置点之间的排列顺序和间隔路程在各次测量时，均要求相同。将各感受目标固置于一整体式的物体上，是满足上述要求的最好途径，如将各感受目标按其位置点等间隔路程均布安装于一个始终在路程上运动的传动链上，各感受器安装于传动链附近的支架上，使其R0,R1,…,Rq的位置点也等间隔路程均布于路程上，则无论何时测量，均可保证前述要求。但对某些特殊情况，各感受目标要求分别设置于多个相互独立的物体上，那幺也只要在完成所需等分定位过程中保证每次测量时，满足上述要求，依然可实现对路程理论上无误差的等分定位；至于非测量时，各感受目标位置点之间及R0,R1,…,Rq位置点之间的相互位置，以及它们是否同步运动等不作要求。各感受目标间及R0,…,Rq间的等间隔路程均布，无高均布位置精度要求，以｜Δfmax｜+｜Δgmax｜≤Rmin为原则，其中Δgmax为各感受目标中任意2个感受目标位置点间路程的最大间隔误差；Δfmax为各感受器中任2个感受器在路程上的量程位置点间路程的最大间隔误差，Rmin为R0,…,Rq中的最小量程。Δfmax,Δgmax的确切值不必一定知道，只要令Δfmax,Δgmax在某一设定的易实现的范围内即可。各感受器的安装位置以及感受目标在运动物体上的安装方位无特殊要求，以感受器可准确测出感受目标在路程上的位置(即有“位置数”输出)为原则。感受器(或感受目标)的直接输出值或经适当处理后的间接输出值，其变化增量与所测感受目标移动前后，其位置点在路程上所处位置间的相应路程长成线性关系。将上述感受器(或感受目标)的直接输出值及间接输出值统称为“位置数”。在一个等分定位装置中，各感受目标所对应的“位置数”的变化增量应与相应的路程长成等线性关系。本专利技术的传感器系统可为各种形式的传感器系统，不论直接反应感受目标在路程上的准确位置，还是经计算转换间接反应感受目标在路程上准确位置的传感器均可为本专利技术的传感器系统。当感受器量程内的路程为直线段时，则各种位移式传感器均可很方便地用作本装置的传感器系统，当路程长与角位移间的函数关系为线性时，可用各种角位移传感器作为本装置的传感器系统。所应注意的是有些传感器系统其感受器与感受目标互相感测，它们互为感受器和感受目标，这时，可根据需要将其中之一作为感受器，另一个为感受目标。若上述感受器还具有一个感受器可感测同一状态下多个感受目标，并得到相应多个“位置数”的功能，则可以用一个感受器代替多个感受器；其实质仍相当于1个感受器对应1个感受目标。本专利技术的附属设施主要包括感受器及感受目标的支承部分，整个装置的动力源和传动部分以及各“位置数”的采集、运算、求和、比较及其控制部分。本专利技术实现对任意路程等分定位的方法是一．当等分定位的感测零点(即此时输出的“位置数”为零)取在感受器在路程上的量程R之位置点与感受目标之位置点的重合点时在某起始位置，n+1个感受器感测相应的在路程上的n+1个感受目标(n+1≤P且n+1≤Q)，得到n+1个“位置数”A00,A01,…,A0n，求和M0=Σi=0nA0i]]>，设感受目标运动方向为由F0经F1向Fn运动的方向，感受目标在移动到离初始位置n等分中某一等分路程长Lj=(L/n)*j位置后(L为需等分的路程全长，j为小于或等于n的非负整数)，(n-j)+1个感受器Fj,Fj+1,…，Fn对应(n-j)+1个感受目标G0,G1,…,Gn-j，感测得(n-j)+1个“位置数”Ajj,Aj(j+1),…,Ajn，因为F0,…,Fj-1感受器量程内无相应的感受目标，故令Aj(j-1),…,Ajt,…,Aj0(t为小本文档来自技高网...

【技术保护点】
全“位置数和”等分定位装置的组合使用方法是将Ｔ（Ｔ为大于１的有限自然数，如２，３，４，５，８００００００００）个全“位置数和”子装置组合起来使用，从而实现对任意路程的等分定位；其特征是：Ｔ个子装置中，各子装置可实现对任意路程理论上无误差的等分定位数目分别为Ｐ↓［１］，Ｐ↓［２］，…，Ｐ↓［ｉ］，…，Ｐ↓［ｔ］（Ｐ↓［ｉ］为大于１的有限自然数），且各子装置之间相互独立工作，则组合后的装置可得到对路程进行Ｐ↓［１］，Ｐ↓［２］，…，Ｐ↓［ｉ］，…，Ｐ↓［ｔ］之最小公倍数的等分定位值路程长。组合方式可为分层组合方式或不分层组合方式或分层与不分层混合的组合方式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘北英，
申请(专利权)人：刘北英，刘北铭，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]