一种末端安装自校正高精度离心机制造技术

一种末端安装自校正高精度离心机，包括机械台体和控制机柜，所述机械台体包括台体框架，台体框架内经轴承安装有主轴，主轴上安装有电机，主轴下端设有角度解算编码器，所述主轴内设有滑环，主轴上端连接有置于台体框架上方的转台台面，转台台面上设有加速度计和负载安装工位；所述控制机柜内分别设有用于控制机械台体运动的离心机测控系统、用于信号采集和数据处理的工控机和电源，所述离心机测控系统包括用于加速度计信号采集的加速度计采集系统、以及驱动电机的驱动系统。本发明专利技术用于实现离心机台面运动、外部高精度加速度信号采集、数据误差比对和高精度离心力微调；具有操作快捷简单，精度高和安装方便的特点。精度高和安装方便的特点。精度高和安装方便的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种末端安装自校正高精度离心机


[0001]本专利技术涉及一种末端安装自校正高精度离心机。

技术介绍

[0002]随着国内航空、航天技术的快速发展，对导航设备的性能及精确度的要求不断提高。与此相对应的，精密离心机是高精度惯性导航仪表的关键检测校准设备。高精度惯性导航作为以陀螺和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统，能根据惯性器件输出解算其在导航坐标系中的速度和位置，在航空航天、国防科技、测绘导航等领域应用广泛。为了保证精密离心机输出加速度的准确度，除了保证电气驱动、回转主轴、机械台面等的超精密研制外，还要考虑并补偿地球自转、离心机自身位姿误差等因素的影响，建立准确的精密离心机输出加速度数学模型以及找到模型中重要分量的高精度测量方法。目前国内外学者已建立了多个精密离心机输出加速度数学模型：考虑精密离心机的主轴铅垂度、失准角、半径动态伸长量等因素，建立了包含数十个测量分量的加速度数学模型；建立的加速度数学模型测量分量少，但没有明确说明是否需要考虑天体作用力等因素，故仅适用于一般精度的精密离心机；而美国航天宇航局建立的加速度数学模型虽然详尽，但主要用于影响因素的分析，模型中的分量不完全可测量，因此也无法直接为惯性仪表标校提供恒加速度输入值。从目前离心机研究可以看出，科研人员对离心机建立的这些加速度数学模型测量分量要么不确定，要么分量不可测，而且多适用于一般精度等级的精密离心机，对于高精度精密离心机均存在一定局限性。

技术实现思路

[0003]本专利技术其目的就在于提供一种末端安装自校正高精度离心机，以解决上述
技术介绍
中的问题，具有操作快捷简单，精度高和安装方便的特点。
[0004]为实现上述目的而采取的技术方案是，一种末端安装自校正高精度离心机，包括机械台体和控制机柜，所述机械台体包括台体框架，台体框架内经轴承安装有主轴，主轴上安装有电机，主轴下端设有角度解算编码器，所述主轴内设有滑环，主轴上端连接有置于台体框架上方的转台台面，转台台面上设有加速度计和负载安装工位；所述控制机柜内分别设有用于控制机械台体运动的离心机测控系统、用于信号采集和数据处理的工控机和电源，所述离心机测控系统包括用于加速度计信号采集的加速度计采集系统、以及驱动电机的驱动系统。
[0005]进一步，所述台体框架上端安装有罩壳。
[0006]进一步，离心机测控系统与工控机连接，所述离心机测控系统的加速度计采集系统和驱动系统通过线缆分别与机械台体上的电机和加速度计连接，用于实现转台台面运动、加速度计信号采集、数据误差比对和高精度离心力微调。
[0007]有益效果与现有技术相比本专利技术具有以下优点。
[0008]本专利技术不需要对过程变量分析，直接比对结果补偿，通过补偿离心机综合误差，具有操作快捷简单，精度高和安装方便的优点。
附图说明
[0009]以下结合附图对本专利技术作进一步详述。
[0010]图1为本专利技术所述离心机系统组成框图；图2为本专利技术中台体的结构示意图；图3为本专利技术中电控柜的结构组成图。
具体实施方式
[0011]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述。
[0012]如图1
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图3所示，一种末端安装自校正高精度离心机，包括机械台体1和控制机柜2，所述机械台体1包括台体框架18，台体框架18内经轴承14安装有主轴19，主轴19上安装有电机16，主轴19下端设有角度解算编码器17，所述主轴19内设有滑环15，主轴19上端连接有置于台体框架18上方的转台台面13，转台台面13上设有加速度计12和负载安装工位11；所述控制机柜2内分别设有用于控制机械台体运动的离心机测控系统21、用于信号采集和数据处理的工控机22和电源23，所述离心机测控系统21包括用于加速度计信号采集的加速度计采集系统24、以及驱动电机的驱动系统25。
[0013]所述台体框架18上端安装有罩壳20。
[0014]所述离心机测控系统21与工控机22连接，所述离心机测控系统21的加速度计采集系统24和驱动系统25通过线缆分别与机械台体1上的电机16和加速度计12连接，用于实现转台台面运动、加速度计信号采集、数据误差比对和高精度离心力微调。
[0015]本专利技术中，所述机械台体1的罩壳20固定于台体框架18之上，所述机械台体1的转动部分包括负载安装工位11和加速度计12、转台台面13、用于信号传输的滑环15；所述机械台体1的固定部分包括轴承14、用于驱动的电机16、角度解算编码器17和台体框架18。
[0016]所述控制机柜2包括控制机械台体1运动的离心机测控系统21，用于上位机信号采集和数据处理的工控机22，用于加速度计信号采集的加速度计采集系统24，以及驱动电机的驱动系统25和电源23，电源23用于给工控机22、离心机测控系统21进行供电。
[0017]本专利技术的驱动系统25、电机16、机械台体1和两路信号反馈角度编码器和加速度计完成系统大闭环。
[0018]所述转台台面13上设有负载安装工位11，负载安装工位11的一侧设有加速度计12，所述控制机柜2内设有通过线缆与机械台体1上的电机16、加速度计12连接的离心机测控系统21，所述离心机测控系统21用于实现转台台面13运动、加速度计12的信号采集、数据误差比对和高精度离心力微调。
[0019]本专利技术中，所述机械台体1是最终执行机构，是负载的安装和测试平台，离心机测控系统21是接收用户指令控制机械台体完成测试工作的中枢。离心机原理是，通过一个台面高速度旋转，在高速旋转台面不同位置都会产生与半径成反比、与台面旋转速度成2次方关系的离心加速度。本专利技术通过比对理论加速度和转台台面的高精度加速度数值，得到一个离心加速度补偿误差，再通过闭环实时调整速率的方式，使理论加速度和安装在台面的
高精度加速度数值误差在一个误差带范围内，并记录最终补偿误差。在连续测量标定后，生成一个离心机补偿误差带，也就是速率补偿误差带。后续，根据离心加速度输入值计算离心机速率时，会自动补偿速率，产生精确地离心加速度。
[0020]本专利技术在离心机工作时，先在转台台面安装标准高精度的加速度计，连接加速度计到加速度计采集系统，加速度计采集系统输出，通过电缆连接到工控机，工控机再输入负载安装半径，启动离心机自校正功能，离心机会按照标定离心加速度测量点开始运行，离心机实时比对输入理论值与实际加速度计测量值，而且会通过微调速率的方式，控制离心机输出和加速度计输出一致，并记录此时速率误差量。离心机完成全量程误差后，就可以进行正式标定工作了。工作时，自动会调用补偿误差，保证在工装位置产生高精度离心加速度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种末端安装自校正高精度离心机，包括机械台体（1）和控制机柜（2），其特征在于，所述机械台体（1）包括台体框架（18），台体框架（18）内经轴承（14）安装有主轴（19），主轴（19）上安装有电机（16），主轴（19）下端设有角度解算编码器（17），所述主轴（19）内设有滑环（15），主轴（19）上端连接有置于台体框架（18）上方的转台台面（13），转台台面（13）上设有加速度计（12）和负载安装工位（11）；所述控制机柜（2）内分别设有用于控制机械台体运动的离心机测控系统（21）、用于信号采集和数据处理的工控机（22）和电源（23），所述离心...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙振华，余沛，喻杰勇，王小梅，
申请(专利权)人：九江精密测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：