编码器作为一种精密传感器,是伺服控制系统实现闭环控制的关键部分,其分辨率和安装误差决定了伺服控制系统的性能指标。伺服电机出厂之前应完成编码器的安装调零,使伺服电机转子的机械零点与编码器零位对齐。传统安装方法是生产厂家通过人工完成这项工作,其安装精度和效率低下。为实现编码器安装调零工作的高精度化与自动化,本文提出并设计了一种包括编码器精度检测功能的旋转编码器自动校装系统。具体内容如下:首先,本文分析了编码器精度检测原理和安装调零原理,根据技术指标要求,设计了旋转编码器自动校装系统总体方案。采用高精度绝对式编码器配合步进电机,实现了编码器精度检测、伺服电机位置控制以及增量式编码器Z相信号定位。并根据系统总体方案设计了编码器精度检测和安装调零的工作流程。其次,本文根据自动校装系统功能划分,对系统进行了硬件和软件设计。硬件设计主要包括机械结构设计及部件选型、编码器通信电路设计等;软件设计包括下位机软件设计与上位机系统开发。下位机STM32F429单片机负责控制步进电机旋转、编码器数据采集、与上位机通信等;上位机系统负责编码器安装调零和精度检测过程中指令发送、数据接收与处理、误差计算与显示、误差曲线绘制、数据保存等。最后,本文搭建了自动校装系统实验平台,分析了平台主要误差来源,并进行了编码器精度检测和安装调零的对比实验。实验结果表明,旋转编码器自动校装系统能够实现17位及以下绝对式编码器的精度检测,与传统人工检测相比,检测时间缩短5-7倍;增量式编码器的安装精度可达3′15″,绝对式编码器的安装精度达到1′18″,与传统人工安装相比,调零时间缩短2-3倍;具有精度高、效率高、操作方便以及通用性高等特点。