一种编码器校验装置的制作方法

1.本发明涉及位移测量装置技术领域，具体而言，涉及一种编码器校验装置。


背景技术：

2.编码器在使用前需要进行校验。现有的编码器校验装置均采用单摩擦轮接触，并外加自重向摩擦轮施加预紧力，以保证摩擦轮与摩擦面的有效接触。这种编码器检验装置在使用过程中，当跨过非连续的接触面时，编码器会失去摩擦轮的传动力，从而使得编码器校验装置处于短时间的失效状态，进而导致校验值偏差增大。而且，上述摩擦轮还会因为摩擦面的异常状态导致打滑现象出现，从而造成校验值的偏差规律难以确定，不能有效地对定位数据进行校验。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种编码器校验装置，以解决现有编码器校验装置的校验值偏差较大的技术问题。
4.本发明提供的编码器校验装置，包括固定架和连接安装于所述固定架的多级可转动的摩擦轮，其中，所述固定架用于与测试轮体的外壳连接；所述多级可转动的摩擦轮通过动力传递机构传动连接，所述多级可转动的摩擦轮沿所述测试轮体的行进方向分散排布，且所述多级可转动的摩擦轮中的一者用于与编码器同轴固定地设置。
5.进一步地，所述摩擦轮的级数为两级，分别为一级摩擦轮和二级摩擦轮，其中，沿所述测试轮体的行进方向，所述一级摩擦轮位于所述二级摩擦轮的下游，所述一级摩擦轮用于与所述编码器同轴固定地设置。
6.进一步地，所述动力传递机构包括一级带轮、二级带轮和同步带，所述一级带轮与所述一级摩擦轮同轴固定地设置，所述二级带轮与所述二级摩擦轮同轴固定地设置，所述同步带套设于所述一级带轮和二级带轮。
7.进一步地，所述编码器校验装置还包括连接架，所述一级摩擦轮和所述二级摩擦轮均可转动地安装于所述连接架，其中，所述连接架通过摆动轴摆动安装于所述固定架，所述连接架的摆动轴线与所述测试轮体的行进方向垂直。
8.进一步地，所述固定架的沿所述测试轮体的行进方向的两侧设置有沿竖直方向延伸的第一安装部，所述摆动轴穿设于所述固定架两侧的所述第一安装部中，所述连接架转动安装于所述摆动轴，且所述摆动轴位于所述一级摩擦轮与所述二级摩擦轮之间。
9.进一步地，所述连接架安装有弹性座，所述弹性座位于所述编码器与所述一级摩擦轮之间，所述弹性座用于在所述编码器的径向为其提供弹性支撑力。
10.进一步地，所述固定架安装有清轨部件，沿所述测试轮体的行进方向，所述清轨部件位于所述多级可转动的摩擦轮的下游。
11.进一步地，所述清轨部件的材质为橡胶。
12.进一步地，所述编码器校验装置还包括压板，所述固定架还具有沿竖直方向延伸
的第二安装部，所述压板用于将所述清轨部件压装于所述第二安装部，其中，所述清轨部件位于所述第二安装部远离所述多级可转动的摩擦轮的一侧。
13.进一步地，所述固定架包括第一板和与所述第一板铰接的第二板，其中，所述第一板用于连接安装所述多级可转动的摩擦轮，所述第二板用于与所述测试轮体的外壳连接，所述第一板与所述第二板之间设置有自适应预紧机构。
14.进一步地，所述自适应预紧机构包括氮气弹簧，所述氮气弹簧的一端与所述第一板转动连接，所述氮气弹簧的另一端与所述第二板转动连接。
15.本发明编码器校验装置带来的有益效果是：
16.通过设置主要由固定架和多级摩擦轮组成的编码器校验装置，当需要使用该编码器校验装置对编码器进行校验时，将编码器与多级摩擦轮中的一者同轴固定地设置，并利用固定架将该编码器校验装置安装至测试轮体的外壳。开始测试时，随着测试轮体在轨道面的不断滚动前进，编码器校验装置的摩擦轮也在轨道面同步滚动前进。在此过程中，与编码器同轴固定设置的摩擦轮将转动圈数信息实时传递至编码器，由编码器记录该摩擦轮的转动圈数。
17.当与编码器同轴固定的摩擦轮发生与轨道面脱离的极限工况时，由于该摩擦轮与其他摩擦轮通过动力传递机构传动连接，故此时，其他摩擦轮的转动动力将通过动力传递机构传递至上述与轨道面发生脱离的摩擦轮，使得该摩擦轮继续保持滚动前进，从而使得编码器继续记录转动圈数。当轨道面有异物卡阻其中一个摩擦轮时，其他摩擦轮也能够通过动力传递机构将受阻摩擦轮带出失效状态。如此，便可在运动的全过程中，使得编码器均能够不停地对摩擦轮的转动圈数进行记录，之后，再根据摩擦轮的直径值和编码器的单圈脉冲数，计算得到摩擦轮的行驶里程，通过与主距离测量传感器传回数值比对后完成校对功能。
18.该编码器校验装置通过设置多级摩擦轮，并使多级摩擦轮之间通过动力传递机构传动连接，使得在与编码器同轴固定的摩擦轮出现与轨道面脱离或受异物卡阻等打滑情形时，其他摩擦轮能够迅速将动力传递至上述摩擦轮，将该摩擦轮带出失效状态，从而继续带动编码器计数，有效解决了现有编码器校验装置的校验值偏差较大的技术问题。
19.该编码器校验装置提高了对编码器进行校验时的可靠性，在跨越非连续的轨道面时，仍能保持编码器连续工作，而不会出现失效状态，有效降低了编码器的校验值偏差，保证了校验值的精确性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的编码器校验装置安装有编码器时的结构示意图；
22.图2为本发明实施例提供的编码器校验装置在使用状态下的示意图；
23.图3为本发明实施例提供的编码器校验装置的局部结构分解示意图之一；
24.图4为本发明实施例提供的编码器校验装置的局部结构分解示意图之二；
25.图5为本发明实施例提供的编码器校验装置的局部结构示意图。
26.附图标记说明：
27.010-编码器；020-测试轮体；030-外壳；040-轨道面；050-编码器校验装置；
28.100-固定架；300-动力传递机构；400-连接架；500-摆动轴；600-清轨部件；700-压板；800-氮气弹簧；
29.110-第一安装部；120-第二安装部；130-第一板；140-第二板；150-合页；
30.210-一级摩擦轮；220-二级摩擦轮；
31.310-一级带轮；320-二级带轮；330-同步带；340-第一传动轴；350-第二传动轴；
32.410-第一轴承座；420-第二轴承座；430-弹性座；440-连接块。
具体实施方式
33.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.图1为本实施例提供的编码器校验装置安装有编码器010时的结构示意图，图2为本实施例提供的编码器校验装置050在使用状态下的示意图，图3为本实施例提供的编码器校验装置050的局部结构分解示意图之一。如图1至图3所示，本实施例提供了一种编码器校验装置050，包括固定架100和连接安装于固定架100的一级摩擦轮210和二级摩擦轮220，一级摩擦轮210和二级摩擦轮220均可转动，其中，固定架100用于与测试轮体020的外壳030连接；一级摩擦轮210和二级摩擦轮220通过动力传递机构300传动连接，一级摩擦轮210和二级摩擦轮220沿测试轮体020的行进方向分散排布，且一级摩擦轮210和二级摩擦轮220两者中的一者用于与编码器010同轴固定地设置。
35.本实施例中，沿测试轮体020的行进方向，一级摩擦轮210位于二级摩擦轮220的下游，一级摩擦轮210用于与编码器010同轴固定地设置。
36.当需要使用该编码器校验装置050对编码器010进行校验时，可以将编码器010与一级摩擦轮210同轴固定地设置，并利用固定架100将该编码器校验装置050安装至测试轮体020的外壳030，如图2所示。开始测试时，随着测试轮体020在轨道面040的不断滚动前进，编码器校验装置050的一级摩擦轮210和二级摩擦轮220也在轨道面040同步滚动前进。在此过程中，与编码器010同轴固定设置的一级摩擦轮210将转动圈数信息实时传递至编码器010，由编码器010记录一级摩擦轮210的转动圈数。
37.当与编码器010同轴固定的一级摩擦轮210发生与轨道面040脱离的极限工况时，由于该一级摩擦轮210与二级摩擦轮220通过动力传递机构300传动连接，故此时，二级摩擦轮220的转动动力将通过动力传递机构300传递至一级摩擦轮210，使得一级摩擦轮210继续保持滚动前进，从而使得编码器010继续记录转动圈数。当轨道面040有异物卡阻一级摩擦轮210时，二级摩擦轮220也能够通过动力传递机构300将受阻的一级摩擦轮210带出失效状态。如此，便可在运动的全过程中，使得编码器010均能够不停地对一级摩擦轮210的转动圈数进行记录，之后，再根据一级摩擦轮210的直径值和编码器010的单圈脉冲数，计算得到一级摩擦轮210的行驶里程，通过与主距离测量传感器传回数值比对后完成校对功能。
38.该编码器校验装置050通过设置一级摩擦轮210和二级摩擦轮220，并使一级摩擦
轮210与二级摩擦轮220之间通过动力传递机构300传动连接，使得在与编码器010同轴固定的一级摩擦轮210出现与轨道面040脱离或受异物卡阻等打滑情形时，二级摩擦轮220能够迅速将动力传递至一级摩擦轮210，将一级摩擦轮210带出失效状态，从而继续带动编码器010计数，有效解决了现有编码器校验装置050的校验值偏差较大的技术问题。
39.该编码器校验装置050提高了对编码器010进行校验时的可靠性，在跨越非连续的轨道面040时，仍能保持编码器010连续工作，而不会出现失效状态，有效降低了编码器010的校验值偏差，保证了校验值的精确性。
40.此外，两级摩擦轮(一级摩擦轮210和二级摩擦轮220)的设置形式，使得本实施例编码器校验装置050的结构更加紧凑，成本更低。
41.本实施例中，二级摩擦轮220的直径可以略大于一级摩擦轮210的直径。优选地，二级摩擦轮220的直径与一级摩擦轮210的直径相等。
42.在其他实施例中，摩擦轮还可以为其他级数形式，其只要能够通过多级摩擦轮之间的动力传递将打滑的摩擦轮带出失效状态即可。本实施例仅仅是以该编码器校验装置050包括两级摩擦轮为例对该编码器校验装置050的原理进行示例性说明，而不能看成是对本发明的限定。
43.本实施例中，“测试轮体020的行进方向”指的是图1和图2中箭头a所示的方向。
44.需要说明的是，打滑情形的出现具有设定条件，而该设定条件不会同时出现于多级摩擦轮。故，通过设置多级摩擦轮，使得在其中一个摩擦轮出现打滑时，另外未出现打滑的摩擦轮便可以通过动力传递机构300将转动动力传递至打滑的摩擦轮，从而将其带出打滑状态。
45.还需要说明的是，一级摩擦轮210的行驶里程可以根据下述公式确定：h＝π*d*n，其中，π＝3.14，d为一级摩擦轮210的直径值，n为编码器010的单圈脉冲数(编码器010计数值)。通过对一级摩擦轮210的行驶里程进行计算，并与主距离测量传感器传回的数值进行比对，即可完成对编码器010的校验。其中，主距离测量传感器为直接测量一级摩擦轮210行驶里程的传感器；在将一级摩擦轮210的行驶里程与主距离测量传感器测量到的数值进行比对时，当误差值δ在可接受阈值内时即可给出正确响应，当误差值δ大于阈值时则给出异常报警信号，具体地，正确响应为测试轮体020继续按设定程序行进，直至到达目标。
46.另外，还需要说明的是，轨道交叉时会对轨道进行切割，此时，便会形成两个以上的轨道面040，这时，摩擦轮与轨道面040接触就会不连续，使得对编码器010进行测试时，便会跨过非连续的接触面。
47.请继续参照图1和图3，本实施例中，该编码器校验装置050还可以包括连接架400，具体地，一级摩擦轮210和二级摩擦轮220均可转动地安装于连接架400，其中，连接架400通过摆动轴500摆动安装于固定架100，连接架400的摆动轴线与测试轮体020的行进方向垂直。
48.通过将一级摩擦轮210与二级摩擦轮220转动安装于连接架400，再将连接架400以与测试轮体020的行进方向垂直的摆动轴线摆动安装于固定架100，使得该编码器校验装置050随测试轮体020移动过程中，当轨道面040出现不平整或坡度发生起伏变化时，一级摩擦轮210和二级摩擦轮220将在连接架400的摆动作用下做自适应调整，以保证与轨道面040的贴合，使得编码器010能够实时感应到一级摩擦轮210的转动圈数，从而保证测试结果的精
确性。
49.如此设置，提高了本实施例编码器校验装置050对复杂工况的适应性，降低了编码器010校验过程对轨道面040质量的要求。
50.请继续参照图1和图3，本实施例中，固定架100的沿测试轮体020的行进方向的两侧设置有沿竖直方向延伸的第一安装部110，其中，摆动轴500穿设于固定架100两侧的第一安装部110中，连接架400转动安装于摆动轴500，且摆动轴500位于一级摩擦轮210与二级摩擦轮220之间。
51.通过将摆动轴500设置在一级摩擦轮210与二级摩擦轮220之间，减少了一级摩擦轮210和二级摩擦轮220以摆动轴500进行摆动时的摆动半径，从而提高了本实施例编码器校验装置050对复杂路面响应的及时性。
52.具体地，请继续参照图3，连接架400的两侧设置有连接块440，连接块440开设有轴孔，摆动轴500穿设于上述轴孔中，从而实现连接架400与摆动轴500的转动连接。
53.图4为本实施例提供的编码器校验装置050的局部结构分解示意图之二。请继续参照图3，并结合图4，本实施例中，连接架400安装有弹性座430，具体地，弹性座430位于编码器010与一级摩擦轮210之间，弹性座430用于在编码器010的径向为其提供弹性支撑力。
54.通过上述弹性座430的设置，使得在对编码器010进行校验时，弹性座430能够在编码器010的径向为编码器010提供弹性支撑力，从而避免了编码器010与一级摩擦轮210不同轴而导致编码器010发生损坏的情形，对编码器010起到了一定的保护作用，延长了编码器010的使用寿命，同时也降低了校验过程中不必要的经济损失。
55.请继续参照图3，本实施例中，连接架400安装有两个第一轴承座410和两个第二轴承座420，具体地，两个第一轴承座410分设于一级摩擦轮210的两侧，两个第二轴承座420分设于二级摩擦轮220的两侧；一级摩擦轮210通过第一传动轴340支撑于第一轴承座410，二级摩擦轮220通过第二传动轴350支撑于第二轴承座420；弹性座430通过四颗螺栓固定于一个第一轴承座410上，且位于该第一轴承座410背离一级摩擦轮210的一侧。其中，第一轴承座410和第二轴承座420均为带座轴承。
56.请继续参照图3，本实施例中，动力传递机构300可以包括一级带轮310、二级带轮320和同步带330，具体地，一级带轮310与一级摩擦轮210同轴固定地设置，二级带轮320与二级摩擦轮220同轴固定地设置，同步带330套设于一级带轮310和二级带轮320。
57.这种动力传递机构300的设置形式，结构简单，成本低廉。
58.在其他实施例中，动力传递机构300还可以采用链传动的形式。
59.图5为本实施例提供的编码器校验装置050的局部结构示意图。请继续参照图1，并结合图5，本实施例中，固定架100安装有清轨部件600，具体地，沿测试轮体020的行进方向，清轨部件600位于一级摩擦轮210和二级摩擦轮220两者的下游。
60.通过设置上述清轨部件600，使得在本实施例编码器校验装置050随测试轮体020移动过程中，能够先利用清轨部件600将沿程异物清除干净，从而保证一级摩擦轮210和二级摩擦轮220与轨道面040的良好接触。
61.优选地，清轨部件600的材质为橡胶。如此设置，在保证轨道面040沿程异物被可靠清除的同时，还能够降低清轨部件600与轨道面040接触时的噪音，并对轨道面040起到一定的保护作用。
62.请继续参照图5，本实施例中，该编码器校验装置050还包括压板700，固定架100还具有沿竖直方向延伸的第二安装部120，压板700用于将清轨部件600压装于第二安装部120，其中，清轨部件600位于第二安装部120远离一级摩擦轮210的一侧。
63.通过将清轨部件600设置在第二安装部120远离一级摩擦轮210的一侧，使得在清轨部件600对沿程异物进行清扫时，清轨部件600受到清扫阻力时能够贴合于第二安装部120，由第二安装部120对清轨部件600的变形进行阻挡。
64.如此设置，一方面能够抑制清轨部件600在清扫异物过程中可能存在的变形，另一方面，还能够避免清轨部件600从第二安装部120上脱离。
65.请继续参照图5，本实施例中，固定架100包括第一板130和与第一板130铰接的第二板140，具体地，一级摩擦轮210和二级摩擦轮220可转动地安装于第一板130，第二板140用于与测试轮体020的外壳030连接，第一板130与第二板140之间设置有自适应预紧机构。
66.通过在固定架100的第一板130与第二板140之间设置自适应预紧机构，使得在对编码器010进行校验过程中，自适应预紧机构能够提供恒定预紧力，从而将一级摩擦轮210和二级摩擦轮220抵紧于轨道面040，保证一级摩擦轮210和二级摩擦轮220对轨道面040起伏的适应能力，并为一级摩擦轮210和二级摩擦轮220提供跨越异物的能力，使得一级摩擦轮210和二级摩擦轮220能够与轨道面040有效接触。
67.本实施例中，第二安装部120由第一板130的一端向下折弯形成，且二者的折弯处呈圆角过渡。如此设置，能够提高固定架100的结构强度。
68.请继续参照图5，本实施例中，第一板130与第二板140通过合页150铰接。
69.请继续参照图5，本实施例中，自适应预紧机构可以包括氮气弹簧800，具体地，氮气弹簧800的一端与第一板130转动连接，氮气弹簧800的另一端与第二板140转动连接。
70.利用氮气弹簧800形成自适应预紧机构的设置形式，不仅能够在第一板130与第二板140之间提供可靠的预紧力，保证一级摩擦轮210和二级摩擦轮220与轨道面040的有效接触，而且，还能够保持第一板130与第二板140的相对稳定，避免编码器010校验过程中在第一板130与第二板140之间产生较大晃动。
71.请继续参照图5，本实施例中，氮气弹簧800的数量为两个，两个氮气弹簧800沿第二板140的宽度方向间隔排布。如此设置，能够保证氮气弹簧800为一级摩擦轮210和二级摩擦轮220提供足够的预紧力。
72.在其他实施例中，氮气弹簧800还可以根据实际需要选择其他数量形式。
73.该编码器校验装置050的使用过程如下。
74.该编码器校验装置050在使用时，编码器010与一级摩擦轮210通过弹性座430可同步转动地连接。运行时，该编码器校验装置050随测试轮体020同步移动，由氮气弹簧800将一级摩擦轮210和二级摩擦轮220压紧于轨道面040，并在移动过程中由清轨部件600将沿程异物清除干净，以保证一级摩擦轮210和二级摩擦轮220与轨道面040的良好接触；上述过程中，一级摩擦轮210带动与其同轴设置的编码器010转动，由编码器010记录一级摩擦轮210的转动圈数。
75.当一级摩擦轮210与轨道面040脱离时，二级摩擦轮220会通过一级带轮310、同步带330和二级带轮320将转动动力传递至一级摩擦轮210，将一级摩擦轮210带出失效状态，从而使得编码器010能够继续记录一级摩擦轮210的转动圈数。当有异物卡阻一级摩擦轮
210/二级摩擦轮220时，二级摩擦轮220/一级摩擦轮210也能够通过一级带轮310、同步带330和二级带轮320，将受阻的一级摩擦轮210/二级摩擦轮220带出失效状态。如此实现编码器010在运动的全过程中都能够不停地对一级摩擦轮210的转动圈数进行记录，最终再根据一级摩擦轮210的直径值和编码器010的单圈脉冲数，计算得出一级摩擦轮210的行驶里程，通过与主距离测量传感器传回数值比对后完成对编码器010的校对操作。
76.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
77.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.上述实施例中，诸如“上”、“下”、“侧”等方位的描述，均基于附图所示。
79.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。