[发明专利]大天线缩比平台传动系统齿隙误差校准机构及校准方法

说明书

本发明公开了一种大天线缩比平台传动系统齿隙误差校准机构及校准方法，包括俯仰轴、俯仰齿轮、单目摄影系统、左、右侧驱动系统、接触测量系统和控制器；俯仰轴穿过俯仰齿轮同轴固定；单目摄影系统与俯仰齿轮非接触测量，接触测量系统与俯仰齿轮接触测量，调节俯仰齿轮与俯仰轴的同轴度；左、右侧驱动系统的驱动齿轮分别与俯仰齿轮两侧啮合，通过对比驱动齿轮单齿轮正反转和双齿轮配合交替正反转，获得对俯仰齿轮转动误差，分别将误差值作为补偿值反馈至左和/或右驱动系统，校准左和/或右驱动系统中由于齿隙造成的误差。本发明结构简单，通过向驱动系统反馈单目摄影系统和驱动系统之间的差值，可分别校准两种工况下传动系统中齿隙造成的误差。

技术领域

本发明属于天文装备误差校准机构，具体涉及大天线缩比平台传动系统齿隙误差校准机构及校准方法。

背景技术

指向误差的测量与校准技术作为改进大天线定位精度的重要手段，是当前研究的一项重要课题。在天线执行观测任务时，根据观测要求，需实时进行俯仰动作，俯仰动作反映到俯仰齿轮上是其实现正反转功能。

目前，在大天线俯仰齿轮的传动系统中，通常采用常见的齿轮传动。即电机扭矩通过小齿轮传至俯仰齿轮，带动天线执行俯仰动作。实现俯仰齿轮的正反转，可以是单电机正反转或双电机配合交替正反转。然而，这种传动方式存在以下问题：

1)传动齿轮啮合时会有齿隙存在，不同大小的齿隙将会造成不同程度的误差，在实际工况下，齿隙往往不可控制，缺乏相应的补偿机制和校准方法；

2)双电机配合交替正反转相较于单电机正反转，可有效消除齿隙误差，但两种工况下的齿隙误差形成机理相对复杂，因而无法对其进行准确的校准。

发明内容

为了测量并校准大口径天线传动系统在单电机正反转和双电机配合交替正反转两种情况下，传动齿轮齿隙对天线指向误差的影响，本发明设计了一种大天线缩比平台传动系统齿隙误差校准机构，并提供了一种对应该系统的误差校准方法，本发明通过向驱动系统反馈单目摄影系统和驱动系统之间的差值，可分别校准两种工况下传动系统中齿隙造成的误差，校准准确率高。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明一方面，提供了一种大天线缩比平台传动系统齿隙误差校准机构，包括俯仰轴、俯仰齿轮、单目摄影系统、左侧驱动系统、右侧驱动系统、接触测量系统和控制器；其中：

俯仰轴穿过俯仰齿轮，且与所述俯仰齿轮同轴固定连接；

单目摄影系统与俯仰齿轮非接触测量，接触测量系统与俯仰齿轮接触测量，调节俯仰齿轮与俯仰轴的同轴度；

左侧驱动系统和右侧驱动系统分别位于俯仰齿轮两侧并与其对称，左侧驱动系统和右侧驱动系统的驱动齿轮分别与俯仰齿轮两侧啮合；

通过控制器对比驱动齿轮单齿轮正反转和双齿轮配合交替正反转，获得对俯仰齿轮转动误差，分别将误差值作为补偿值反馈至左和/或右驱动系统，校准左和/或右驱动系统中由于齿隙造成的误差。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

优选的，俯仰轴通过支撑架支撑穿过俯仰齿轮，支撑架能够沿X轴方向移动。

优选的，单目摄影系统位于俯仰齿轮Y轴方向，单目摄影系统包括CCD相机和X轴移动台，CCD相机固定于X轴移动台上沿俯仰齿轮X轴方向移动。

优选的，俯仰齿轮朝向单目摄影系统的一侧贴有靶标。

优选的，左、右侧驱动系统分别包括驱动电机、驱动齿轮、编码器和X轴移动台，驱动电机固定于X轴移动台上方，驱动电机输出轴连接驱动齿轮，驱动齿轮啮合驱动俯仰齿轮；通过X轴移动台调节啮合齿隙。