本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)臺(tái)裝置旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量，特別涉及一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

1、轉(zhuǎn)動(dòng)角度的測(cè)量對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)是非常重要的，現(xiàn)有的測(cè)角方法中通常采用圓光柵、圓感應(yīng)同步器、磁電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等角度編碼器進(jìn)行測(cè)量，這些方法都是高精度動(dòng)態(tài)角度測(cè)量方法，而且都是非接觸式編碼器，嚴(yán)格要求其安裝間距，對(duì)于要求可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)而言，無法實(shí)現(xiàn)可靠測(cè)角；而且編碼器均為高精度測(cè)角，對(duì)于只需要粗略角度反饋的產(chǎn)品而言，其實(shí)現(xiàn)成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，包括可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)外接有伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)，可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)包括轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座，所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座的上端安裝有旋轉(zhuǎn)臺(tái)，在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的底部安裝有一個(gè)測(cè)角花鍵，測(cè)角花鍵上設(shè)置有齒頂面和齒槽面，齒頂面為光亮面，齒槽面為光暗面；所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座的上端面內(nèi)安裝有一個(gè)反射式光電傳感器；對(duì)可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，包括以下步驟：

2、s1、在伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的控制下，旋轉(zhuǎn)臺(tái)升起距離h，此時(shí)測(cè)角花鍵的鍵槽仍在反射式光電傳感器工作區(qū)間內(nèi)，伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)通過控制電機(jī)帶動(dòng)測(cè)角花鍵隨旋轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)；

3、s2、反射式光電傳感器中的紅外發(fā)射二極管發(fā)射出紅外光由測(cè)角花鍵齒頂面的光亮面轉(zhuǎn)到齒槽面的光暗面，此時(shí)反射式光電傳感器接收器得到的電信號(hào)發(fā)生變化，由高電平轉(zhuǎn)為低電平，反射式光電傳感器中的接收器將變化的電信號(hào)傳輸給伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)；

4、s3、伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)反射式光電傳感器的電信號(hào)變化，累計(jì)計(jì)算反射式光電傳感器高低電平的電信號(hào)變化次數(shù)，再根據(jù)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的初始角度值，得到當(dāng)前旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角度值，實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量。

5、進(jìn)一步地，所述反射式光電傳感器包括傳感器本體和傳感器安裝座，所述傳感器安裝座安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座的上端面內(nèi)，所述傳感器本體安裝在傳感器安裝座上。

6、進(jìn)一步地，所述傳感器本體中的紅外發(fā)射二極管與接收器均同時(shí)對(duì)準(zhǔn)測(cè)角花鍵中的齒頂面或齒槽面。

7、進(jìn)一步地，所述齒槽面通過金屬表面黑色氧化或噴黑色漆的方法實(shí)現(xiàn)光暗面。

8、進(jìn)一步地，所述測(cè)角花鍵的底部端面與轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座的上端面平齊或設(shè)置有間隙。

9、進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)中軸線的底部安裝有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)與旋轉(zhuǎn)軸通過螺釘連接。

10、進(jìn)一步地，所述測(cè)角花鍵根據(jù)實(shí)際伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的尺寸更改外形尺寸以及齒數(shù)，根據(jù)可升降臺(tái)面需要的升降高度調(diào)整測(cè)角花鍵的厚度尺寸，升降高度不超出測(cè)角花鍵的厚度。

11、進(jìn)一步地，所述測(cè)角花鍵為矩形齒內(nèi)花鍵，測(cè)角花鍵鍵寬與槽寬相等，矩形齒齒數(shù)設(shè)置為180個(gè)，測(cè)角花鍵上的一個(gè)齒對(duì)應(yīng)的角度為1°。

12、進(jìn)一步地，將矩形齒內(nèi)花鍵更換為外花鍵，此時(shí)反射式光電傳感器在外花鍵外徑范圍之外與鍵槽面垂直安裝。

13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：（1）本發(fā)明在傳統(tǒng)的伺服轉(zhuǎn)臺(tái)上取消了測(cè)角編碼器，采用測(cè)角花鍵與反射式光電傳感器，測(cè)角花鍵隨著伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，反射式光電傳感器能檢測(cè)到測(cè)角花鍵轉(zhuǎn)動(dòng)后的角度變化信息，并將變化的電信號(hào)傳輸給伺服控制系統(tǒng)，伺服控制系統(tǒng)根據(jù)電信號(hào)變化的次數(shù)以及轉(zhuǎn)臺(tái)初始角度信息準(zhǔn)確得到伺服轉(zhuǎn)臺(tái)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，進(jìn)行準(zhǔn)確的初定位，實(shí)現(xiàn)低成本可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)角的目的；（2）本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低；（3）本發(fā)明能準(zhǔn)確的初定位，本發(fā)明通過測(cè)角花鍵與反射式光電傳感器的電信號(hào)變化，能夠較為準(zhǔn)確的定位到轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)粗略的角度測(cè)量；（4）本發(fā)明尺寸可變、應(yīng)用前景廣，不受角度編碼器安裝間隙限制，可升降臺(tái)面一定的距離；（5）本發(fā)明的測(cè)角花鍵可以根據(jù)需要改變厚度實(shí)現(xiàn)伺服轉(zhuǎn)臺(tái)升降高度變化，變化大小、形狀，能夠適用于一切不需要高精度測(cè)角且需要臺(tái)面可升降一定距離的轉(zhuǎn)臺(tái)裝置中。

技術(shù)特征：

1.一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，包括可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)外接有伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)，其特征在于，可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)包括轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座（4），所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座（4）的上端安裝有旋轉(zhuǎn)臺(tái)（1），在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)（1）的底部安裝有一個(gè)測(cè)角花鍵（2），測(cè)角花鍵（2）上設(shè)置有齒頂面（21）和齒槽面（22），齒頂面（21）為光亮面，齒槽面（22）為光暗面；所述轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座（4）的上端面內(nèi)安裝有一個(gè)反射式光電傳感器（3）；對(duì)可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，其特征在于，所述反射式光電傳感器（3）包括傳感器本體（31）和傳感器安裝座（32），所述傳感器安裝座（32）安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座（4）的上端面內(nèi)，所述傳感器本體（31）安裝在傳感器安裝座（32）上。

3.如權(quán)利要求2所述的一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，其特征在于，所述傳感器本體（31）中的紅外發(fā)射二極管與接收器均同時(shí)對(duì)準(zhǔn)測(cè)角花鍵（2）中的齒頂面（21）或齒槽面（22）。

4.如權(quán)利要求3所述的一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，其特征在于，所述齒槽面（22）通過金屬表面黑色氧化或噴黑色漆的方法實(shí)現(xiàn)光暗面。

5.如權(quán)利要求4所述的一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)角花鍵（2）的底部端面與轉(zhuǎn)臺(tái)固定底座（4）的上端面平齊或設(shè)置有間隙。

6.如權(quán)利要求5所述的一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)（1）中軸線的底部安裝有旋轉(zhuǎn)軸（5），所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)（1）與旋轉(zhuǎn)軸（5）通過螺釘連接。

7.如權(quán)利要求6所述的一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)角花鍵（2）根據(jù)實(shí)際伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的尺寸更改外形尺寸以及齒數(shù)，根據(jù)可升降臺(tái)面需要的升降高度調(diào)整測(cè)角花鍵（2）的厚度尺寸，升降高度不超出測(cè)角花鍵（2）的厚度。

8.如權(quán)利要求7所述的一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)角花鍵（2）為矩形齒內(nèi)花鍵，測(cè)角花鍵（2）鍵寬與槽寬相等，矩形齒齒數(shù)設(shè)置為180個(gè)，測(cè)角花鍵（2）上的一個(gè)齒對(duì)應(yīng)的角度為1°。

9.如權(quán)利要求8所述的一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，其特征在于，將矩形齒內(nèi)花鍵更換為外花鍵，此時(shí)反射式光電傳感器（3）在外花鍵外徑范圍之外與鍵槽面垂直安裝。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可升降臺(tái)面伺服轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度低成本測(cè)量方法，涉及轉(zhuǎn)臺(tái)裝置旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的控制旋轉(zhuǎn)臺(tái)升起，使得測(cè)角花鍵隨旋轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)；反射式光電傳感器中的紅外發(fā)射二極管發(fā)射出紅外光由測(cè)角花鍵齒頂面的光亮面轉(zhuǎn)到齒槽面的光暗面，反射式光電傳感器接收器得到的電信號(hào)由高電平轉(zhuǎn)為低電平，反射式光電傳感器中的接收器將變化的電信號(hào)傳輸給伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)；伺服轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)反射式光電傳感器的電信號(hào)變化，累計(jì)計(jì)算反射式光電傳感器高低電平的電信號(hào)變化次數(shù)，再根據(jù)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的初始角度值，得到當(dāng)前旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角度值；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，能夠?qū)崿F(xiàn)粗略對(duì)伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量。

技術(shù)研發(fā)人員：郭志,王曉卿,陳先梅,黃琛,吳昊,王偉,倪彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中船九江精達(dá)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19