專利名稱：一種可控機(jī)構(gòu)初始角位置動態(tài)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可控機(jī)構(gòu)初始角位置的 動態(tài)檢測裝置。
技術(shù)背景機(jī)構(gòu)的初始角位置是指機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動時，在起始時刻要求各原動 件達(dá)到的角位置。可控機(jī)構(gòu)兼容了常規(guī)閉鏈機(jī)構(gòu)和伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，具有剛性好、精 度高、具備一定柔性的優(yōu)點(diǎn)，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。其特點(diǎn)是機(jī)構(gòu)的輸 入運(yùn)動(部分或全部)或結(jié)構(gòu)參數(shù)可由計(jì)算機(jī)實(shí)時或人工控制。可控機(jī)構(gòu)的 輸出運(yùn)動軌跡與原動件的初始角位置密切相關(guān)，即對于原動件的相同的輸入 運(yùn)動，原動件初始角位置發(fā)生變化，可控機(jī)構(gòu)輸出的運(yùn)動軌跡會發(fā)生很大變 化。對可控機(jī)構(gòu)而言，要精確實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動軌跡，必須保證各原動件的初 始角位置符合實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動所要求的初始角位置。目前，在可控機(jī)構(gòu)的研究中，原動件初始角位置的確定一般采用靜態(tài)測 量法或限位塊法，精度較低，不便于調(diào)整。 ' 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可控機(jī)構(gòu)初始角位置的動態(tài)檢測裝置，可實(shí)現(xiàn) 原動件初始角位置的動態(tài)確定，使機(jī)構(gòu)的運(yùn)動精度和穩(wěn)定性提高。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，可控機(jī)構(gòu)初始角位置的動態(tài)檢測裝置，包括一整圓周分度的刻度盤，刻度盤的軸心與原動件回轉(zhuǎn)軸的軸心重合且其分 度零點(diǎn)與原動件回fe軸的零位置重合，刻度盤的外圓周上固定有滑動定位 塊，滑動定位塊上安裝有光電傳感器，光電傳感器分別與直流電源和開關(guān)量 采集器相連接，開關(guān)量采集器將采集到的開關(guān)量信號輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， 還包括一固定在原動件回轉(zhuǎn)軸上的動圓盤，動圓盤的軸心與原動件回轉(zhuǎn)軸的 軸心重合，并且動圓盤的外圓周邊緣通過光電傳感器的凹槽，動圓盤外圓周 邊緣沿徑向開有條形槽，該條形槽與原動件的零位置重合。 本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，滑動定位塊上設(shè)置有缺口 c，光電傳感器的中心平面與缺口 c的對稱面共面。本發(fā)明的檢測裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)各原動件初始角位置的動態(tài)定位與同步， 提高了機(jī)構(gòu)運(yùn)動的精確性和穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明檢測裝置滑動定位塊的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，a是主視圖，b是俯視圖。圖中，l.刻度盤，2.滑動定位塊，3.光電傳感器，4.動圓盤，5.直流電源， 6.開關(guān)量采集器，7.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，8.原動件回轉(zhuǎn)軸支座，9.原動件回轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖1所示，將整圓周分度的刻度盤1固定連接在原動件 回轉(zhuǎn)軸支座8上，刻度盤1的軸心與原動件回轉(zhuǎn)軸9的軸心重合且其分度零 點(diǎn)與原動件的零位置重合，刻度盤l的外圓周上固定有滑動定位塊2?；瑒佣ㄎ粔K2的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其B處設(shè)置有壓緊螺釘，通過壓緊螺釘將滑動 定位塊2固定在刻度盤1上，松開壓緊螺釘可以調(diào)整滑動定位塊2在刻度盤 l上所處的位置，滑動定位塊2上設(shè)置有缺口C，該缺口C的尖部為滑動定 位塊2的定位基準(zhǔn)，即缺口 C的尖部與刻度盤1上刻度重合的位置應(yīng)為可控 機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)給定軌跡所要求的初始角位置；滑動定位塊2上的A處固定有光電 傳感器3，光電傳感器3的中心平面與滑動定位塊2上的缺口 C的對稱面共 面。光電傳感器3分別與直流電源5和開關(guān)量采集器6相連接，開關(guān)量采集 器6將采集到的開關(guān)量信號輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7，動圓盤4固定連接在原 動件回轉(zhuǎn)軸9—匕動圓盤4的軸心與原動件回轉(zhuǎn)軸9的軸心重合，動圓盤4 的外圓周邊緣通過光電傳感器3端部的凹槽，動圓盤4的外圓周邊緣沿徑向 開有條形槽，該條形槽與原動件的零位置重合。使用時，首先根據(jù)給定軌跡要求的初始角位置關(guān)系調(diào)整滑動定位塊2， 將其和光電傳感器3調(diào)至要求的角位置。系統(tǒng)通電后，直流電源5給光電傳 感器3供電，開關(guān)量采集器6開始采集光電傳感器3的信號并輸入計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)7，電機(jī)驅(qū)動原動件回轉(zhuǎn)軸9開始運(yùn)轉(zhuǎn)，安裝在原動件回轉(zhuǎn)軸9上的 動圓盤4隨之一起運(yùn)轉(zhuǎn)。動圓盤4沒有開槽的部分通過光電傳感器3的凹槽 時，光被遮擋，開關(guān)量采集器6采集到的光電傳感器3的信號為"0";動圓 盤4的開槽部分通過光電傳感器3的凹槽時，光未被遮擋，開關(guān)量采集器6 采集到的光電傳感器3的信號為"l"。當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7獲得的開關(guān)量的 信號為"l"時，表明此時原動件所處的位置為實(shí)現(xiàn)給定軌跡要求的初始角位 置，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7開始以實(shí)現(xiàn)給定軌跡的輸入運(yùn)動規(guī)律驅(qū)動電機(jī)，實(shí)現(xiàn) 給定軌跡的生成，同時停止對開關(guān)量采集器6的采樣。只要調(diào)整滑動定位塊 2的位置，就可實(shí)現(xiàn)原動件不同初始角位置的定位。當(dāng)應(yīng)用于兩自由度可控機(jī)構(gòu)中時，在兩原動件回轉(zhuǎn)軸9上各安裝一套該 動態(tài)檢測裝置，根據(jù)給定軌跡要求的初始角位置分別調(diào)整兩滑動定位塊2的 位置。系統(tǒng)通電后，直流電源5為兩個光電傳感器3供電，多路開關(guān)量采集 器6開始采集光電傳感器3的信號并輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7，兩電機(jī)分別驅(qū) 動原動件回轉(zhuǎn)軸9運(yùn)轉(zhuǎn)，控制一驅(qū)動電機(jī)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，另一驅(qū)動電機(jī)加速或減 速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)兩光電傳感器3同時接通，即多路開關(guān)量采集器6同時采集到兩 個為"l"的信號時，此時兩原動件所處的位置即為實(shí)現(xiàn)軌跡要求的初始角位 置。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7開始以實(shí)現(xiàn)給定軌跡的輸入運(yùn)動規(guī)律驅(qū)動電機(jī)，實(shí)現(xiàn) 給定軌跡的生成，同時停止對開關(guān)量采集器6的采樣。同理，本發(fā)明可應(yīng)用于三自由度和多自由度可控機(jī)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)多個可控 機(jī)構(gòu)各原動件初始角位置的同步。
權(quán)利要求
1.一種可控機(jī)構(gòu)初始角位置動態(tài)檢測裝置，其特征在于，包括一整圓周分度的刻度盤(1)，刻度盤(1)的軸心與原動件回轉(zhuǎn)軸(9)的軸心重合且其分度零點(diǎn)與原動件回轉(zhuǎn)軸(9)的零位置重合，刻度盤(1)的外圓周上固定有滑動定位塊(2)，滑動定位塊(2)上安裝有光電傳感器(3)，光電傳感器(3)分別與直流電源(5)和開關(guān)量采集器(6)相連接，開關(guān)量采集器(6)將采集到的開關(guān)量信號輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(7)，還包括一固定在原動件回轉(zhuǎn)軸(9)上的動圓盤(4)，所述動圓盤(4)的軸心與原動件回轉(zhuǎn)軸(9)的軸心重合，并且所述動圓盤(4)的外圓周邊緣通過光電傳感器(3)的凹槽，動圓盤(4)外圓周邊緣沿徑向開有條形槽，該條形槽與原動件的零位置重合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述的滑動定位塊(2) 上設(shè)置有缺口C，光電傳感器(3)的中心平面與缺口C的對稱面共面。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種可控機(jī)構(gòu)初始角位置動態(tài)檢測裝置，包括一整圓周分度的刻度盤，刻度盤的軸心與原動件回轉(zhuǎn)軸的軸心重合且其分度零點(diǎn)與原動件的零位置重合，刻度盤的外圓周上固定有滑動定位塊，滑動定位塊上安裝有光電傳感器，光電傳感器分別與直流電源和開關(guān)量采集器相連接，開關(guān)量采集器將采集到的開關(guān)量信號輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，還包括一固定在原動件回轉(zhuǎn)軸上的動圓盤，動圓盤的軸心與原動件回轉(zhuǎn)軸的軸心重合，并且動圓盤的外圓周邊緣通過光電傳感器的凹槽，動圓盤外圓周邊緣沿徑向開有條形槽，該條形槽與原動件的零位置重合。對可控機(jī)構(gòu)的初始角位置進(jìn)行動態(tài)檢測定位，使可控機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動軌跡。
文檔編號G01B7/30GK101216285SQ20071030071
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者劉宏昭, 原大寧, 李仁軍, 李鵬飛, 王建平 申請人:西安理工大學(xué)