大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用于高精度傳動(dòng)裝置傳動(dòng)精度和扭轉(zhuǎn)剛度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]精密減速機(jī)內(nèi)各齒側(cè)間隙、軸承間隙等幾何因素導(dǎo)致傳動(dòng)鏈改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)產(chǎn)生了回差，從而影響整個(gè)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)的傳動(dòng)精度。減速機(jī)的扭轉(zhuǎn)剛度可以直接反映減速機(jī)受扭轉(zhuǎn)載荷作用內(nèi)部各種彈性變形的效應(yīng)。精確檢測(cè)大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度對(duì)其應(yīng)用是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于目前精確檢測(cè)工業(yè)機(jī)器人用大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度比較困難，本發(fā)明提供一種可精確檢測(cè)大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度的高精度測(cè)試檢測(cè)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括大型精密減速機(jī)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)和測(cè)試軟件系統(tǒng)；所述大型精密減速機(jī)測(cè)試檢測(cè)系統(tǒng)包括:測(cè)試平臺(tái)、被測(cè)減速機(jī)、力矩盤、精密彈性聯(lián)軸器、精密圓光柵、鋼絲繩、動(dòng)滑輪、螺旋傳動(dòng)加載機(jī)構(gòu)、力傳感器及智能數(shù)顯控制儀；被測(cè)減速機(jī)的輸出端固定在測(cè)試平臺(tái)上；被測(cè)減速機(jī)的輸入端和殼體與力矩盤固接在一起，并與圓光柵通過精密彈性聯(lián)軸器進(jìn)行相連；鋼絲繩與力傳感器連接在一起；螺旋傳動(dòng)加載機(jī)構(gòu)通過鋼絲繩和動(dòng)滑輪對(duì)被測(cè)減速機(jī)的輸入端進(jìn)行連續(xù)加載和卸載；力傳感器與智能數(shù)顯控制儀配套使用；智能數(shù)顯控制儀顯示屏在線實(shí)時(shí)顯示所加載荷值；測(cè)試軟件系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡，利用計(jì)算機(jī)中廣泛使用的外部接口獲得采集數(shù)據(jù)，采用多種數(shù)據(jù)采集接口，利用多種數(shù)據(jù)處理方法，獲得轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。
[0005]本發(fā)明的有益效果在于:該大型精密減速機(jī)回差與扭轉(zhuǎn)剛度的高精度測(cè)試系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)載荷的連續(xù)加載和卸載，可以完成對(duì)大型精密減速機(jī)進(jìn)行回差測(cè)試與扭轉(zhuǎn)剛度測(cè)試的同時(shí)檢測(cè)；精密圓光柵測(cè)量精度能夠達(dá)到±2arCSeC，力傳感器測(cè)量精度能夠達(dá)到0.1% FS，實(shí)現(xiàn)了高精度、微誤差的檢測(cè)，可適用于多種精密減速機(jī)回差與扭轉(zhuǎn)剛度的檢測(cè)。
【附圖說明】
[0006]圖1是大型精密減速機(jī)測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0007]圖2是大型精密減速機(jī)測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)布置圖，其中圖a)是順時(shí)針方向加載布置圖，圖b)是逆時(shí)針方向加載布置圖。
[0008]圖1和圖2中1.測(cè)試平臺(tái)，2.機(jī)座，3.被測(cè)減速機(jī)，4.力矩盤，5.脹套，6.精密彈性聯(lián)軸器，7.圓光柵，8.鋼絲繩，9.力傳感器，10.動(dòng)滑輪，11.螺旋傳動(dòng)加載機(jī)構(gòu)，12.智能數(shù)顯控制儀。
【具體實(shí)施方式】
[0009]該大型精密減速機(jī)測(cè)試試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，主要包括測(cè)試平臺(tái)1、機(jī)座
2、被測(cè)減速機(jī)3、力矩盤4、脹套5、精密彈性聯(lián)軸器6、圓光柵7、鋼絲繩8、力傳感器9、動(dòng)滑輪10、螺旋傳動(dòng)加載機(jī)構(gòu)11和智能數(shù)顯控制儀12，被測(cè)減速機(jī)3的輸出盤與機(jī)座2剛性連接，并固定在測(cè)試平臺(tái)I上，被測(cè)減速機(jī)3的輸入軸通過脹套5與力矩盤4固接在一起，并和被測(cè)減速機(jī)3的殼體剛性連接，被測(cè)減速機(jī)3的輸入軸與圓光柵7通過精密彈性聯(lián)軸器6相連，鋼絲繩8與力傳感器9纏繞在一起，螺旋傳動(dòng)加載機(jī)構(gòu)11通過鋼絲繩8和動(dòng)滑輪10對(duì)力矩盤4施加載荷，所施加載荷可以實(shí)時(shí)顯示于智能數(shù)顯控制儀12的顯示屏上，并記錄于回差與剛度測(cè)試軟件中一個(gè)通道中，其轉(zhuǎn)角通過精密彈性聯(lián)軸器6輸入到圓光柵7中，由圓光柵7測(cè)得轉(zhuǎn)角信號(hào)，轉(zhuǎn)角信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡輸入到計(jì)算機(jī)中，利用計(jì)算機(jī)的通訊協(xié)議(PCI總線、RS-232接口、USB接口)獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)。開發(fā)出基于Windows多通訊協(xié)議的回差與扭轉(zhuǎn)剛度測(cè)試軟件，該系統(tǒng)包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊，具備實(shí)時(shí)顯示測(cè)試數(shù)據(jù)曲線、計(jì)算測(cè)量誤差、數(shù)據(jù)濾波、設(shè)定數(shù)據(jù)采集通訊協(xié)議、存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)域分析、測(cè)試數(shù)據(jù)相關(guān)分析、測(cè)試數(shù)據(jù)頻譜分析等功能。
[0010]螺旋傳動(dòng)加載機(jī)構(gòu)11通過手柄帶動(dòng)螺套作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，螺旋作用使螺桿可以在水平方向來回移動(dòng)。
[0011]如圖2所示，當(dāng)順時(shí)針方向加載、卸載,或是逆時(shí)針方向加載和卸載,鋼絲繩8纏繞并固定在力矩盤4內(nèi)。為了使得施加的載荷為純轉(zhuǎn)矩，必須保證鋼絲繩相切于力矩盤處兩段鋼絲繩處于平行狀態(tài)，使得所施加的拉力以純力偶矩的形式作用于力矩盤4上。
[0012]在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的修改和變形仍屬于本專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:利用螺旋傳動(dòng)加載機(jī)構(gòu)(11)通過鋼絲繩(8)施加于力矩盤(4) 一個(gè)轉(zhuǎn)矩載荷，所施加的載荷通過力傳感器(9)實(shí)時(shí)顯示于智能數(shù)顯控制儀(12)顯示屏上，其轉(zhuǎn)角通過精密圓光柵(7)檢測(cè)被測(cè)減速機(jī)(3)的轉(zhuǎn)角信號(hào)，轉(zhuǎn)角信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡輸入到計(jì)算機(jī)中，并經(jīng)過測(cè)試軟件處理獲得與轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:被測(cè)減速機(jī)(3)的輸出端固定在測(cè)試平臺(tái)(I)上，被測(cè)減速機(jī)的輸入軸和殼體與力矩盤(4)固接在一起，并與精密圓光柵(7)通過精密彈性聯(lián)軸器(6)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:在順時(shí)針方向加載、卸載，或是逆時(shí)針方向加載和卸載，鋼絲繩⑶纏繞在力矩盤⑷上保證鋼絲繩相切于力矩盤處兩段鋼絲繩處于平行狀態(tài)，使得所施加的拉力以純力偶矩的形式作用于力矩盤(4)上，力傳感器(9)與智能數(shù)顯控制儀(12)配套使用，智能數(shù)顯控制儀顯示屏在線實(shí)時(shí)顯示所加載荷值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:利用螺旋傳動(dòng)加載機(jī)構(gòu)(11)通過鋼絲繩(8)牽引加載，施加連續(xù)均勻變化的轉(zhuǎn)矩，可以同時(shí)完成回差及扭轉(zhuǎn)剛度的檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:測(cè)試軟件是基于Windows操作系統(tǒng)的多通訊協(xié)議(PCI總線、RS-232接口、USB接口)測(cè)試軟件，采用多通訊協(xié)議采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理方法，獲得力矩盤(5)的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)系統(tǒng)，包括大型精密減速機(jī)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)和測(cè)試軟件系統(tǒng)，可適用于工業(yè)機(jī)器人用大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度的檢測(cè)，可應(yīng)用于高精度傳動(dòng)裝置傳動(dòng)精度及扭轉(zhuǎn)剛度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。其特征是利用螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)施加載荷，所施加載荷通過力傳感器實(shí)時(shí)顯示于智能數(shù)顯控制儀的顯示屏上，其轉(zhuǎn)角通過精密圓光柵采集轉(zhuǎn)角信號(hào)，采集的信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，并經(jīng)過測(cè)試軟件處理獲得與轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。該檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大型精密減速機(jī)回差及扭轉(zhuǎn)剛度的同時(shí)檢測(cè)，為工業(yè)機(jī)器人用大型精密減速機(jī)的傳動(dòng)精度的檢測(cè)和特性能評(píng)估提供了一種有效的手段，該檢測(cè)系統(tǒng)具有檢測(cè)精度高、工作可靠、結(jié)構(gòu)聯(lián)接簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。
【IPC分類】G01M13-02
【公開號(hào)】CN104776994
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410019776
【發(fā)明人】李充寧, 劉學(xué)斌, 蔡勝, 楊保占, 劉繼巖
【申請(qǐng)人】天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2014年1月9日