多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统的制作方法

1.本发明涉及精密制造技术领域，特别涉及一种多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统。


背景技术：

2.圆光栅编码器是一种广泛应用于航空航天、军工、高端机床、高精度位置测量等精密制造装配领域的伺服控制位置传感反馈元件。圆光栅编码器轴系的旋转精度是轴类工件装配圆光栅编码器后无负载条件下，反应旋转轴类工件径向跳动量与轴向攒动量大小的一项重要检测指标，在生产装配环节中被严格监控。圆光栅编码器轴系旋转精度的检测需要使用专业检测工装，编码器分辨率不同检测工装的软硬件参数也要做出相应的调整以适应被测对象的分辨率变化。圆光栅编码器在精密制造装配领域应用越来越广泛的同时，圆光栅编码器轴系旋转精度的通用性检测设备需求也越来越迫切。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中存在的圆光栅编码器轴系旋转精度检测设备的通用性差的技术问题，提供了一种多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统，包括：电源模块、显控模块及圆光栅测角模块；所述电源模块分别与所述显控模块及所述圆光栅测角模块连接并供电；被测光栅轴系与所述圆光栅测角模块连接；所述圆光栅测角模块与所述显控模块连接。
6.进一步的，所述电源模块包括：电源输入接口、电源滤波器、直流电源模块、电源适配器及开关组件；
7.所述电源输入接口与所述电源滤波器连接；所述电源滤波器分别与所述直流电源模块及所述电源适配器连接；所述直流电源模块通过所述开关组件与所述显控模块及所述圆光栅测角模块连接；所述电源适配器通过所述开关组件与所述显控模块连接。
8.进一步的，所述显控模块包括：电脑主板、显示器驱动板、显示器及触摸键鼠；
9.所述显示器通过所述显示器驱动板与所述显示器连接；所述触摸键鼠与所述电脑主板连接；所述电脑主板与所述圆光栅测角模块连接；
10.所述直流电源模块通过所述开关组件与所述显示器驱动板连接；所述电源适配器通过所述开关组件与所述电脑主板连接。
11.进一步的，所述开关组件包括：第一开关、第二开关、第三开关及第四开关；
12.所述直流电源模块依次通过所述第一开关及所述第二开关分别与所述显示器驱动板及所述圆光栅测角模块连接；所述电源适配器通过所述第一开关及所述第三开关与所述电脑主板连接；所述第四开关为重启开关，所述电源适配器通过所述第四开关与所述电脑主板连接。
13.进一步的，所述圆光栅测角模块包括：模块封装屏蔽盒、测角解算电路板、直流电
源接口、biss-c信号输入接口及串行通信接口；
14.所述测角解算电路板设置在所述模块封装屏蔽盒内；所述直流电源接口、biss-c信号输入接口及串行通信接口设置在所述模块封装屏蔽盒侧壁；
15.所述biss-c信号输入接口与所述测角解算电路板连接；所述测角解算电路板通过所述串行通信接口与所述电脑主板连接；所述测角解算电路板通过所述直流电源接口与所述直流电源模块连接。
16.进一步的，还包括：机箱；
17.所述机箱包括：底板、左盖板、右盖板、前面板、后面板、上端盖板及上部翻盖；所述左盖板与所述右盖板相对设置，所述前面板和所述后面板相对设置，所述底板、左盖板、右盖板、前面板及所述后面板围成顶部敞开的半封闭结构；所述电源滤波器、直流电源模块、电源适配器、电脑主板、显示器驱动板及所述模块封装屏蔽盒设置在所述机箱内；
18.所述上端盖板设置在该半封闭结构的上端；所述触摸键鼠及所述开关组件设置在所述上端盖板上；
19.所述上部翻盖通过合页连接在所述该半封闭结构上端；所述液晶显示器设置在所述上部翻盖上；
20.所述前面板连接有提手；所述后面板设置有所述电源输入端口。
21.进一步的，还包括：对外插座组件；
22.所述对外插座组件包括：插座安装板、usb插座、rs232串行接口及光栅通信接口；所述插座安装板设置在所述后面板上；所述usb插座、rs232串行接口及所述光栅通信接口集成在所述插座安装板上；所述usb插座及所述rs232串行接口与所述电脑主板连接；所述光栅通信接口与所述biss-c信号输入接口连接。
23.进一步的，还包括：散热风扇；
24.所述散热风扇设置在所述左盖板的内侧，所述左盖板上开设有多个进风孔，所述右盖板上开设有多个出风孔。
25.本发明提供的多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统至少具备以下有益效果或优点：
26.本发明提供的多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统，电源模块分别与显控模块及圆光栅测角模块连接并供电；被测光栅轴系与圆光栅测角模块连接；圆光栅测角模块与显控模块连接。本发明提供的多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统，能够对多种(16～32位)分辨率圆光栅编码器轴系的旋转精度进行检测，一台检测设备能够对多种分辨率圆光栅编码器轴系装配的旋转精度进行分别检测，实现了一机多用。采用集成式结构设计，将检测系统各个组件进行集成，便于携带、转运，减少了检测设备安装、存储对空间的需求。圆光栅编码器轴系装配的旋转精度检测数据可以通过检测设备的上位控制软件对检测数据进行处理、记录、保存、检测结果输出，在避免人工记录、检测、计算引入的人工误差的同时保证了检测结果的公正、客观，便于对检测结果的追溯，节省了人工用时成本，提高了检测效率。
附图说明
27.图1为本发明实施例提供的一种多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统的
三维结构图；
28.图2为本发明实施例提供的一种多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统的设备组成图；
29.图3为本发明实施例提供的对外插座组件的结构图；
30.图4为本发明实施例提供的开关组件的结构图；
31.图5为本发明实施例提供的圆光栅测角模块的结构图；
32.图6为本发明实施例提供的机箱的结构图。
33.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
34.1-机箱，2-圆光栅测角模块，3-显控模块，4-电源模块，5-散热风扇，6-电源输入接口，7-开关组件，8-对外插座组件，9-电源滤波器，10-电脑主板，11-触摸键鼠，12-液晶显示器，13-显示器驱动板，14-直流电源模块，15-电源适配器，16-220v交流电源，17-被测光栅轴系，18-检测结果，19-第一usb插座，20-第二usb插座，21-rs232串行接口，22-光栅通信接口，23-插座安装板，24-第一开关，25-第二开关，26-第三开关，27-第四开关，28-开关安装板，29-测角解算电路板，30-直流电源接口，31-biss-c信号输入接口，32-串行通信接口，33-屏蔽盒，34-上部翻盖，35-箱体，36-上端盖板、37-底板、38-右盖板、39-左盖板、40-前面板，41-后面板，42-合页。
具体实施方式
35.本发明针对现有技术中存在的圆光栅编码器轴系旋转精度检测设备的通用性差的技术问题，提供了一种多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统。
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.如图1，本发明实施例提供了一种多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统，包括：电源模块4、显控模块3及圆光栅测角模块2；电源模块4分别与显控模块3及圆光栅测角模块2连接并供电；被测光栅轴系17与圆光栅测角模块2连接，圆光栅测角模块2将角度位置信号解算为角度位置数据；圆光栅测角模块2与显控模块3连接，圆光栅测角模块2将解算后的角度位置数据发送给显控模块3进行数据处理、保存以及输出检测结果18。具体的：
40.如图2，电源模块4包括：电源输入接口6、电源滤波器9、直流电源模块14、电源适配器15及开关组件7。电源输入接口6与电源滤波器9连接；电源滤波器9分别与直流电源模块
14及电源适配器15连接，电源滤波器9起滤波作用。直流电源模块14通过开关组件7与显控模块3及圆光栅测角模块2连接，直流电源模块14对显控模块3及圆光栅测角模块2供电；电源适配器15通过开关组件7与显控模块3连接，电源适配器15对显控模块3供电。
41.如图1及图2，显控模块3包括：电脑主板10、显示器驱动板13、显示器及触摸键鼠11。显示器通过显示器驱动板13与显示器连接，显示器驱动板13用于驱动显示器工作。触摸键鼠11与电脑主板10连接，触摸键鼠11为输入设备。电脑主板10与圆光栅测角模块2连接，电脑主板10从圆光栅测角模块2获取解算后的角度位置数据。直流电源模块14通过开关组件7与显示器驱动板13连接，直流电源模块14用于向显示器驱动板13供电；电源适配器15通过开关组件7与电脑主板10连接，电源适配器15用于向电脑主板10供电。
42.如图1及图4，开关组件7包括：设置在开关安装板28上的第一开关24、第二开关25、第三开关26及第四开关27。直流电源模块14依次通过第一开关24及第二开关25分别与显示器驱动板13及圆光栅测角模块2连接连接，第一开关24用于控制整机上断电，第二开关25用于控制显示器驱动板13及圆光栅测角模块2上断电。电源适配器15通过第一开关24及第三开关26与电脑主板10连接，第三开关26用于控制电脑主板10上断电。第四开关27为重启开关，电源适配器15通过第四开关27与电脑主板10连接，第四开关27用于控制电脑主板10的重启。
43.如图1及图5，圆光栅测角模块2包括：模块封装屏蔽盒33、测角解算电路板29、直流电源接口30、biss-c信号输入接口31及串行通信接口32。测角解算电路板29设置在模块封装屏蔽盒33内；直流电源接口30、biss-c信号输入接口31及串行通信接口32设置在模块封装屏蔽盒33侧壁。biss-c信号输入接口31与测角解算电路板29连接；测角解算电路板29通过串行通信接口与电脑主板10连接；测角解算电路板29通过直流电源接口30与直流电源模块14连接。直流电源模块14输出的直流电源经过开关组件7的开关后接往控制圆光栅测角模块2的直流电源接口30，被测光栅轴系17的位置信号通过biss-c信号输入接口31接入测角解算电路板29，测角解算电路板29对位置信号进行解算编码后转化为角度位置数据，经串行通信接口32将角度位置数据传输给显控模块3。测角解算电路板29封装在模块封装屏蔽盒33内，以减少外部电磁信号的干扰。
44.本发明提供的一优选实施例中，如图1及图6，还包括：机箱1。机箱1包括：底板37、左盖板39、右盖板38、前面板40、后面板41、上端盖板36及上部翻盖34。左盖板39与右盖板38相对设置，前面板40和后面板41相对设置，底板37、左盖板39、右盖板38、前面板40及后面板41围成顶部敞开的半封闭结构；电源滤波器9、直流电源模块14、电源适配器15、电脑主板10、显示器驱动板13及模块封装屏蔽盒33设置在机箱1内。上端盖板36设置在该半封闭结构的上端；触摸键鼠11及开关组件7设置在上端盖板36上。上部翻盖34通过合页42(本实施例采用阻尼合页42)连接在该半封闭结构上端；液晶显示器12设置在上部翻盖34上。前面板40连接有提手；后面板41设置有电源输入端口。本实施例中，为提高机箱1内的各元器件正常工作，本实施例设置有：散热风扇5；散热风扇5设置在左盖板39的内侧；例如，可采用两个并列设置的轴流式散热风扇；左盖板39上开设有多个进风孔，右盖板38上开设有多个出风孔。
45.为方便对数据的传输，如图1及图3，本发明实施例还设置有：对外插座组件8。对外插座组件8包括：插座安装板23、usb插座(本实施例设置有第一usb插座19和第二usb插座20)、rs232串行接口21及光栅通信接口22。插座安装板23设置在后面板41上；usb插座、
rs232串行接口21及光栅通信接口22集成在插座安装板23上。usb插座及rs232串行接口21与电脑主板10连接；光栅通信接口22与biss-c信号输入接口31连接。外部usb口设备可以通过usb插座与显控系统的电脑主板10进行通信、数据交换，rs232接口设备可通过rs232串行接口21与显控系统硬件进行通信、数据交换，被测圆光栅编码器的biss-c信号可通过光栅通信接口22与圆光栅测角模块2进行通信。
46.本发明实施例提供的多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统的工作原理为：如图1-图6，外部220v交流电源16经过机箱1上的电源输入口引入设备，经电源滤波器9滤波后将220v电源分往直流电源模块14和主板电源适配器15，将交流电源转化为直流电源后分往开关组件7，通过开关组件7后再将经电源适配器15转化后的直流电源引往显控系统的电脑主板10，直流电源模块14转化后的电源引往显示器驱动板13、圆光栅测角模块2的直流电源输入接口6和风扇组件。被测光栅轴系17的信号输出线束经安装于机箱1上对外插座组件8接入圆光栅测角模块2的biss-c信号输入接口31，圆光栅测角模块2内部电路板将角度位置信号解算为角度位置数据，经圆光栅测角模块2的串行通信接口32发送给显控系统进行数据处理、保存，输出检测结果18。
47.本发明实施例提供的多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统至少具备以下有益效果或优点：
48.本发明实施例提供的多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统，电源模块分别与显控模块及圆光栅测角模块连接并供电；被测光栅轴系与圆光栅测角模块连接；圆光栅测角模块与显控模块连接。本发明提供的多分辨率圆光栅编码器轴系旋转精度检测系统，能够对多种(16～32位)分辨率圆光栅编码器轴系的旋转精度进行检测，一台检测设备能够对多种分辨率圆光栅编码器轴系装配的旋转精度进行分别检测，实现了一机多用。采用集成式结构设计，将检测系统各个组件进行集成，便于携带、转运，减少了检测设备安装、存储对空间的需求。圆光栅编码器轴系装配的旋转精度检测数据可以通过检测设备的上位控制软件对检测数据进行处理、记录、保存、检测结果输出，在避免人工记录、检测、计算引入的人工误差的同时保证了检测结果的公正、客观，便于对检测结果的追溯，节省了人工用时成本，提高了检测效率。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。