[发明专利]一种超宽速度范围的高精度单轴转台

说明书

本发明公开了一种超宽速度范围的高精度单轴转台，包括防护罩、工作台面、主轴、高精度角接触球轴承、轴承锁紧装置、吊环、底座、交流伺服电机、高精度角接触球轴承、读数头(1)、角度传感器(1)、调整垫铁、角度传感器(2)、读数头(2)、滑环以及用户接插座16组成，其特征在于：本发明采用模块化设计，设计有两套测角系统，两套系统共有一个机械台体，系统采用交流伺服电机直接驱动、高精度轴承作为支撑结构件，连接方便、效率高，考虑安全性，转台机械台体设计有一防护罩。总体设计科学合理，操作简单、方便、灵活、快捷，克服了现有技术的不足。

技术领域

本发明涉及惯性测试设备转台领域，尤其涉及一种需要同时保证转台低速状态下满足高精度定位、高速状态下满足高速率精度和速率平稳度的高精度单轴转台。

背景技术

单轴转台是一种单轴平台式多功能测试设备，具有位置、速率等功能，能够满足惯性系统及惯性元器件的功能测试和实验。转台采用工业控制计算机进行控制，具有高精度的定位能力、速率平稳、操作失真度小及良好的动态性能。

低速环境下高精度定位能力、高速环境下高速率精度和平稳度，如果按常规设计方法，要设计成两个单轴台，分别用不同的角度传感器来响应上述技术指标，即用直径小的角度传感器响应单轴转台的高速率精度和平稳度要求、用直径大的高精度角度传感器系统响应单轴转台的高精度定位能力要求。

转台机械台体为负载的安装、运动提供平台，一般由伺服电机、角度测量元件、负载安装台面、精密机械轴系、底座等组成。单轴转台从上至下装配有：

工作台面——用于负载的定位安装；

主轴——为回转支撑和电机提供安装载体；

高精度角接触球轴承——作为转台轴系的主支承；

伺服电机——转台轴系的驱动元件；

高精度角接触球轴承——作为转台轴系的辅助支承；

角度传感器——用于角度测量和角位置反馈；

调平地脚组件——用于调平并固定转台。

除了角度传感器外的轴承、电机以及整个机械结构都是非常昂贵的，所以做两个高精度单轴转台成本是非常高的。

基于此背景下，本发明提供了一种超宽速度范围的高精度单轴转台，不仅可以满足低速环境下高精度定位能力还可以满足高速环境下高速率精度和平稳度要求。

本发明采用高速单轴转台的同一套机械结构、利用两套不同功能的角度传感器组合结构，实现了低速环境下高精度定位能力、高速环境下高速率精度和平稳度，并且这两种角度传感器可以根据实际使用情况进行自动切换，并根据测试需要调整速度大小，降低了该设备的研制成本，克服了现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超宽速度范围的高精度单轴转台，合理有效地解决现有技术结构复杂、成本高等缺点，现有技术对于转台低速满足高精度角度定位、高速满足高速率精度和速率平稳度转台研制一般是要分开来做两套单轴转台，因为同一个角度传感器不能同时满足设计要求。本发明解决了像此类单轴转台同一机械台体同时具备高精度角度定位和高速率精度和平稳度此类问题。

本发明工作原理：

1、台体为负载的安装、运动提供平台。机械台体由负载工作台面、主轴、高精度角接触球轴承、伺服电机、高精度角接触球轴承、角度传感器及底座等组成。控制柜为19寸标准机柜，内装有角度解算电路、转台控制电路、电机驱动器、电源及工控机系统等。转台系统具有计算机自动进行状态控制和数据采集，处理以及显示功能。转台还具有超速、过载、紧急断电、误操作等保护功能。