[发明专利]一种基于光机耦合的非接触式轴系回转精度测试方法

说明书

本发明涉及光电角度传感器技术领域，提供一种基于光机耦合的非接触式轴系回转精度测试方法，包括：步骤1，搭建非接触式轴系回转精度测试系统；所述非接触式轴系回转精度测试系统，包括：调整机构、圆光栅和测量仪器；待测试的轴系安装在调整机构底部，所述调整机构上安装有圆光栅；所述圆光栅上方配置测量仪器；步骤2，进行轴系非随机回转误差测量，包括步骤201至步骤202：步骤201，调整圆光栅，使圆光栅的中心调整至与轴系的回转中心重合，将圆光栅的平面调整至于轴系的回转中心线垂直；步骤202，计算轴系非随机回转误差；步骤3，进行轴系随机回转误差测量。本发明能够提高非接触式轴系回转精度测试的精确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及光电角度传感器技术领域，尤其涉及一种基于光机耦合的非接触式轴系回转精度测试方法。

背景技术

轴系是光电角度传感器的主要转换元件，是实现机械位移量向光学量转换的载体，轴系的回转精度直接影响整个传感器在回转测量过程中的运动特性。因此，轴系回转精度检测的技术不仅仅是评价轴系制造精度和刚度等工艺特性的手段，也是分析轴系特性对传感器整机性能的基础，是产品工程化必须攻克的工艺问题。

目前，轴系回转精度检测采用机械式的位移测量设备，对轴系测试基准面进行直接测量，得到位移变化量来衡量轴系的精度。存在机械测量设备精度不足、引入机械加工误差、接触测量产生的测量误差，进而导致轴系测试精度不足等技术问题。

发明内容

本发明主要解决现有技术的轴系回转精度检测采用的接触式测量带来的由机械加工和接触应力带来的测量误差，导致测量精度不足的技术问题，提出一种基于光机耦合的非接触式轴系回转精度测试方法，以提高非接触式轴系回转精度测试的精确性和可靠性。

本发明提供一种基于光机耦合的非接触式轴系回转精度测试方法，包括：

步骤1，搭建非接触式轴系回转精度测试系统；

所述非接触式轴系回转精度测试系统，包括：调整机构、圆光栅和测量仪器；待测试的轴系安装在调整机构底部，所述调整机构上安装有圆光栅；所述圆光栅上方配置测量仪器；

步骤2，进行轴系非随机回转误差测量，包括步骤201至步骤202：

步骤201，调整圆光栅，使圆光栅的中心调整至与轴系的回转中心重合，将圆光栅的平面调整至于轴系的回转中心线垂直；

步骤202，计算轴系非随机回转误差，包括步骤2021至步骤2022：

步骤2021，计算轴系的轴向回转误差；

步骤2022，计算轴系的径向回转误差；

步骤3，进行轴系随机回转误差测量，包括步骤301至步骤302：

步骤301，在圆光栅的一圈范围内选取多个测试点，使用测量仪器在每一个测试点进行多次测量，记录每一个测试点的轴向变化量Δa和径向变化量Δb；

步骤302，确定轴系随机回转误差：将轴向变化量的最大值作为轴系的轴向回转误差，将径向变化量的最大值作为轴系的径向回转误差。

进一步的，所述调整机构，包括：轴系连接板、光栅安装座、轴向调整结构以及径向调整结构；

所述轴系连接板用于与待测试的轴系连接，所述光栅安装座与圆光栅连接；

所述轴系连接板上在圆周方向均匀设置轴向调整结构，且轴向调整结构在轴系连接板和光栅安装座之间；

所述光栅安装座的侧壁在圆周方向均匀分布径向调整结构。

进一步的，所述圆光栅具有轴向测量基准和径向测量基准。

进一步的，在步骤201中，调整圆光栅的方法包括：