一种调平方法及使用该方法的调平平台技术

本发明专利技术公开了一种调平方法及使用该方法的调平平台，涉及工作台调平领域，调平平台包括基座、外框、内框和方位台，所述外框安装于基座上端，所述内框安装于基座上端，所述方位台安装于内框上端，所述外框左端与外框旋转轴转动连接，所述内框后端与内框旋转轴转动连接，所述外框旋转轴与内框旋转轴相互垂直，所述方位台下端中部与内框转动连接，调平方法步骤包括：校标、解算、粗调和精调。本发明专利技术的优点在于：在调平平台时先进行粗调，根据静止时倾角仪和编码器的数据，解算出理论上的电机运动目标角，再精调，直接用倾角仪的数据作反馈，运动电机使倾角仪数据趋向水平，能够的极大的缩短平台调平时间，提高设备安装效率。提高设备安装效率。提高设备安装效率。

【技术实现步骤摘要】
一种调平方法及使用该方法的调平平台


[0001]本专利技术涉及工作台调平领域，具体是涉及一种调平方法及使用该方法的调平平台。

技术介绍

[0002]目前，在机械制造行业中，精密设备工作台面会受到工作环境的影响，比如温度、湿度、振动及载荷等，如果不能有效控制工作台面的平面度，会影响到工件的加工质量，所以能够快速调平装置更有利于产品的加工。
[0003]现有的调平平台由于结构和成本因素，水平检测传感器多采用倾角仪，但是倾角仪会带来一个严重的问题，实时性不够，既倾角仪只能测量静止状态的倾角，在测量动目标的时候延时很大，测量不准确。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，提供一种调平方法及使用该方法的调平平台，本技术方案解决了上述
技术介绍
中提出的现有的调平平台由于结构和成本因素，水平检测传感器多采用倾角仪，但是倾角仪会带来一个严重的问题，实时性不够，既倾角仪只能测量静止状态的倾角，在测量动目标的时候延时很大，测量不准确的问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种调平平台的调平方法，包括如下步骤：
[0007]校标：通过旋转方位台、内框和外框使倾角仪的x轴与外框旋转轴对齐，倾角仪的y轴与内框的内框旋转轴对齐；
[0008]解算：根据基座的位置，计算出外框、内框和方位台的旋转角度；
[0009]粗调：根据解算出的旋转角度，依次旋转外框、内框和方位台，使方位台初步调平；
[0010]精调：当方位台初步调平后以倾角仪的值取负再取半，作为内框和外框的目标轴角，循环多次转动内框和外框，使倾角仪的值逐渐逼近到零。
[0011]优选的，所述校标的具体步骤如下：
[0012]利用水平仪将基座调水平；
[0013]调整方位，通过旋转方位台，使得当内框运动时倾角仪的x值变化而y值不变，此位置方位置零；
[0014]调整外框和内框，使得倾角仪的读数x和y都到0，此时将外框置零，内框置零，至此标校完成，倾角仪的x轴与外框旋转轴对齐，倾角仪的y轴与内框的内框旋转轴对齐。
[0015]优选的，所述解算的具体步骤为：
[0016]坐标系建立：在外框、内框、方位台都是标校零位位置，建立大地坐标系，以基座位置建立基座系，以调平位置建立目标坐标系，所述大地坐标系沿y轴旋转角度μ得到虚拟坐标系，所述虚拟坐标系沿x轴旋转角度ν得到基座系，所述基座系沿外框旋转轴旋转角度α得到外框系，所述外框系沿内框旋转轴旋转角度β得到内框系，所述内框系沿方位台旋转轴旋
转角度θ得到目标系；
[0017]初始位置参数：将调平平台的外框、内框、方位都运行到零位，等倾角仪稳定后，记录倾角仪的y轴显示角度a0和x轴显示角度b0；
[0018]数值解算：根据角度计算公式计算得出角度α和角度β。
[0019]所述角度计算公式为：
[0020]进一步的，提出一种调平平台，适用于如上述的调平方法，包括基座、外框、内框和方位台，所述外框安装于基座上端，所述内框安装于基座上端，所述方位台安装于内框上端，所述外框左端与外框旋转轴转动连接，所述内框后端与内框旋转轴转动连接，所述外框旋转轴与内框旋转轴相互垂直，所述方位台下端中部与内框转动连接。
[0021]可选的，所述方位台上端安装有倾角仪，所述倾角仪的x轴对应外框旋转轴，倾角仪的y轴对应内框的内框旋转轴。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：在调平平台时先进行粗调，根据静止时倾角仪和编码器的数据，解算出理论上的电机运动目标角，再精调，直接用倾角仪的数据作反馈，运动电机使倾角仪数据趋向0，即水平，有了粗调这一步可大大缩短精调所需的时间，能够的极大的缩短平台调平时间，提高设备安装效率。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提出的调平平台的立体结构示意图；
[0024]图2为本专利技术提出的调平方法的流程图；
[0025]图3为本专利技术提出的调平方法中各坐标系的旋转关系图。
[0026]图中标号为：
[0027]1、基座；2、外框；201、外框旋转轴；3、内框；301、内框旋转轴；4、方位台。
具体实施方式
[0028]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0029]参照图1所示，一种调平平台，其特征在于，包括基座1、外框2、内框3和方位台4，外框2安装于基座1上端，内框3安装于基座1上端，方位台4安装于内框3上端，外框2左端与外框旋转轴201转动连接，内框3后端与内框旋转轴301转动连接，外框旋转轴201与内框旋转轴301相互垂直，方位台4下端中部与内框3转动连接，方位台4上端安装倾角仪，倾角仪的x轴对应外框旋转轴201，倾角仪的y轴对应内框的内框旋转轴301。
[0030]请参阅图2
‑
3所示，进一步提出一种调平方法，包括如下步骤：
[0031]校标：利用水平仪将基座调水平；
[0032]调整方位，通过旋转方位台4，使得当内框3运动时倾角仪的x值变化而y值不变，此位置方位置零；
[0033]调整外框2和内框3，使得倾角仪的读数x和y都到0，此时将外框2置零，内框3置零，至此标校完成，倾角仪的x轴与外框旋转轴201对齐，倾角仪的y轴与内框的内框旋转轴301
对齐。
[0034]解算：坐标系建立：在外框2、内框3、方位台4都是标校零位位置，建立大地坐标系，以基座位置建立基座系，以调平位置建立目标坐标系，大地坐标系沿y轴旋转角度μ得到虚拟坐标系，虚拟坐标系沿x轴旋转角度ν得到基座系，基座系沿外框旋转轴201旋转角度α得到外框系，外框系沿内框旋转轴301旋转角度β得到内框系，内框系沿方位台4旋转轴旋转角度θ得到目标系；
[0035]初始位置参数：将调平平台的外框、内框、方位都运行到零位，等倾角仪稳定后，记录倾角仪的y轴显示角度a1和x轴显示角度b1；
[0036]数值解算：根据角度计算公式计算得出角度α和角度β。
[0037]粗调：根据解算出的旋转角度，依次旋转外框2、内框3和方位台4，使方位台4初步调平。
[0038]精调：当方位台4初步调平后以倾角仪的值取负再取半，作为内框3和外框2的目标轴角，循环多次转动内框3和外框2，使倾角仪的值逐渐逼近到零。
[0039]其中所述角度计算公式为：
[0040]所述角度计算公式的推算过程为：
[0041]在目标系中，取向量a5＝[1,0,0]与x轴同向，向量b5＝[0,1,0]与y轴同向，其中下标5表示在目标系中的表示。则该向量在大地坐标系中的表示为：
[0042][0043]其中为大地坐标系到目标系的旋转矩阵：
[0044][0045]其中
[0046][0047][0048][0049][0050][0051]再在大地坐标系下取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调平平台的调平方法，其特征在于，包括如下步骤：校标：通过旋转方位台(4)、内框(3)和外框(4)使倾角仪的x轴与外框旋转轴(201)对齐，倾角仪的y轴与内框的内框旋转轴(301)对齐；解算：根据基座(1)的位置，计算出外框(2)、内框(3)和方位台(4)的旋转角度；粗调：根据解算出的旋转角度，依次旋转外框(2)、内框(3)和方位台(4)，使方位台(4)初步调平；精调：当方位台(4)初步调平后以倾角仪的值取负再取半，作为内框(3)和外框(2)的目标轴角，循环多次转动内框(3)和外框(2)，使倾角仪的值逐渐逼近到零。2.根据权利要求1所述的一种调平平台的调平方法，其特征在于，所述校标的具体步骤如下：利用水平仪将基座调水平；调整方位，通过旋转方位台(4)，使得当内框(3)运动时倾角仪的x值变化而y值不变，此位置方位置零；调整外框(2)和内框(3)，使得倾角仪的读数x和y都到0，此时将外框(2)置零，内框(3)置零，至此标校完成，倾角仪的x轴与外框旋转轴(201)对齐，倾角仪的y轴与内框的内框旋转轴(301)对齐。3.根据权利要求2所述的一种调平平台的调平方法，其特征在于，所述解算的具体步骤为：坐标系建立：在外框(2)、内框(3)、方位台(4)都是标校零位位置，建立大地坐标系，以基座位置建立基座系，以调平位置建立目标坐标系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炎，张家骏，陈勇军，刘程，彭治军，
申请(专利权)人：武汉华之洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：