基于时栅的双回转工作台设计.pdf

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1、2015年8月机床与液压Aug．2015第43卷第16期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．43No．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．16．004基于时栅的双回转工作台设计朱革，吴武峰，周启武(重庆理工大学电子信息与自动化学院，重庆400054)摘要：根据x射线衍射仪中测角仪的原理，设计出一种基于时栅技术的双回转工作台。该转台的两轴分别由两台步进电机驱动，通过控制两台步进电机的转速，使双轴以不同的角速度比进行联动，其中包括衍射仪所需的一2联动，这不仅能够满

2、足衍射仪中测角仪的基本功能，其结构采用的同心同轴结构设计还能实现双转台各自独立回转的功能。关键词：测角仪；时栅；双回转工作台；0-20联动；独立回转中图分类号：TH122文献标志码：B文章编号：1001—3881(2015)16—010-3DesignofDoubleRotatingTableBasedonTimeGratingSensorZHUGe。WUWufeng．ZHOUOiwu(DepartmentofElectronicEngineering，ChongqingUniversityofTechnolo

3、gy，Chongqing400054，China)Abstract：AccordingtotheworkingprincipleofangularinstrumentinstalledinX—raydiffractometer．akindofdoublerotatingta—blebasedontime—gratingsensortechnologywasdesigned．Therotarytablehadtwoaxeswhichweredrivenbytwosteppingmotors，theycouldbe

4、rotatedsynergisticallywithdifferentangularspeedrates，includingthe0-20movementofdiffraetometer，bycontrollingthespeedoftwosteppingmotors．Itcannotonlyprovidethefundamentalfunctionfordiffractometer，butalsocanrealizethefunctionofro—taringindependentlybyadoptingth

5、edesignofmutualcenterandaxis．Keywords：Angularinstrument；Time-gratingsensor；Doublerotatingtable；0-20movement；Rotatingindependently目前国内外的回转工作台即第四轴，通常只有一量的重现性优于±0．0002。。(3)其他要求。内转台个工作台或者一个回转轴，这往往不能满足一些特殊承载力不小于1500N，外转台承载力不小于200N，领域的专用仪器的特殊要求。比如，材料分析领域中内转台600mm高

6、度处的圆心全跳动小于l2m，安用到的x射线衍射仪的测角仪，这类仪器不仅要求装在外转台的探臂圆心全跳动小于l2m，内外转台具有高精度的角度测量功能．还要求具有两个负载工的同轴度在5～10m之间。作台，并以1：2的角速度比联合驱动，在联合驱动过程中注重角度关系的配合以及测量的精度，对装置自身的定位要求并不高。若将测角仪的定位精度加以改善．其实质便是一种特殊的精密转台装置。文中设计的双回转工作台。采用同心同轴结构设计，双轴通过两台步进电机独立控制，可同时同向旋转也可同时逆向旋转，通过控制电机的转速，可实现双轴以1：2

7、的角速度比联合驱动，再结合作者具有探测器作20自主知识产权的时栅角位移测量技术1]，使得双回转工作台具备了测角仪的基本功能。图1X射线衍射测角仪一2联动1双回转台需实现的基本功能和技术要求2双回转台的工作原理及设计方案双回转台需要实现x射线衍射仪中测角仪的基双回转台的工作原理是：在工作台启动前，内外本功能：(1)0—20联动功能]。这种0—2联动功能转台的位置均处于初始位置0。线；启动后，脉冲信见图1。样品随内转台绕中心O轴作0转动，同时探号驱动步进电机1和9分别以和2的速度工作。步测器随外转台绕中心O轴作2转

8、动，在转动过程中，进电机通过两组具有相同减速比的齿轮减速装置内外转台的角速度始终保持1：2的比值。(2)高精(同步带轮)2、3、l0、11进行第一级减速，再通过度角度测量功能。测角准确度优于0．001。，角度测具有相同传动比的蜗轮蜗杆副6、7、12、13进行第收稿日期：2014～07—17基金项目：重庆理工大学研究生创新基金项目(YCX2013216)作者简介：朱革(1970一)，男，