[发明专利]一种基于编码器的机械装备位置检测装置及其系统、方法

说明书

本发明公开了一种基于编码器的机械装备位置检测装置及其系统、方法，该系统是由机械装备空间位置实时采集装置、连接适配器、数控装置和计算机终端组成的，以第一旋转编码器、第二旋转编码器和拉线编码器为主要测量器件，通过合理的结构设计，将装置组成一个空间坐标系统并形成一个整体的检测装置进行空间位置的测量，采用高精度的一旋转编码器、第二旋转编码器和拉线编码器作为测量器件，避免摄像头的使用，测量的数据精度较高。

技术领域

本公开属于机械装备测量的技术领域，涉及一种基于编码器的机械装备位置检测装置及其系统、方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

机械装备的位置检测装置是数控系统的重要组成部分，例如在闭环或半闭环控制的数控机床中，必须利用位置检测装置把机床运动部件的实际位移量实时检测出来，与给定的控制值(指令信号)进行比较，从而控制驱动元件正确运转，使工作台(或刀具)按规定的轨迹和坐标移动。又例如，在具有运动坐标系统的机械中，为了消除机械手臂由于关节太多造成多项误差的累积与传递导致机械手机精度低的问题，需要对机械手臂的空间位置进行矫正，此时需要对机械手臂的位置、速度和加速度进行检测。由此可见，对设备的位置定位方面，通过机械装备位置检测使得机械设备运动到准确的位置是其他控制的基础。

发明人了解到，目前主要的机械装备位置检测设备包括：球杆仪、激光跟踪仪、多激光位移测量设备和基于摄像头设备的机器视觉检测等。然而，激光跟踪仪的价格昂贵，现场实用性差，而其他设备虽然成本低，但是存在着易受空间限制，现场实用性差，实现难度大等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本公开的一个或多个实施例提供了一种基于编码器的机械装备位置检测装置及其系统、方法，利用仅仅利用拉线编码器和旋转编码器的组合进行机械装备实时位置检测，有效节约成本，且使用不受空间限制，实用性强，易实现。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种基于编码器的机械装备位置检测装置。

一种基于编码器的机械装备位置检测装置，该装置包括：装置基座、第一旋转编码器、第一法兰联轴器、拉线编码器固定架、拉线编码器、第二法兰联轴器、第二旋转编码器固定架、第二旋转编码器、数据采集卡和水平仪；

所述水平仪固定在所述基座的水平位置，所述基座上固定所述第一旋转编码器和数据采集卡，所述第二旋转编码器固定架通过所述第一法兰联轴器与所述第一旋转编码器连接，所述第二旋转编码器固定于所述第二旋转编码器固定架上，所述拉线编码器固定架通过所述第二法兰联轴器与所述第二旋转编码器连接，所述拉线编码器固定于所述拉线编码器固定架上；

所述第一旋转编码器、第二旋转编码器和拉线编码器分别与所述数据采集卡连接。

进一步地，所述第一旋转编码器通过螺钉固定在所述装置基座上。

进一步地，所述第二旋转编码器固定架通过所述第一法兰联轴器与所述第一旋转编码器的转轴连接，使所述第二旋转编码器固定架可以绕所述第一旋转编码器的转轴旋转。

进一步地，所述第二旋转编码器通过螺钉固定到所述第二旋转编码器固定架上。

进一步地，所述拉线编码器固定架通过所述第二法兰联轴器与所述第二旋转编码器的转轴连接，使所述拉线编码器可以绕所述第二旋转编码器的转轴旋转。

进一步地，所述第一旋转编码器、第二旋转编码器和拉线编码器分别通过数据线与所述数据采集卡连接。

进一步地，所述拉线编码器的出线口中心与所述第一旋转编码器的转轴中心线以及所述第二旋转编码器的转轴中心线位于同一平面内。

进一步地，所述拉线编码器的拉线所在直线在测量过程中与所述拉线编码器固定架所在平面始终保持平行。