專(zhuān)利名稱(chēng)：一種機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試裝置，特別是一種用于機(jī)器人復(fù)合滾動(dòng)活齒傳動(dòng)減速器減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)科技創(chuàng)新水平和科研實(shí)力的不斷提高，各個(gè)行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人減速器的性能提出了更高的要求。目前，由于復(fù)合滾動(dòng)活齒傳動(dòng)減速器以其高精度、高效率、大速比、大扭矩等優(yōu)點(diǎn)，而被日益廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、航空航天、工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域。機(jī)器人減速器的傳動(dòng)性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，對(duì)其關(guān)鍵性能測(cè)試至關(guān)重要。目前對(duì)其減速器傳動(dòng)性能的測(cè)試裝置功能通用性不強(qiáng)，為了實(shí)現(xiàn)多鐘關(guān)鍵傳動(dòng)性能如速比、回差、效率等的測(cè)試，通常需要多次工裝或多臺(tái)試驗(yàn)裝置來(lái)完成，拆裝不便，測(cè)試效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置。本發(fā)明滿(mǎn)足高精密復(fù)合滾動(dòng)活齒傳動(dòng)減速器速比、回差、效率等傳動(dòng)性能的測(cè)試，測(cè)試效率和精度均較聞。本發(fā)明的技術(shù)方案:一種機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，其特征在于:包括底座，底座上設(shè)有保持水平同軸一致且依次連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一聯(lián)軸器、減速器輸入端扭矩角位移傳感器、第二聯(lián)軸器、待試減速器、第三聯(lián)軸器、減速器輸出端扭矩角位移傳感器、第四聯(lián)軸器和制動(dòng)器，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器輸入端扭矩角位移傳感器、待試減速器、減速器輸出端扭矩角位移傳感器分別通過(guò)電機(jī)支架、第一支架、待試減速器支架、第二支架設(shè)置在底座上。前述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置中，所述的減速器輸入端扭矩角位移傳感器和減速器輸出端扭矩角位移傳感器的結(jié)構(gòu)相同的扭矩角位移傳感器，均包括中心軸，中心軸上通過(guò)緊固環(huán)設(shè)有帶編碼器的編碼器空心軸，編碼器通過(guò)J形彈性片設(shè)有連接板，連接板上固定有設(shè)置在中心軸上的扭矩傳感器。前述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置中，所述的編碼器是空心軸式絕對(duì)式光電編碼器；所述扭矩傳感器為非接觸應(yīng)變式扭矩傳感器。前述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置中，所述的待試減速器支架為L(zhǎng)形支架，其L形支架連接處設(shè)有肋板，L形支架頂部為半環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過(guò)分布在半環(huán)形上的螺紋孔與待試減速器固定。前述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置中，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)是伺服電機(jī)。前述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置中，所述的第一聯(lián)軸器、第二聯(lián)軸器、第三聯(lián)軸器和第四聯(lián)軸器均為彈性聯(lián)軸器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在加載一定的制動(dòng)器負(fù)載下，通過(guò)減速器輸入端扭矩角位移傳感器、減速器輸出端扭矩角位移傳感器分別測(cè)量待試減速器的輸入、輸出角位移，能夠滿(mǎn)足同時(shí)對(duì)減速器不同負(fù)載下的速比、回差、效率等傳動(dòng)性能的測(cè)試，通用性強(qiáng)。減速器的輸入、輸出端均采用一整體的扭矩角位移傳感器，其組成部分空心軸式絕對(duì)式光電編碼器和非接觸應(yīng)變式扭矩傳感器共用中心軸，且軸向通過(guò)J形彈性片固定，使得結(jié)構(gòu)緊湊，測(cè)試精度高。待試減速器重心位置采用頂部為半環(huán)結(jié)構(gòu)的L形支架支撐，裝配可靠，拆裝方便，測(cè)試效率更高。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器輸入端扭矩角位移傳感器、減速器輸入端扭矩角位移傳感器和待試減速器、待試減速器和減速器輸出端扭矩角位移傳感器、減速器輸出端扭矩角位移傳感器和制動(dòng)器之間均設(shè)置了彈性聯(lián)軸器，可以起到阻尼作用，減小高頻分量向編碼器傳遞，提高測(cè)試精度。待試減速器以低速小扭矩(lOr/min)加載測(cè)試為例，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)多圈，通過(guò)前述減速器輸入、輸出端扭矩角位移傳感器可一次同時(shí)獲得該加載條件下的速t匕、回差、效率等關(guān)鍵性能參數(shù)。其中通過(guò)圖顯示，圖中角位移曲線的橫、縱坐標(biāo)分別為輸出、輸入端扭矩角位移，通過(guò)擬合該曲線獲得的直線斜率即為該減速器的速比，該例中速比為80 ;該曲線為驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)量的角位移滯回曲線，其水平滯回間距即為該減速器的回差，即角位移回差為3.16分，本發(fā)明采用的絕對(duì)式光電角位移傳感器測(cè)量精度為±5秒，能夠滿(mǎn)足該測(cè)試的精度要求；采用的輸入端扭矩角位移傳感器為小量程，輸出端扭矩角位移傳感器為大量程，精度均為0.05% F.S，通過(guò)輸入、輸出端角位移扭矩的測(cè)量可獲得傳動(dòng)效率，即為輸出扭矩與(輸入扭矩乘以速比)之比，該例中效率為12.34%。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是扭矩角位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是待試減速器支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的側(cè)視圖。附圖中的標(biāo)記為:1-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2-第一聯(lián)軸器，3-減速器輸入端扭矩角位移傳感器，4-第二聯(lián)軸器，5-待試減速器，6-第三聯(lián)軸器，7-減速器輸出端扭矩角位移傳感器，8-第四聯(lián)軸器，9-制動(dòng)器，10-電機(jī)支架，11-第一支架，12-待試減速器支架，13-第二支架，14-底座，15-中心軸，16-編碼器空心軸，17-緊固環(huán)，18-編碼器，19-J形彈性片，20-連接板，21-扭矩傳感器，22-螺紋孔，23-肋板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。實(shí)施例1。一種機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，構(gòu)成如圖1-4所示，包括底座14，底座14上設(shè)有保持水平同軸一致且依次連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、第一聯(lián)軸器2、減速器輸入端扭矩角位移傳感器3、第二聯(lián)軸器4、待試減速器5、第三聯(lián)軸器6、減速器輸出端扭矩角位移傳感器7、第四聯(lián)軸器8和制動(dòng)器9，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、減速器輸入端扭矩角位移傳感器3、待試減速器5、減速器輸出端扭矩角位移傳感器7分別通過(guò)電機(jī)支架10、第一支架11、待試減速器支架12、第二支架13設(shè)置在底座14上。由電機(jī)支架10、第一支架11、第二支架13和待試減速器支架12調(diào)整以保持水平同軸。
所述的減速器輸入端扭矩角位移傳感器3和減速器輸出端扭矩角位移傳感器7的結(jié)構(gòu)相同的扭矩角位移傳感器，均包括中心軸15，中心軸15上通過(guò)緊固環(huán)17設(shè)有帶編碼器18的編碼器空心軸16，編碼器18通過(guò)J形彈性片19設(shè)有連接板20，連接板20上固定有設(shè)置在中心軸15上的扭矩傳感器21。所述的 編碼器18是空心軸式絕對(duì)式光電編碼器；所述扭矩傳感器21為非接觸應(yīng)變式扭矩傳感器，輸入端為20 N m小扭矩傳感器，輸出端為1000 N m大扭矩傳感器。所述的待試減速器支架12為L(zhǎng)形支架，其L形支架連接處設(shè)有肋板23，L形支架頂部為半環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過(guò)分布在半環(huán)形上的螺紋孔22與待試減速器5固定，裝配可靠，拆裝方便，測(cè)試效率更高。所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)I是伺服電機(jī)，可以是永磁交流伺服電機(jī)，響應(yīng)快，轉(zhuǎn)速和位置控制精度高，適用于大扭矩減速器工作狀態(tài)。所述的制動(dòng)器9為1000 N 扭矩的磁粉制動(dòng)器。所述待試減速器5為CORT 80E復(fù)式滾動(dòng)活齒減速器。所述的第一聯(lián)軸器2、第二聯(lián)軸器4、第三聯(lián)軸器6和第四聯(lián)軸器8均為彈性聯(lián)軸器。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和減速器輸入端扭矩角位移傳感器3、減速器輸入端扭矩角位移傳感器3和待試減速器5、待試減速器5和減速器輸出端扭矩角位移傳感器7、減速器輸出端扭矩角位移傳感器7和制動(dòng)器9之間設(shè)置彈性聯(lián)軸器，可以起到阻尼作用，減小高頻分量向編碼器傳遞，提聞測(cè)試精度。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，其特征在于:包括底座(14)，底座(14)上設(shè)有保持水平同軸一致且依次連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)、第一聯(lián)軸器(2)、減速器輸入端扭矩角位移傳感器(3)、第二聯(lián)軸器(4)、待試減速器(5)、第三聯(lián)軸器(6)、減速器輸出端扭矩角位移傳感器(7)、第四聯(lián)軸器(8)和制動(dòng)器(9)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)、減速器輸入端扭矩角位移傳感器(3)、待試減速器(5)、減速器輸出端扭矩角位移傳感器(7)分別通過(guò)電機(jī)支架(10)、第一支架(11)、待試減速器支架(12)、第二支架(13)設(shè)置在底座(14)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，其特征在于:所述的減速器輸入端扭矩角位移傳感器(3)和減速器輸出端扭矩角位移傳感器(7)的結(jié)構(gòu)相同的扭矩角位移傳感器，均包括中心軸(15)，中心軸(15)上通過(guò)緊固環(huán)(17)設(shè)有帶編碼器(18)的編碼器空心軸(16)，編碼器(18)通過(guò)J形彈性片(19)設(shè)有連接板(20)，連接板(20)上固定有設(shè)置在中心軸(15 )上的扭矩傳感器(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，其特征在于:所述的編碼器(18)是空心軸式絕對(duì)式光電編碼器；所述扭矩傳感器(21)為非接觸應(yīng)變式扭矩傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，其特征在于:所述的待試減速器支架(12)為L(zhǎng)形支架，其L形支架連接處設(shè)有肋板(23)，L形支架頂部為半環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過(guò)分布在半環(huán)形上的螺紋孔(22)與待試減速器(5)固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)是伺服電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，其特征在于:所述的第一聯(lián)軸器(2)、第二聯(lián)軸器(4)、第三聯(lián)軸器(6)和第四聯(lián)軸器(8)均為彈性聯(lián)軸器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)器人減速器傳動(dòng)性能綜合測(cè)試裝置，構(gòu)成包括底座(14)，底座(14)上設(shè)有保持水平同軸一致且依次連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)、第一聯(lián)軸器(2)、減速器輸入端扭矩角位移傳感器(3)、第二聯(lián)軸器(4)、待試減速器(5)、第三聯(lián)軸器(6)、減速器輸出端扭矩角位移傳感器(7)、第四聯(lián)軸器(8)和制動(dòng)器(9)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)、減速器輸入端扭矩角位移傳感器(3)、待試減速器(5)、減速器輸出端扭矩角位移傳感器(7)分別通過(guò)電機(jī)支架(10)、第一支架(11)、待試減速器支架(12)、第二支架(13)設(shè)置在底座(14)上。本發(fā)明滿(mǎn)足高精密復(fù)合滾動(dòng)活齒傳動(dòng)減速器速比、回差、效率等傳動(dòng)性能的測(cè)試，測(cè)試效率和精度均較高。
文檔編號(hào)G01M13/02GK103091102SQ201310041080
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者李勇, 馬光, 申允德, 成泰洪, 李振哲, 玄東吉, 任明 申請(qǐng)人:溫州大學(xué)