[发明专利]一种具有角度位置自检和自动校准功能的偏心轴系统

说明书

本发明提供了一种具有角度位置自检和自动校准功能的偏心轴系统，涉及偏心轴位置校准装置技术领域，包括底座、安装于底座上的偏心轴、安装于偏心轴一端的电机、固定于偏心轴上的测试头、与测试头连接并固定于所述底座上的测力传感器、套于测力传感器上并位于测试头与测力传感器之间的弹簧、安装于所述电机内的编码器、以及与测力传感器和编码器通信连接的控制板；所述测力传感器将测试到的由偏心轴的偏移量转换而来的弹簧力数据发送给控制板进行处理，编码器读取偏心轴的角度位置，并将角度位置信息发送给控制板。本发明可自动测定偏心轴的偏心位置，并校准偏心轴到需要的角度位置；可根据需要自动完成偏心轴角度位置的自检及时发现错误。

技术领域

本发明涉及一种偏心轴位置校准装置，尤其涉及一种具有角度位置自检和自动校准功能的偏心轴系统，属于技术领域。

背景技术

在一些含有偏心轴的高精密运动部件中，需要准确地定位偏心轴的角度位置。但因加工、安装误差或者长时间的运动导致位置产生微小偏移等原因，偏心轴经常需要进行角度位置校准。现有的很多偏心轴系统每次检测或校准时，需要安装和拆卸相关的检测工具，或者到专用的检测平台检测，不能实现自动检测和校准，也不能实现角度位置的自检，检测和校准过程比较复杂，耗费大量的人力物力。

基于此，做出本申请。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种具有角度位置自检和自动校准功能的偏心轴系统。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种具有角度位置自检和自动校准功能的偏心轴系统，包括底座、安装于底座上的偏心轴、以及安装于偏心轴一端的电机，还包括固定于偏心轴上的测试头、与测试头连接并固定于所述底座上的测力传感器、套于测力传感器上并位于测试头与测力传感器之间的弹簧、安装于所述电机内的编码器、以及与测力传感器和编码器通信连接的控制板；所述测力传感器将测试到的由偏心轴的偏移量转换而来的弹簧力数据发送给控制板进行处理，与此同时，编码器读取偏心轴的角度位置，并将角度位置信息发送给控制板。

作为优选，所述角度位置自检的具体步骤为：通过将原校准偏心轴极限偏心位置处测力传感器获得的受力最大值/最小值作为校准值与当前偏心轴的极限偏心位置处测力传感器获得的受力最大值/最小值进行比较，判断当前偏心轴相对编码器的角度位置是否有变动，实现角度位置自检。

作为优选，所述角度位置的自检具体步骤为：通过将原校准编码器零位和偏心轴偏心位的相对角度偏差与当前编码器零位和偏心轴偏心位的相对角度偏差进行比较，判断当前偏心轴相对编码器的角度位置是否有变动，实现角度位置自检；

作为优选，所述自动校准包括粗调和精调，粗调的具体步骤为：通过比较后获得校准值，控制板驱动电机旋转，实时记录运动一周过程中的测力传感器的力矩值以及对应的角度值，并存储在内存中，运动完成后，在对应的内存中找出力矩最大值所对应的角度值；力矩最大值所对应的角度唯一，因此可以将最大值设置为旋转零位。

精调的具体步骤为：粗调过程中找到的角度值附近±1°以更慢的速度找到力矩最大值对应的角度值，提高力矩检测精度。

作为优选，所述测试头采用平面测试头。

本发明的工作原理：本发明将测力传感器固定到偏心轴机构上，用电机带动偏心轴旋转，将偏心轴相对位置的变化转换为测力传感器的受力变化，再通过电子电路处理相关的受力变化信号，当所接收到的受力最大或者最小时，则当前偏心轴处于极限偏心位置处，此时读取编码器当前的角度位置，即可计算出编码器零位和偏心轴偏心位的相对角度偏差，从而可以通过电机控制来校准偏心轴到需要的角度位置。