精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)及檢測方法，系統(tǒng)包括提供動力的伺服驅(qū)動單元、加載的動態(tài)加載單元、采集傳動數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元和獲得精度數(shù)據(jù)的控制處理單元，本發(fā)明全面并精確的獲取輸入、輸出數(shù)據(jù)以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，控制精準(zhǔn)且輸入輸出關(guān)聯(lián)性高，能夠較高精度的檢測精密傳動裝置的傳動精度指標(biāo)，并且可動態(tài)加載且該加載過程與驅(qū)動相對應(yīng)，綜合測試并評價精密傳動裝置在各種狀態(tài)下的性能、可靠性及壽命；能夠在使用前有效檢測精密傳動裝置的質(zhì)量，保證產(chǎn)品使用時具有較高的合格率，同時，為研發(fā)精密傳動裝置新產(chǎn)品保證其可靠性提供檢驗的標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對精密轉(zhuǎn)動裝置的檢測系統(tǒng)以及利用該檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]精密傳動裝置(如RV減速器，新型少齒差減速器，諧波減速器等)在航空航天，機(jī)器人關(guān)節(jié)以及各種精密儀器設(shè)備的控制系統(tǒng)等領(lǐng)域中等到了大量的應(yīng)用，而裝置的傳動精度的測試往往以靜態(tài)理論來處理動態(tài)問題，這種弊端導(dǎo)致實驗測試結(jié)果不能反映實際工況的情況。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，加載過程以及驅(qū)動過程獲得參數(shù)準(zhǔn)確性較低，并且加載過程與驅(qū)動無必然聯(lián)系，導(dǎo)致獲取的數(shù)據(jù)參考價值不高；但是，精密傳動裝置的應(yīng)用領(lǐng)域，則需要對該裝置進(jìn)行精度較高的檢測，為其后續(xù)的使用提拱較為權(quán)威的參考。
[0004]因此，需要一種精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，能夠較高精度的檢測精密傳動裝置的傳動精度指標(biāo)，并且可動態(tài)加載且該加載過程與驅(qū)動相對應(yīng)，保證產(chǎn)品使用時具有較高的合格率，同時，為研發(fā)精密傳動裝置新產(chǎn)品保證其可靠性提供檢驗的標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)及檢測方法，能夠較高精度的檢測精密傳動裝置的傳動精度指標(biāo)，并且可動態(tài)加載且該加載過程與驅(qū)動相對應(yīng)，保證產(chǎn)品使用時具有較高的合格率，同時，為研發(fā)精密傳動裝置新產(chǎn)品保證其可靠性提供檢驗的標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]本發(fā)明的精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，包括:
[0007]伺服驅(qū)動單元，用于將動力傳輸至被檢測工件的動力輸入端；
[0008]動態(tài)加載單元，用于對被檢測工件的動力輸出端動態(tài)加載；
[0009]數(shù)據(jù)采集單元，包括輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輸出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，分別獲取由伺服驅(qū)動單元輸入至被檢測工件的輸入扭矩和輸入轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，以及被檢測工件輸出至動態(tài)加載單元的輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；
[0010]控制處理單元，用于接收數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)信號并根據(jù)該數(shù)據(jù)計算獲取被檢測工件的傳動精度數(shù)據(jù)，并用于控制伺服驅(qū)動單元和動態(tài)加載單元的運(yùn)行狀態(tài)。
[0011]進(jìn)一步，所述控制處理單元包括運(yùn)動控制卡I和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，所述運(yùn)動控制卡I用于向伺服驅(qū)動單元發(fā)出控制命令并向數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)反饋伺服驅(qū)動單元運(yùn)行參數(shù)；數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)根據(jù)伺服驅(qū)動單元運(yùn)行參數(shù)向動態(tài)加載單元發(fā)出控制命令；所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)用于接收輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輸出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息計算獲取被檢測工件的傳動精度數(shù)據(jù)；
[0012]進(jìn)一步，所述伺服驅(qū)動單元為帶有驅(qū)動伺服控制器的驅(qū)動伺服電機(jī)，所述驅(qū)動伺服控制器與運(yùn)動控制卡I電連接；動態(tài)加載單元為帶有驅(qū)動器的測功機(jī)，所述驅(qū)動器與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電連接；4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，其特征在于:
[0013]進(jìn)一步，所述伺服驅(qū)動單元為帶有驅(qū)動伺服控制器的驅(qū)動伺服電機(jī)，所述驅(qū)動伺服控制器與運(yùn)動控制卡I電連接；所述動態(tài)加載單元為帶有加載伺服控制器的加載伺服電機(jī)，所述驅(qū)動伺服控制器通過運(yùn)動控制卡II與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電連接。
[0014]進(jìn)一步，輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括輸入扭矩傳感器和輸入光柵尺；加載端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括輸出扭矩傳感器和輸出光柵尺；
[0015]進(jìn)一步，伺服驅(qū)動單元和動態(tài)加載單元設(shè)有過壓、過流和過載的自動保護(hù)。
[0016]本發(fā)明還公開了一種利用精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)的檢測方法，包括下列步驟:
[0017]a.啟動伺服驅(qū)動單元，帶動被檢測工件以傳動的方式轉(zhuǎn)動，并獲取伺服驅(qū)動單元的運(yùn)行參數(shù)；
[0018]b.根據(jù)步驟a的伺服驅(qū)動單元的運(yùn)行參數(shù)，向動態(tài)加載單元發(fā)出命令信號，對被檢測工件形成動態(tài)加載:
[0019]c.在步驟a和b進(jìn)行過程中，獲取由伺服驅(qū)動單元輸入被檢測工件的輸入扭矩和輸入轉(zhuǎn)速信號，并獲取被檢測工件輸出至動態(tài)加載單元的輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速信號；
[0020]d.利用步驟c中的輸入扭矩、輸入轉(zhuǎn)速、輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速，計算出被檢測工件的傳動精度數(shù)據(jù)。
[0021]進(jìn)一步，步驟d中，被檢測工件的傳動精度數(shù)據(jù)包括傳動效率、傳動誤差和重復(fù)定位精度；
[0022]進(jìn)一步,步驟d 中，傳動效率為
【權(quán)利要求】
1.一種精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，其特征在于:包括: 伺服驅(qū)動單元，用于將動力傳輸至被檢測工件的動力輸入端； 動態(tài)加載單元，用于對被檢測工件的動力輸出端動態(tài)加載； 數(shù)據(jù)采集單元，包括輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輸出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，分別獲取由伺服驅(qū)動單元輸入至被檢測工件的輸入扭矩和輸入轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，以及被檢測工件輸出至動態(tài)加載單元的輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)； 控制處理單元，用于接收數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)信號并根據(jù)該數(shù)據(jù)計算獲取被檢測工件的傳動精度數(shù)據(jù)，并用于控制伺服驅(qū)動單元和動態(tài)加載單元的運(yùn)行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，其特征在于:所述控制處理單元包括運(yùn)動控制卡I和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，所述運(yùn)動控制卡I用于向伺服驅(qū)動單元發(fā)出控制命令并向數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)反饋伺服驅(qū)動單元運(yùn)行參數(shù)；數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)根據(jù)伺服驅(qū)動單元運(yùn)行參數(shù)向動態(tài)加載單元發(fā)出控制命令；所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)用于接收輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輸出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息計算獲取被檢測工件的傳動精度數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，其特征在于:所述伺服驅(qū)動單元為帶有驅(qū)動伺服控制器的驅(qū)動伺服電機(jī)，所述驅(qū)動伺服控制器與運(yùn)動控制卡I電連接；動態(tài)加載單元為帶有驅(qū)動器的測功機(jī)，所述驅(qū)動器與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，其特征在于:所述伺服驅(qū)動單元為帶有驅(qū)動伺服控制器的驅(qū)動伺服電機(jī)，所述驅(qū)動伺服控制器與運(yùn)動控制卡I電連接；所述動態(tài)加載單元為帶有加載伺服控制器的加載伺服電機(jī)，所述驅(qū)動伺服控制器通過運(yùn)動控制卡II與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，其特征在于:輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括輸入扭矩傳感器和輸入光柵尺；加載端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括輸出扭矩傳感器和輸出光柵尺。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)，其特征在于:伺服驅(qū)動單元和動態(tài)加載單元設(shè)有過壓、過流和過載的自動保護(hù)。
7.一種利用精密傳動裝置動態(tài)精度測量系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于:包括下列步驟: a.啟動伺服驅(qū)動單元，帶動被檢測工件以傳動的方式轉(zhuǎn)動，并獲取伺服驅(qū)動單元的運(yùn)行參數(shù)； b.根據(jù)步驟a的伺服驅(qū)動單元的運(yùn)行參數(shù)，向動態(tài)加載單元發(fā)出命令信號，對被檢測工件形成動態(tài)加載: c.在步驟a和b進(jìn)行過程中，獲取由伺服驅(qū)動單元輸入被檢測工件的輸入扭矩和輸入轉(zhuǎn)速信號，并獲取被檢測工件輸出至動態(tài)加載單元的輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速信號； d.利用步驟c中的輸入扭矩、輸入轉(zhuǎn)速、輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速，計算出被檢測工件的傳動精度數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其特征在于:步驟d中，被檢測工件的傳動精度數(shù)據(jù)包括傳動效率、傳動誤差和重復(fù)定位精度。 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其特征在于:步驟d中，傳動效率為
【文檔編號】G01M13/02GK103822783SQ201310697332
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】陳小安, 李云松 申請人:重慶大學(xué)