大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统，应用于高精度传动装置传动精度和扭转刚度测量技术领域。
【背景技术】
[0002]精密减速机内各齿侧间隙、轴承间隙等几何因素导致传动链改变转动方向时产生了回差，从而影响整个传动链系统的传动精度。减速机的扭转刚度可以直接反映减速机受扭转载荷作用内部各种弹性变形的效应。精确检测大型精密减速机回差及扭转刚度对其应用是非常重要的。
【发明内容】
[0003]鉴于目前精确检测工业机器人用大型精密减速机回差及扭转刚度比较困难，本发明提供一种可精确检测大型精密减速机回差及扭转刚度的高精度测试检测系统。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统，其特征在于:包括大型精密减速机测试试验台和测试软件系统；所述大型精密减速机测试检测系统包括:测试平台、被测减速机、力矩盘、精密弹性联轴器、精密圆光栅、钢丝绳、动滑轮、螺旋传动加载机构、力传感器及智能数显控制仪；被测减速机的输出端固定在测试平台上；被测减速机的输入端和壳体与力矩盘固接在一起，并与圆光栅通过精密弹性联轴器进行相连；钢丝绳与力传感器连接在一起；螺旋传动加载机构通过钢丝绳和动滑轮对被测减速机的输入端进行连续加载和卸载；力传感器与智能数显控制仪配套使用；智能数显控制仪显示屏在线实时显示所加载荷值；测试软件系统通过数据采集卡，利用计算机中广泛使用的外部接口获得采集数据，采用多种数据采集接口，利用多种数据处理方法，获得转角数据。
[0005]本发明的有益效果在于:该大型精密减速机回差与扭转刚度的高精度测试系统，可以实现载荷的连续加载和卸载，可以完成对大型精密减速机进行回差测试与扭转刚度测试的同时检测；精密圆光栅测量精度能够达到±2arCSeC，力传感器测量精度能够达到0.1% FS，实现了高精度、微误差的检测，可适用于多种精密减速机回差与扭转刚度的检测。
【附图说明】
[0006]图1是大型精密减速机测试试验系统结构图。
[0007]图2是大型精密减速机测试试验系统布置图，其中图a)是顺时针方向加载布置图，图b)是逆时针方向加载布置图。
[0008]图1和图2中1.测试平台，2.机座，3.被测减速机，4.力矩盘，5.胀套，6.精密弹性联轴器，7.圆光栅，8.钢丝绳，9.力传感器，10.动滑轮，11.螺旋传动加载机构，12.智能数显控制仪。
【具体实施方式】
[0009]该大型精密减速机测试试验系统结构组成如图1所示，主要包括测试平台1、机座
2、被测减速机3、力矩盘4、胀套5、精密弹性联轴器6、圆光栅7、钢丝绳8、力传感器9、动滑轮10、螺旋传动加载机构11和智能数显控制仪12，被测减速机3的输出盘与机座2刚性连接，并固定在测试平台I上，被测减速机3的输入轴通过胀套5与力矩盘4固接在一起，并和被测减速机3的壳体刚性连接，被测减速机3的输入轴与圆光栅7通过精密弹性联轴器6相连，钢丝绳8与力传感器9缠绕在一起，螺旋传动加载机构11通过钢丝绳8和动滑轮10对力矩盘4施加载荷，所施加载荷可以实时显示于智能数显控制仪12的显示屏上，并记录于回差与刚度测试软件中一个通道中，其转角通过精密弹性联轴器6输入到圆光栅7中，由圆光栅7测得转角信号，转角信号经数据采集卡输入到计算机中，利用计算机的通讯协议(PCI总线、RS-232接口、USB接口)获得检测数据。开发出基于Windows多通讯协议的回差与扭转刚度测试软件，该系统包括主控模块、数据采集模块、数据存储模块、数据读取模块、数据处理模块和数据显示模块，具备实时显示测试数据曲线、计算测量误差、数据滤波、设定数据采集通讯协议、存储测试数据、测试数据时域分析、测试数据相关分析、测试数据频谱分析等功能。
[0010]螺旋传动加载机构11通过手柄带动螺套作旋转运动，螺旋作用使螺杆可以在水平方向来回移动。
[0011]如图2所示，当顺时针方向加载、卸载,或是逆时针方向加载和卸载,钢丝绳8缠绕并固定在力矩盘4内。为了使得施加的载荷为纯转矩，必须保证钢丝绳相切于力矩盘处两段钢丝绳处于平行状态，使得所施加的拉力以纯力偶矩的形式作用于力矩盘4上。
[0012]在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的修改和变形仍属于本专利的保护范围。
【主权项】
1.一种大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统，其特征是:利用螺旋传动加载机构(11)通过钢丝绳(8)施加于力矩盘(4) 一个转矩载荷，所施加的载荷通过力传感器(9)实时显示于智能数显控制仪(12)显示屏上，其转角通过精密圆光栅(7)检测被测减速机(3)的转角信号，转角信号经数据采集卡输入到计算机中，并经过测试软件处理获得与转矩对应的转角数据。
2.根据权利要求1所述的大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统，其特征是:被测减速机(3)的输出端固定在测试平台(I)上，被测减速机的输入轴和壳体与力矩盘(4)固接在一起，并与精密圆光栅(7)通过精密弹性联轴器(6)相连。
3.根据权利要求1所述的大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统，其特征是:在顺时针方向加载、卸载，或是逆时针方向加载和卸载，钢丝绳⑶缠绕在力矩盘⑷上保证钢丝绳相切于力矩盘处两段钢丝绳处于平行状态，使得所施加的拉力以纯力偶矩的形式作用于力矩盘(4)上，力传感器(9)与智能数显控制仪(12)配套使用，智能数显控制仪显示屏在线实时显示所加载荷值。
4.根据权利要求1所述的大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统，其特征是:利用螺旋传动加载机构(11)通过钢丝绳(8)牵引加载，施加连续均匀变化的转矩，可以同时完成回差及扭转刚度的检测。
5.根据权利要求1所述的大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统，其特征是:测试软件是基于Windows操作系统的多通讯协议(PCI总线、RS-232接口、USB接口)测试软件，采用多通讯协议采集数据和数据处理方法，获得力矩盘(5)的转角数据。
【专利摘要】本发明公开了一种大型精密减速机回差及扭转刚度检测系统，包括大型精密减速机测试试验台和测试软件系统，可适用于工业机器人用大型精密减速机回差及扭转刚度的检测，可应用于高精度传动装置传动精度及扭转刚度检测技术领域。其特征是利用螺旋传动机构施加载荷，所施加载荷通过力传感器实时显示于智能数显控制仪的显示屏上，其转角通过精密圆光栅采集转角信号，采集的信号经数据采集卡传输到计算机中，并经过测试软件处理获得与转矩对应的转角数据。该检测系统可以实现对大型精密减速机回差及扭转刚度的同时检测，为工业机器人用大型精密减速机的传动精度的检测和特性能评估提供了一种有效的手段，该检测系统具有检测精度高、工作可靠、结构联接简便等特点。
【IPC分类】G01M13-02
【公开号】CN104776994
【申请号】CN201410019776
【发明人】李充宁, 刘学斌, 蔡胜, 杨保占, 刘继岩
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年1月9日