一种限位系统及其限位方法技术方案

本发明专利技术提供了一种限位系统及其限位方法，涉及自动控制技术领域，目的是提供一种高精度且精度稳定的限位方式。该限位系统包括：限位模块；限位模块包括：图像处理单元以及共轴设置的光源、光阑、分光棱镜和准直物镜；光源设置在准直物镜的焦点位置，光阑和分光棱镜依次设置在从光源到准直物镜的光路上；转台模块；转台模块包括：转台、以及设置在转台侧边上的至少一个反射单元；反射单元包括反射面；在转台未启动的情况下，各反射单元设置在测试位置时，各反射面与准直物镜的焦平面平行设置；控制模块；控制模块分别与转台模块和图像处理单元电连接。元电连接。元电连接。

【技术实现步骤摘要】
一种限位系统及其限位方法


[0001]本专利技术涉及自动控制
，尤其涉及一种限位系统及其限位方法。

技术介绍

[0002]转台的应用场合非常广泛，其转动精度以及重复定位精度具有至关重要的作用，在激光通信领域中体现的尤为充分。在转台的应用中，限位非常重要但容易被忽视。限位主要起到保护作用，能够将机械位移转变为电信号，使电机运动状态得到有效改变，从而达到控制机械动作的目的。限位能够防止转动角度超出设计范围从而导致损坏的问题。
[0003]常用的限位方式包括机械触点式和感应式，但这两种限位方式均存在精度较差的问题，另外机械触点式还会出现随着使用次数的增加导致精度进一步下降的问题；在需要高精度限位的使用场景，目前的限位方式已不能满足要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种限位系统及其限位方法，目的是提供一种高精度且精度稳定的限位方式。
[0005]本专利技术提供了一种限位系统，包括：限位模块；所述限位模块包括：图像处理单元以及共轴设置的光源、光阑、分光棱镜和准直物镜；所述光源设置在所述准直物镜的焦点位置，所述光阑和所述分光棱镜依次设置在从所述光源到所述准直物镜的光路上；转台模块；所述转台模块包括：转台、以及设置在所述转台侧边上的至少一个反射单元；所述反射单元包括反射面；在所述转台未启动的情况下，各所述反射单元设置在测试位置时，各所述反射面与所述准直物镜的焦平面平行设置；控制模块；所述控制模块分别与所述转台模块和所述图像处理单元电连接；其中，所述光源射出的部分光线依次经所述光阑和所述分光棱镜，形成射向所述图像处理单元的第一光线；所述光源射出的剩余光线依次经所述光阑、所述分光棱镜和所述准直物镜，平行射向所述测试位置；所述反射单元用于：随所述转台转至所述测试位置时，对射向所述反射面的光线进行反射得到第二光线；至少部分所述第二光线依次经所述准直物镜和所述分光棱镜，形成射向所述图像处理单元的第三光线；所述图像处理单元用于：将接收到的所述第一光线转换成第一图像、所述第三光线转换成第二图像；根据所述第二图像相对于所述第一图像的脱靶量，向所述控制模块输出限位信号；所述控制模块用于：接收并根据所述限位信号，控制所述转台的转速，以保持所述脱靶量在预设脱靶范围内。
[0006]根据本专利技术提供的一种限位系统，所述光源包括红外光源，所述光阑包括十字光阑，所述准直物镜包括平凸透镜，所述分光棱镜包括半透半反镜，所述反射单元包括反射镜。
[0007]根据本专利技术提供的一种限位系统，所述转台模块包括：多个所述反射单元，多个所述反射单元等间隔地设置在所述转台的侧边上。
[0008]根据本专利技术提供的一种限位系统，所述图像处理单元包括：图像传感器和图像处理器，所述图像处理器分别与所述图像传感器和所述控制模块电连接；所述图像传感器用于：将接收到的所述第一光线转换成所述第一图像、所述第三光线转换成所述第二图像；所述图像处理器用于：根据所述第二图像相对于所述第一图像的脱靶量，向所述控制模块输出所述限位信号。
[0009]根据本专利技术提供的一种限位系统，所述图像处理器具体用于：确定所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量；判断所述脱靶量是否在所述预设脱靶范围内；若是，则向所述控制模块输出保持当前转速信号；若否，则向所述控制模块输出改变当前转速信号。
[0010]根据本专利技术提供的一种限位系统，所述光阑设置中心对称缝隙，所述图像处理器具体用于：分别确定所述第一图像和所述第二图像的中心点坐标；计算所述第一图像的中心点和所述第二图像的中心点之间的距离，得到所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量。
[0011]本专利技术还提供了上述任意一种限位系统的限位方法，包括：形成射向图像处理单元的第一光线和第三光线；其中，光源射出的部分光线依次经光阑和分光棱镜，形成射向图像处理单元的第一光线；所述光源射出的剩余光线依次经所述光阑、所述分光棱镜和准直物镜，平行射向测试位置；反射单元随转台转至所述测试位置时，对射向反射面的光线进行反射得到第二光线；至少部分所述第二光线依次经所述准直物镜和所述分光棱镜，形成射向所述图像处理单元的第三光线；所述图像处理单元将接收到的所述第一光线转换成第一图像、所述第三光线转换成第二图像；所述图像处理单元根据所述第二图像相对于所述第一图像的脱靶量，向控制模块输出限位信号；所述控制模块接收并根据所述限位信号，控制所述转台的转速，以保持所述脱靶量在预设脱靶范围内。
[0012]根据本专利技术提供的一种限位系统的制备方法，所述图像处理单元包括：图像传感器和图像处理器，所述图像处理器分别与所述图像传感器和所述控制模块电连接；所述图像处理单元将接收到的所述第一光线转换成所述第一图像、所述第三光线转换成所述第二图像，包括：所述图像传感器将接收到的所述第一光线转换成所述第一图像、所述第三光线转换成所述第二图像；所述图像处理单元根据所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量，向所述控制模块输出所述限位信号，包括：所述图像处理器根据所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量，向所述控制模块输出所述限位信号。
[0013]根据本专利技术提供的一种限位系统的制备方法，所述图像处理器根据所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量，向所述控制模块输出所述限位信号，包括：
所述图像处理器确定所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量；判断所述脱靶量是否在所述预设脱靶范围内；若是，则向所述控制模块输出保持当前转速信号；若否，则向所述控制模块输出改变当前转速信号。
[0014]根据本专利技术提供的一种限位系统的制备方法，在所述光阑设置中心对称缝隙的情况下，所述图像处理器确定所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量包括：所述图像处理器分别确定所述第一图像和所述第二图像的中心点坐标；计算所述第一图像的中心点和所述第二图像的中心点之间的距离，得到所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量。
[0015]本专利技术提供了一种限位系统及其限位方法，该限位系统包括：限位模块；所述限位模块包括：图像处理单元以及共轴设置的光源、光阑、分光棱镜和准直物镜；所述光源设置在所述准直物镜的焦点位置，所述光阑和所述分光棱镜依次设置在从所述光源到所述准直物镜的光路上；转台模块；所述转台模块包括：转台、以及设置在所述转台侧边上的至少一个反射单元；所述反射单元包括反射面；在所述转台未启动的情况下，各所述反射单元设置在测试位置时，各所述反射面与所述准直物镜的焦平面平行设置；控制模块；所述控制模块分别与所述转台模块和所述图像处理单元电连接；其中，所述光源射出的部分光线依次经所述光阑和所述分光棱镜，形成射向所述图像处理单元的第一光线；所述光源射出的剩余光线依次经所述光阑、所述分光棱镜和所述准直物镜，平行射向所述测试位置；所述反射单元用于：随所述转台转至所述测试位置时，对射向所述反射面的光线进行反射得到第二光线；至少部分所述第二光线依次经所述准直物镜和所述分光棱镜，形成射向所述图像处理单元的第三光线；所述图像处理单元用于：将接收到的所述第一光线转换成第一图像、所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种限位系统，其特征在于，包括：限位模块；所述限位模块包括：图像处理单元以及共轴设置的光源、光阑、分光棱镜和准直物镜；所述光源设置在所述准直物镜的焦点位置，所述光阑和所述分光棱镜依次设置在从所述光源到所述准直物镜的光路上；转台模块；所述转台模块包括：转台、以及设置在所述转台侧边上的至少一个反射单元；所述反射单元包括反射面；在所述转台未启动的情况下，各所述反射单元设置在测试位置时，各所述反射面与所述准直物镜的焦平面平行设置；控制模块；所述控制模块分别与所述转台模块和所述图像处理单元电连接；其中，所述光源射出的部分光线依次经所述光阑和所述分光棱镜，形成射向所述图像处理单元的第一光线；所述光源射出的剩余光线依次经所述光阑、所述分光棱镜和所述准直物镜，平行射向所述测试位置；所述反射单元用于：随所述转台转至所述测试位置时，对射向所述反射面的光线进行反射得到第二光线；至少部分所述第二光线依次经所述准直物镜和所述分光棱镜，形成射向所述图像处理单元的第三光线；所述图像处理单元用于：将接收到的所述第一光线转换成第一图像、所述第三光线转换成第二图像；根据所述第二图像相对于所述第一图像的脱靶量，向所述控制模块输出限位信号；所述控制模块用于：接收并根据所述限位信号，控制所述转台的转速，以保持所述脱靶量在预设脱靶范围内。2.根据权利要求1所述的限位系统，其特征在于，所述光源包括红外光源，所述光阑包括十字光阑，所述准直物镜包括平凸透镜，所述分光棱镜包括半透半反镜，所述反射单元包括反射镜。3.根据权利要求1所述的限位系统，其特征在于，所述转台模块包括：多个所述反射单元，多个所述反射单元等间隔地设置在所述转台的侧边上。4.根据权利要求1所述的限位系统，其特征在于，所述图像处理单元包括：图像传感器和图像处理器，所述图像处理器分别与所述图像传感器和所述控制模块电连接；所述图像传感器用于：将接收到的所述第一光线转换成所述第一图像、所述第三光线转换成所述第二图像；所述图像处理器用于：根据所述第二图像相对于所述第一图像的脱靶量，向所述控制模块输出所述限位信号。5.根据权利要求4所述的限位系统，其特征在于，所述图像处理器具体用于：确定所述第二图像相对于所述第一图像的所述脱靶量；判断所述脱靶量是否在所述预设脱靶范围内；若是，则向所述控制模块输出保持当前转速信号；若否，则向所述控制模块输出改变当前转速信号。6.根据权利要求5所述的限位系统，其特征在于，所述光阑设置中心对称缝隙，所述图像处理器具体用...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱佳明，吴少俊，李峰，李赓，杨宁，王瑜生，
申请(专利权)人：北京极光星通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：