分体式圆时栅的性能测试装置的制作方法

1.本发明涉及圆时栅测试技术领域，具体涉及一种分体式圆时栅的性能测试装置。


背景技术：

2.在精密加工、工业测控（动态测量）领域，精密位移传感器是不可或缺的重要组成部分，被比作“智能制造之眼”，它的性能直接决定了加工制造环节的精度。分体式圆时栅通过采用毫米级宽度的“栅面”实现纳米级分辨率的位移测量，兼顾了精度和分辨率等关键参数，使其和现代工业加工完美契合。圆时栅在制造后，通常会进行产品测试，包括圆时栅的速度波动测试、稳定性测试和跟随误差测试，这种产品测试就需要将圆时栅安装在圆测试转台上进行高速旋转。在批量测试的时候，圆时栅的定子和转子的每次安装都需要与转台的旋转中心进行同心调节，另外还要同时满足圆时栅定子和转子相互之间的配合间隙，这样操作步骤就比较繁琐，导致检测效率低下。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种安装定位操作简单方便，提高检测效率的分体式圆时栅的性能测试装置。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用了的技术方案：一种分体式圆时栅的性能测试装置，包括测试电机，测试电机的顶部伸出有电机轴，测试电机的顶部设置有圆时栅定子基座，圆时栅定子基座包括定子定位基板，定子定位基板上穿设有通孔，定子定位基板的背部固定连接在测试电机的顶部，电机轴伸入于通孔内，定子定位基板的正面凸起形成有绕通孔环设的定位凸环，定位凸环的顶面内侧边缘凹设有绕电机轴中心线方向环设的定子定位台阶，定子定位台阶的台阶面与电机轴中心线相垂直，定子定位台阶的侧壁能够与待测试圆时栅定子的外周面间隙配合；定子定位基板上方且位于定位凸环内侧的位置设置有圆时栅转子基座，圆时栅转子基座包括转子定位基板，转子定位基板的背部与电机轴固定连接且与定子定位基板相隔设置，转子定位基板的边缘凹设有绕电机轴中心线环设的转子定位台阶，转子定位台阶的台阶面与电机轴中心线相垂直，转子定位台阶的侧壁能够与待测试圆时栅转子的内孔间隙配合；当待测试圆时栅转子和待测试圆时栅定子分别固定安装在转子定位台阶和定子定位台阶处时，待测试圆时栅转子和待测试圆时栅定子之间设置有间隙。
5.在本发明中，圆时栅定子基座和圆时栅转子基座分别用于固定圆时栅的定子和转子，其中定子定位基板和转子定位基板在安装后，通过设置定子定位台阶和转子定位台阶，预先设置定子定位台阶和转子定位台阶与电机轴同心，这样在安装圆时栅定子和圆时栅转子的时候，圆时栅定子放置在定子定位台阶上，通过定子定位台阶的侧壁对圆时栅定子的外圆周面进行约束限制，进而完成对圆时栅定子的同心调节，只需要将圆时栅定子固定在定子定位台阶上就行；同理将圆时栅转子套在转子定位台阶处，转子定位台阶的侧壁对圆时栅转子的内孔进行约束限制，进而完成对圆时栅转子的同心调节，最后将圆时栅转子固
定在转子定位台阶上即可。这样在首次对定子定位基板和转子定位基板进行定位固定后，后续在圆时栅定子和圆时栅转子的安装中，都是通过定子定位台阶和转子定位台阶进行限位，直接完成圆时栅定子和圆时栅转子分别与电机轴的同心设置，而且同时还能保证圆时栅转子与圆时栅定子相互之间的装配间隙，极大的节约了装配时间，操作更加简单方便，提高了批量测试的效率。
6.作为优化，所述电机轴的端部设置有转轴锁紧块，所述电机轴的轴身沿所述电机轴中心线方向设置有由所述电机轴端部朝向所述测试电机所在方向延伸的外螺纹；转轴锁紧块上凹设有内螺孔，转轴锁紧块通过内螺孔与外螺纹之间螺纹配合固定连接在所述电机轴上，转轴锁紧块背对内螺孔的一侧侧面为连接基准面，所述电机轴的中心线与连接基准面相垂直，连接基准面上绕所述电机轴中心线方向均匀间隔设置有多个连接螺孔，连接螺孔的中心线方向平行于所述电机轴的中心线方向；所述转子定位基板的背面凸起形成有连接凸台，连接凸台的顶面平行于所述转子定位台阶的台阶面，连接凸台的顶面抵接在连接基准面上，所述转子定位基板上对应各连接螺孔的位置分别穿设有与各连接螺孔同中心线的定位连接孔，定位连接孔处设置有连接螺钉，连接螺钉穿过于定位连接孔且与连接螺孔螺纹连接以使所述转子定位基板固定在转轴锁紧块上。设置转轴锁紧块始终保持与电机轴的固定，通过设置连接螺孔确保转轴锁紧块与转子定位基板的同心，后续在对不同尺寸的圆时栅进行测试时，方便对转子定位基板进行更换，不再进行同心的调节，提高了对转子定位基板的安装效率。
7.作为优化，所述转子定位基板的正面且对应各所述定位连接孔的位置分别凹设有与所述定位连接孔同中心线的定位沉孔，所述连接螺钉的头部容纳于定位沉孔内。对连接螺钉的头部进行隐藏，避免对圆时栅的安装和测试造成影响。
8.作为优化，所述测试电机的顶部凸起形成有绕所述电机轴中心线方向环设的下固定凸环，所述电机轴的中心线与下固定凸环的顶面相垂直，下固定凸环的顶面绕所述电机轴中心线方向均匀间隔设置有多个固定螺孔，固定螺孔的中心线方向平行于所述电机轴的中心线方向；所述定子定位基板的背面凸起形成有绕所述通孔环设的上固定凸环，上固定凸环的顶面平行于所述定子定位台阶的台阶面，上固定凸环的顶面抵接在下固定凸环的顶面上，所述定子定位基板上对应各固定螺孔的位置分别穿设有与各固定螺孔同中心线的固定连接孔，固定连接孔处设置有固定螺钉，固定螺钉穿过于固定连接孔且与固定螺孔螺纹连接以使所述定子定位基板固定在所述测试电机上。通过设置固定螺孔确保定子定位基板与测试电机的同心，后续在对不同尺寸的圆时栅进行测试时，方便对定子定位基板进行更换，不再进行同心的调节，提高了对定子定位基板的安装效率。
9.作为优化，所述定子定位基板的正面且对应各所述固定连接孔的位置分别凹设有与所述固定连接孔同中心线的固定沉孔，所述固定螺钉的头部容纳于固定沉孔内。对固定螺钉的头部进行隐藏，避免对圆时栅的安装和测试造成影响。
10.作为优化，所述定子定位台阶的台阶面上绕所述电机轴的中心线方向均匀间隔设置有多个定子定位螺孔，定子定位螺孔的中心线方向平行于所述电机轴的中心线方向；所述转子定位台阶的台阶面上绕所述电机轴中心线方向均匀间隔设置有多个转子定位螺孔，转子定位螺孔的中心线方向平行于所述电机轴的中心线方向。方便圆时栅定子和圆时栅转子的固定。
11.作为优化，所述测试电机的外侧还设置有电机固定装置，电机固定装置包括底板，底板的正面设置有两块相对且平行设置的侧板，侧板所在平面与底板所在平面相垂直，侧板固定连接在底板的正面上；所述测试电机置于在底板的正面且位于两块侧板之间的位置，所述电机轴的中心线方向平行于底板所在平面，所述测试电机分别抵接在两块侧板的内侧面上，所述测试电机分别通过紧固螺钉与两块侧板固定连接在一起；侧板背对所述测试电机的一侧沿平行于所述电机轴中心线方向间隔设置有至少两块筋板，筋板分别与底板和筋板所在侧的侧板固定连接，筋板所在平面分别与底板所在平面和侧板所在平面相垂直，底板上且位于两块侧板之间的位置穿设有减重孔。圆时栅在测试时通过对测试电机的转速要求较高，为了确保测试电机的稳定性，设置电机固定装置，提高对测试电机连接的稳固性。
12.相比现有技术，本发明具有以下优点：本发明能够针对不同尺寸的分体式圆时栅进行快速的同心安装，而且还满足了圆时栅定子与圆时栅转子之间的配合间隙，操作简单方便，提高了检测的效率。
附图说明
13.图1为本发明中圆时栅定子基座和圆时栅转子基座的安装结构剖视图；图2为本发明中测试电机的安装结构示意图。
具体实施方式
14.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
15.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体
情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
16.如图1和图2所示，本具体实施方式中的分体式圆时栅的性能测试装置，包括测试电机1，测试电机1的顶部伸出有电机轴2，测试电机1的顶部设置有圆时栅定子基座，圆时栅定子基座包括定子定位基板3，定子定位基板3上穿设有通孔，定子定位基板3的背部固定连接在测试电机1的顶部，电机轴2伸入于通孔内，定子定位基板3的正面凸起形成有绕通孔环设的定位凸环4，定位凸环4的顶面内侧边缘凹设有绕电机轴2中心线方向环设的定子定位台5阶，定子定位台阶5的台阶面与电机轴2中心线相垂直，定子定位台阶5的侧壁能够与待测试圆时栅定子的外周面间隙配合；定子定位基板3上方且位于定位凸环4内侧的位置设置有圆时栅转子基座，圆时栅转子基座包括转子定位基板6，转子定位基板6的背部与电机轴2固定连接且与定子定位基板3相隔设置，转子定位基板6的边缘凹设有绕电机轴2中心线环设的转子定位台阶7，转子定位台阶7的台阶面与电机轴2中心线相垂直，转子定位台阶7的侧壁能够与待测试圆时栅转子的内孔间隙配合；当待测试圆时栅转子和待测试圆时栅定子分别固定安装在转子定位台阶7和定子定位台阶5处时，待测试圆时栅转子和待测试圆时栅定子之间设置有间隙。
17.本具体实施方式中，所述电机轴2的端部设置有转轴锁紧块8，所述电机轴2的轴身沿所述电机轴2中心线方向设置有由所述电机轴2端部朝向所述测试电机1所在方向延伸的外螺纹；转轴锁紧块8上凹设有内螺孔，转轴锁紧块8通过内螺孔与外螺纹之间螺纹配合固定连接在所述电机轴2上，转轴锁紧块8背对内螺孔的一侧侧面为连接基准面，所述电机轴2的中心线与连接基准面相垂直，连接基准面上绕所述电机轴2中心线方向均匀间隔设置有多个连接螺孔，连接螺孔的中心线方向平行于所述电机轴2的中心线方向；所述转子定位基板6的背面凸起形成有连接凸台，连接凸台的顶面平行于所述转子定位台阶7的台阶面，连接凸台的顶面抵接在连接基准面上，所述转子定位基板6上对应各连接螺孔的位置分别穿设有与各连接螺孔同中心线的定位连接孔，定位连接孔处设置有连接螺钉9，连接螺钉9穿过于定位连接孔且与连接螺孔螺纹连接以使所述转子定位基板6固定在转轴锁紧块8上。
18.本具体实施方式中，所述转子定位基板6的正面且对应各所述定位连接孔的位置分别凹设有与所述定位连接孔同中心线的定位沉孔，所述连接螺钉9的头部容纳于定位沉孔内。
19.本具体实施方式中，所述测试电机1的顶部凸起形成有绕所述电机轴中心线方向环设的下固定凸环，所述电机轴2的中心线与下固定凸环的顶面相垂直，下固定凸环的顶面绕所述电机轴2中心线方向均匀间隔设置有多个固定螺孔，固定螺孔的中心线方向平行于所述电机轴2的中心线方向；所述定子定位基板3的背面凸起形成有绕所述通孔环设的上固定凸环，上固定凸环的顶面平行于所述定子定位台阶5的台阶面，上固定凸环的顶面抵接在下固定凸环的顶面上，所述定子定位基板3上对应各固定螺孔的位置分别穿设有与各固定螺孔同中心线的固定连接孔，固定连接孔处设置有固定螺钉10，固定螺钉10穿过于固定连接孔且与固定螺孔螺纹连接以使所述定子定位基板3固定在所述测试电机2上。
20.本具体实施方式中，所述定子定位基板3的正面且对应各所述固定连接孔的位置分别凹设有与所述固定连接孔同中心线的固定沉孔，所述固定螺钉10的头部容纳于固定沉孔内。
21.本具体实施方式中，所述定子定位台阶5的台阶面上绕所述电机轴2的中心线方向
均匀间隔设置有多个定子定位螺孔，定子定位螺孔的中心线方向平行于所述电机轴2的中心线方向；所述转子定位台阶7的台阶面上绕所述电机轴2中心线方向均匀间隔设置有多个转子定位螺孔，转子定位螺孔的中心线方向平行于所述电机轴2的中心线方向。
22.本具体实施方式中，所述测试电机1的外侧还设置有电机固定装置，电机固定装置包括底板11，底板11的正面设置有两块相对且平行设置的侧板12，侧板12所在平面与底板11所在平面相垂直，侧板12固定连接在底板11的正面上；所述测试电机1置于在底板11的正面且位于两块侧板12之间的位置，所述电机轴2的中心线方向平行于底板11所在平面，所述测试电机1分别抵接在两块侧板12的内侧面上，所述测试电机1分别通过紧固螺钉与两块侧板12固定连接在一起；侧板12背对所述测试电机1的一侧沿平行于所述电机轴2中心线方向间隔设置有至少两块筋板13，筋板13分别与底板11和筋板13所在侧的侧板12固定连接，筋板13所在平面分别与底板11所在平面和侧板12所在平面相垂直，底板11上且位于两块侧板12之间的位置穿设有减重孔。
23.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

技术特征：
1.一种分体式圆时栅的性能测试装置，包括测试电机，测试电机的顶部伸出有电机轴，其特征在于：测试电机的顶部设置有圆时栅定子基座，圆时栅定子基座包括定子定位基板，定子定位基板上穿设有通孔，定子定位基板的背部固定连接在测试电机的顶部，电机轴伸入于通孔内，定子定位基板的正面凸起形成有绕通孔环设的定位凸环，定位凸环的顶面内侧边缘凹设有绕电机轴中心线方向环设的定子定位台阶，定子定位台阶的台阶面与电机轴中心线相垂直，定子定位台阶的侧壁能够与待测试圆时栅定子的外周面间隙配合；定子定位基板上方且位于定位凸环内侧的位置设置有圆时栅转子基座，圆时栅转子基座包括转子定位基板，转子定位基板的背部与电机轴固定连接且与定子定位基板相隔设置，转子定位基板的边缘凹设有绕电机轴中心线环设的转子定位台阶，转子定位台阶的台阶面与电机轴中心线相垂直，转子定位台阶的侧壁能够与待测试圆时栅转子的内孔间隙配合；当待测试圆时栅转子和待测试圆时栅定子分别固定安装在转子定位台阶和定子定位台阶处时，待测试圆时栅转子和待测试圆时栅定子之间设置有间隙。2.根据权利要求1所述的分体式圆时栅的性能测试装置，其特征在于：所述电机轴的端部设置有转轴锁紧块，所述电机轴的轴身沿所述电机轴中心线方向设置有由所述电机轴端部朝向所述测试电机所在方向延伸的外螺纹；转轴锁紧块上凹设有内螺孔，转轴锁紧块通过内螺孔与外螺纹之间螺纹配合固定连接在所述电机轴上，转轴锁紧块背对内螺孔的一侧侧面为连接基准面，所述电机轴的中心线与连接基准面相垂直，连接基准面上绕所述电机轴中心线方向均匀间隔设置有多个连接螺孔，连接螺孔的中心线方向平行于所述电机轴的中心线方向；所述转子定位基板的背面凸起形成有连接凸台，连接凸台的顶面平行于所述转子定位台阶的台阶面，连接凸台的顶面抵接在连接基准面上，所述转子定位基板上对应各连接螺孔的位置分别穿设有与各连接螺孔同中心线的定位连接孔，定位连接孔处设置有连接螺钉，连接螺钉穿过于定位连接孔且与连接螺孔螺纹连接以使所述转子定位基板固定在转轴锁紧块上。3.根据权利要求2所述的分体式圆时栅的性能测试装置，其特征在于：所述转子定位基板的正面且对应各所述定位连接孔的位置分别凹设有与所述定位连接孔同中心线的定位沉孔，所述连接螺钉的头部容纳于定位沉孔内。4.根据权利要求1所述的分体式圆时栅的性能测试装置，其特征在于：所述测试电机的顶部凸起形成有绕所述电机轴中心线方向环设的下固定凸环，所述电机轴的中心线与下固定凸环的顶面相垂直，下固定凸环的顶面绕所述电机轴中心线方向均匀间隔设置有多个固定螺孔，固定螺孔的中心线方向平行于所述电机轴的中心线方向；所述定子定位基板的背面凸起形成有绕所述通孔环设的上固定凸环，上固定凸环的顶面平行于所述定子定位台阶的台阶面，上固定凸环的顶面抵接在下固定凸环的顶面上，所述定子定位基板上对应各固定螺孔的位置分别穿设有与各固定螺孔同中心线的固定连接孔，固定连接孔处设置有固定螺钉，固定螺钉穿过于固定连接孔且与固定螺孔螺纹连接以使所述定子定位基板固定在所述测试电机上。5.根据权利要求4所述的分体式圆时栅的性能测试装置，其特征在于：所述定子定位基板的正面且对应各所述固定连接孔的位置分别凹设有与所述固定连接孔同中心线的固定沉孔，所述固定螺钉的头部容纳于固定沉孔内。6.根据权利要求1所述的分体式圆时栅的性能测试装置，其特征在于：所述定子定位台
阶的台阶面上绕所述电机轴的中心线方向均匀间隔设置有多个定子定位螺孔，定子定位螺孔的中心线方向平行于所述电机轴的中心线方向；所述转子定位台阶的台阶面上绕所述电机轴中心线方向均匀间隔设置有多个转子定位螺孔，转子定位螺孔的中心线方向平行于所述电机轴的中心线方向。7.根据权利要求1所述的分体式圆时栅的性能测试装置，其特征在于：所述测试电机的外侧还设置有电机固定装置，电机固定装置包括底板，底板的正面设置有两块相对且平行设置的侧板，侧板所在平面与底板所在平面相垂直，侧板固定连接在底板的正面上；所述测试电机置于在底板的正面且位于两块侧板之间的位置，所述电机轴的中心线方向平行于底板所在平面，所述测试电机分别抵接在两块侧板的内侧面上，所述测试电机分别通过紧固螺钉与两块侧板固定连接在一起；侧板背对所述测试电机的一侧沿平行于所述电机轴中心线方向间隔设置有至少两块筋板，筋板分别与底板和筋板所在侧的侧板固定连接，筋板所在平面分别与底板所在平面和侧板所在平面相垂直，底板上且位于两块侧板之间的位置穿设有减重孔。

技术总结
本发明公开了一种分体式圆时栅的性能测试装置，包括测试电机，测试电机的顶部伸出有电机轴，测试电机的顶部设置有圆时栅定子基座，圆时栅定子基座包括定子定位基板，定子定位基板上穿设有通孔，定子定位基板的背部固定在测试电机的顶部，电机轴伸入于通孔内，定子定位基板的正面凸起形成有绕通孔环设的定位凸环，定位凸环的顶面内侧边缘凹设有绕电机轴中心线方向环设的定子定位台阶，定子定位基板上方设置有圆时栅转子基座，圆时栅转子基座包括转子定位基板，转子定位基板的边缘凹设有绕电机轴中心线环设的转子定位台阶。本发明能够针对不同尺寸的分体式圆时栅进行快速的同心安装，后续不需要再次单独进行同心调整，提高了检测的效率。了检测的效率。了检测的效率。


技术研发人员：彭凯 王合文 于治成 蒲红吉 王祥虎
受保护的技术使用者：通用技术集团国测时栅科技有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/7/12