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申请/专利权人：浙江工业大学

摘要：本发明公开了一种利用光栅尺协助测量的驱动机构调零装置及方法，包括设备安装平台、旋转控制机构、测量机构、驱动机构，测量机构安装于设备安装平台的上方，测量机构用于测量驱动机构机械零位的实际偏差，旋转控制机构安装于设备安装平台的上面，驱动机构的输入端与旋转控制机构的输出端相连接，旋转控制机构用于控制驱动机构旋转并反馈旋转角度。本发明采用了旋转测量的方法，在测量运动上，相对于主滑块直线滑行测量，不会受到直线导轨平面与工作平面不完全平行产生的纵向误差影响；在测量形式上，相对于竖直测量动子定位销，倾斜测量减少了光电位移传感器本身带来的测量误差，提高了测量机构的测量精度。

主权项：1.一种利用光栅尺协助测量的驱动机构调零装置，其特征在于：包括设备安装平台、旋转控制机构、测量机构、驱动机构，所述测量机构安装于所述设备安装平台的上方，所述测量机构用于测量所述驱动机构机械零位的实际偏差，所述旋转控制机构安装于所述设备安装平台的上面，所述驱动机构的输入端与所述旋转控制机构的输出端相连接，所述旋转控制机构用于控制所述驱动机构旋转并反馈旋转角度；所述设备安装平台包括支撑支架、可调支撑台、工作平台、安装立架和定位块；所述支撑支架平稳立于大地平面上，所述可调支撑台共有三个，并分别成三角固定于所述支撑支架上面的三个不同位置，所述工作平台放置于所述三个可调支撑台上，所述工作平台上面开设有方槽，所述定位块放置于所述工作平台的方槽中，所述安装立架共有两个，并分别对称固定在所述工作平台上面的横向中心轴线的两侧；在所述工作平台调平过程中，所述可调支撑台作为主调整支撑点支撑所述工作平台和确定所述工作平台的实际水平度；所述旋转控制机构包括第一伺服电机、第一减速器、主轴、制动器、制动器支架、第一角度编码器、胀套、编码器转接块、万向节、扭簧、底板和第一减速器支架；所述第一伺服电机输出端与所述第一减速器的输入端相连接，所述第一减速器固定安装在所述第一减速器支架的侧面上，所述第一减速器支架的底面安装在所述底板的上面，所述第一减速器的输出端与所述主轴的一端连接，所述主轴的另一端与所述万向节转接块采用所述胀套通过胀紧连接，所述制动器安装于所述主轴上，所述制动器固定在所述制动器支架的一侧面上，所述制动器支架的底面固定在所述底板的上面，所述第一角度编码器安装于所述编码器转接块的一端，所述第一角度编码器固定于所述制动器支架的另一侧面上，所述万向节的一端与所述编码器转接块的另一端相连接，所述扭簧安装在所述万向节上，所述扭簧一端连接所述万向节输入端，另一端连接所述万向节输出端，所述底板安装在所述工作平台上；在调零过程中，所述第一伺服电机提供旋转运动的驱动力，经过所述第一减速器放大力矩和减小转速，驱动所述主轴转动并带动所述万向节转动，所述第一角度编码器提供万向节实际转动的角度；所述测量机构包括直线运动引导装置、辅助测量装置和位移测量装置；所述直线运动引导装置包括支撑横梁、直线导轨、直线模组主体、直线模组支撑架、直线模组滑块、直线模组伺服电机、拨杆和直线导轨滑块；所述直线模组主体固定在两个直线模组支撑架的上面，所述直线模组支撑架的侧面固定在所述支撑横梁的一侧面上，所述拨杆安装在所述直线模组滑块上，所述直线导轨固定在所述支撑横梁的上面，所述直线导轨滑块安装在所述直线导轨上，所述直线模组伺服电机安装在直线模组主体的一端；在测量过程中，所述支撑横梁固定在所述两个安装立架上；所述直线模组伺服电机提供测量机构横向运动的动力，所述直线模组滑块带动所述拨杆运动，所述直线导轨给测量机构提供横向运动的导向；所述辅助测量装置包括光栅尺导轨、光栅尺滑块和光栅尺支撑架；所述光栅尺导轨安装于所述光栅尺支撑架上，所述光栅尺滑块安装在所述光栅尺导轨上，所述光栅尺滑块的一端与主滑块的一侧固定连接，所述光栅尺支撑架固定在所述支撑横梁上；在测量工程中，随着所述光栅尺滑块的运动，能够实时定位测量机构的工作位置；所述位移测量装置包括主滑块、配重架、配重、第二伺服电机、第二减速器、第二减速器支架、联轴器、旋转轴、直线轴承座、第二角度编码器支架、第二角度编码器、光轴、光轴座、光轴转接块、光轴配重、光电位移传感器和光电位移传感器安装板；所述第二伺服电机输出端与所述第二减速器的输入端相连接，所述第二减速器固定在第二减速器支架上，所述第二减速器支架安装在所述主滑块上，所述第二减速器的输出端与所述联轴器的一端连接，所述联轴器的另一端连接所述旋转轴的一端，所述旋转轴的另一端穿过所述直线轴承座和所述第二角度编码器与所述光轴转接块固定连接，所述配重架安装于所述主滑块的上面，所述配重放置于所述配重架的上面，所述直线轴承座固定在所述主滑块的上面，所述第二角度编码器固定在所述第二角度编码器支架的侧面，所述第二角度编码器支架的底面固定在所述主滑块的上面，所述光轴配重放置于所述光轴转接块一侧，所述光轴固定在所述光轴转接块另一侧，所述光轴安装在两个光轴座上，所述两个光轴座均固定在所述光电位移传感器安装板的一面，所述光电位移传感器固定在所述光电位移传感器安装板的另一面；在测量过程中，所述拨杆带动所述主滑块做直线运动，所述光电位移传感器跟随所述主滑块做直线运动；所述第二伺服电机提供旋转运动的驱动力，经过所述第二减速器放大力矩和减小转速，驱动所述旋转轴转动，所述光电位移传感器随所述旋转轴做旋转运动，所述第二角度编码器提供旋转轴实际转动的角度；所述驱动机构包括驱动机构动子和驱动机构定子；所述驱动机构动子上设置两个动子定位销，所述驱动机构定子安装在所述工作平台上；在调零过程中，所述万向节带动所述驱动机构动子进行旋转时，所述动子定位销跟随所述驱动机构动子进行运动；所述光轴横截面形状为半圆形和矩形的组合形；所述主滑块的一侧开设方槽口，所述拨杆的一端为球状并置于所述主滑块的方槽口中。

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