本發(fā)明屬于高端精密減速機(jī)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)器人用高端減速機(jī)傳動(dòng)精度試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

作為機(jī)器人用高端減速機(jī)當(dāng)前可使用有RV減速器和諧波減速器，傳動(dòng)精度是其最重要的性能指標(biāo)，只有具有高的傳動(dòng)精度，才能使機(jī)器的工作部件精確地達(dá)到預(yù)定的位置，而要保證高的傳動(dòng)精度就必須對(duì)傳動(dòng)誤差進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

雖然傳動(dòng)精度的好壞可以通過理論研究，建模等手段進(jìn)行一些定性的分析，也可以得到一些定量的估算或預(yù)測(cè)，隨著科技的發(fā)展也可以借助于相關(guān)軟件系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。但這些都不能代替物理臺(tái)架的試驗(yàn)，傳動(dòng)精度到底好不好，各項(xiàng)指標(biāo)到底是多少好，最終還是需要依靠臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證，所以研制相應(yīng)的試驗(yàn)臺(tái)勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問題而提供一種機(jī)器人用高端減速機(jī)傳動(dòng)精度試驗(yàn)臺(tái)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種機(jī)器人用高端減速機(jī)傳動(dòng)精度試驗(yàn)臺(tái)，包括：

底座，底座上通過滑臺(tái)安裝有可在底座上軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)支架與制動(dòng)器支架，在驅(qū)動(dòng)支架與制動(dòng)器支架之間設(shè)有被測(cè)試件安裝托架；

驅(qū)動(dòng)支架上安裝有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的減速機(jī)以及驅(qū)動(dòng)端扭矩傳感器，驅(qū)動(dòng)端扭矩傳感器的兩端分別通過一個(gè)聯(lián)軸器與減速機(jī)與高速回轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，高速回轉(zhuǎn)軸與安裝在驅(qū)動(dòng)支架的軸承安裝架上的軸承相連接；

被測(cè)試件安裝托架通過裝夾系統(tǒng)安裝被測(cè)試件，裝夾系統(tǒng)包括相對(duì)設(shè)置的輸入端裝夾座、驅(qū)動(dòng)端裝夾座，輸入端裝夾座通過一個(gè)聯(lián)軸器與高速回轉(zhuǎn)軸連接，被測(cè)試件安裝在輸入端裝夾座、驅(qū)動(dòng)端裝夾座之間，輸入端裝夾座、驅(qū)動(dòng)端裝夾座上分別設(shè)有圓光柵；

制動(dòng)器支架上安裝加載系統(tǒng)，加載系統(tǒng)包括與驅(qū)動(dòng)端裝夾座上的圓光柵連接的加載端扭矩傳感器，加載端扭矩傳感器連接增速箱一端連接，增速箱另一端連接變頻制動(dòng)器。

驅(qū)動(dòng)支架及制動(dòng)器支架的底部連接驅(qū)動(dòng)螺母，驅(qū)動(dòng)螺母安裝在驅(qū)動(dòng)絲桿上，驅(qū)動(dòng)絲桿的端部安裝有搖動(dòng)手柄。

聯(lián)軸器采用膜片式聯(lián)軸器。

本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，只需要將被測(cè)件通過選用合適的專配的芯軸及法蘭裝夾于裝夾座上，通過電氣控制系統(tǒng)的控制，即可對(duì)機(jī)器人用高端減速機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)作業(yè)。

附圖說明

圖1出示了本發(fā)明的機(jī)器人用高端減速機(jī)傳動(dòng)精度試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2出示了電氣控制系統(tǒng)的示意圖；

圖中：1.變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)、2.聯(lián)軸器、3.驅(qū)動(dòng)端扭矩傳感器、4.圓光柵、5.加載端扭矩傳感器、6.增速箱、7.變頻制動(dòng)器、8被測(cè)試件、9.滑臺(tái)、10.底座、11a.輸入端裝夾座、11b.驅(qū)動(dòng)端裝夾座、12.底板、13.電氣控制柜、14.操作臺(tái)、15.計(jì)算中心、16.打印機(jī)、17.壓板、18.高速回轉(zhuǎn)軸、19、軸承、20.驅(qū)動(dòng)支架、21.搖動(dòng)手柄、22.驅(qū)動(dòng)絲杠、23.驅(qū)動(dòng)螺母、24.制動(dòng)器支架、25.被測(cè)試件安裝托架、26.減速機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明并不局限于所列的實(shí)施例。

參見圖1所示，一種機(jī)器人用高端減速機(jī)傳動(dòng)精度試驗(yàn)臺(tái)，包括：

底座10，底座10上通過滑臺(tái)9安裝有在可底座1上軸向滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)支架20與可在底座1上軸向滑動(dòng)的制動(dòng)器支架24；被測(cè)試件安裝托架25安裝在驅(qū)動(dòng)支架20與制動(dòng)器支架24之間；

驅(qū)動(dòng)支架20上安裝有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、與所述變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的減速機(jī)26以及驅(qū)動(dòng)端扭矩傳感器3，驅(qū)動(dòng)端扭矩傳感器3的兩端分別通過一個(gè)聯(lián)軸器2與減速機(jī)26與高速回轉(zhuǎn)軸18傳動(dòng)連接，高速回轉(zhuǎn)軸18與安裝在驅(qū)動(dòng)支架20的軸承安裝架上的軸承19相連接；

被測(cè)試件安裝托架25，用于通過裝夾系統(tǒng)安裝被測(cè)試件8，裝夾系統(tǒng)包括相對(duì)設(shè)置的輸入端裝夾座11a、驅(qū)動(dòng)端裝夾座11b，輸入端裝夾座11a通過聯(lián)軸器2與高速回轉(zhuǎn)軸18連接，被測(cè)試件8安裝在輸入端裝夾座11a、驅(qū)動(dòng)端裝夾座11b之間，輸入端裝夾座11a、驅(qū)動(dòng)端裝夾座11b上分別設(shè)有圓光柵4；

制動(dòng)器支架24上安裝加載系統(tǒng)，加載系統(tǒng)包括與驅(qū)動(dòng)端裝夾座11b上的圓光柵4連接的加載端扭矩傳感器5，加載端扭矩傳感器5連接增速箱6的一端連接，增速箱6的另一端連接變頻制動(dòng)器7。

本發(fā)明通過變頻制動(dòng)器無級(jí)變頻加載，可以提供需要的模擬加載量和軸向徑向加載，從而進(jìn)行減速機(jī)傳動(dòng)精度的試驗(yàn)。

其中，進(jìn)一步的，驅(qū)動(dòng)支架20及制動(dòng)器支架24的底部連接驅(qū)動(dòng)螺母23，驅(qū)動(dòng)螺母23安裝在驅(qū)動(dòng)絲桿22上，驅(qū)動(dòng)絲桿22的端部安裝有搖動(dòng)手柄21，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)方式控制驅(qū)動(dòng)支架及制動(dòng)器支架的位置調(diào)節(jié)移動(dòng)。

其中，具體實(shí)現(xiàn)上，軸承19的外側(cè)設(shè)有兩塊壓板17，壓板17與驅(qū)動(dòng)支架20的軸承安裝架固定連接，用于將軸承19壓住，防止軸承19自軸承安裝架脫落。

需要說明的是，本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)支架20以及制動(dòng)器支架24的底部?jī)蓚?cè)與底座10之間形成軸向滑動(dòng)連接，具體可以是采用現(xiàn)有技術(shù)中的燕尾槽連接形式的結(jié)構(gòu)相連接而實(shí)現(xiàn)軸向滑動(dòng)聯(lián)接。

其中，被測(cè)試件安裝托架25通過螺栓與底座10固定連接，可以是被測(cè)試件安裝托架25的底部設(shè)有導(dǎo)向孔，通過螺栓裝入導(dǎo)向孔中與底座10上安裝槽相固定，以實(shí)現(xiàn)固定連接。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中，該試驗(yàn)臺(tái)連接電氣控制系統(tǒng)，參見圖2所示，電氣控制系統(tǒng)包括電氣控制柜13、操作臺(tái)14計(jì)算中心15、打印機(jī)16，電氣控制系統(tǒng)與試驗(yàn)臺(tái)之間通過電纜、數(shù)據(jù)線、光纖聯(lián)接，電氣控制系統(tǒng)可以進(jìn)行試驗(yàn)用操作指令發(fā)出、數(shù)據(jù)傳輸、電力供應(yīng)、數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、曲線和報(bào)表的輸出。

打印機(jī)16用于輸出打印測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，計(jì)算中心15為計(jì)算機(jī)，用于通過處理試驗(yàn)過程中獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)，輸出測(cè)試結(jié)果，由打印機(jī)打印，操作臺(tái)14用于試驗(yàn)操作輸出操作指令，如啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，加載系統(tǒng)進(jìn)行工作，所述電氣控制柜12用于提供試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)用電力供應(yīng)以及數(shù)據(jù)傳送裝置的電力供應(yīng)控制，以上均為現(xiàn)有技術(shù)，本說明書不再進(jìn)行詳細(xì)說明。

具體實(shí)現(xiàn)上，底座10的上平面加工有滑臺(tái)安裝槽，以安裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的滑臺(tái)9、該滑臺(tái)9安裝有精密滾珠絲杠副，可自鎖，導(dǎo)軌導(dǎo)向精度不低于橫向移動(dòng)0.05mm/m。

本發(fā)明中，變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)1選用矢量控制技術(shù)的變頻電機(jī)，其有較大的輸入轉(zhuǎn)速范圍又有理想的低速穩(wěn)定性，聯(lián)軸器2采用膜片聯(lián)軸器。

其中，輸入端裝夾座與加載端裝夾座上均裝有適用于快速安裝被測(cè)試產(chǎn)品的裝夾法蘭、芯軸，該為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳細(xì)說明。

本發(fā)明中，底座10安裝在底板12上，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和加載系統(tǒng)的軸心保持同心，標(biāo)準(zhǔn)為X、Y同心度不大于0.01～0.03mm/m。

需要說明的是，本發(fā)明中，輸入端及加載端的扭矩傳感器用于對(duì)被測(cè)試件進(jìn)行扭矩檢測(cè)信號(hào)，輸出扭矩檢測(cè)信號(hào)；安裝在輸入端及加載端裝夾座上的圓光柵用于檢測(cè)角位移情況，為試驗(yàn)需要還可以在相應(yīng)的測(cè)量部件通過加裝其它測(cè)量傳感器，如力傳感器采集力矩，通過加裝光電編碼器采集相應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，將測(cè)得信號(hào)數(shù)據(jù)通過線纜傳輸?shù)接?jì)算中心進(jìn)行處理。

需要說明的是，本發(fā)明中，底座上零部件所需供電、指令、數(shù)據(jù)、信號(hào)等均通過線纜與外設(shè)電氣控制柜和操作臺(tái)上的控制系統(tǒng)聯(lián)接互通。線路采用強(qiáng)弱電分離，采用屏蔽線纜并接地。

本發(fā)明提供的試驗(yàn)臺(tái)在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，只需要將被測(cè)件通過選用合適的專配的芯軸及法蘭裝夾于裝夾座上，通過控制平臺(tái)上的按鈕和系統(tǒng)，即可對(duì)機(jī)器人用高端減速機(jī)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行操作?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行空載和加載試驗(yàn)，并對(duì)相應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄、分析和出報(bào)告。主要試驗(yàn)內(nèi)容如下：

(1)傳動(dòng)精度測(cè)試

制動(dòng)器輕載消除間隙，控制電機(jī)在設(shè)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)；輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈范圍內(nèi)，自動(dòng)采集輸入輸出端光柵信號(hào)，記錄角度隨時(shí)間變化情況，將采集到的輸入、輸出角度值與根據(jù)理論傳動(dòng)比計(jì)算的輸入、輸出角度關(guān)系進(jìn)行比較，繪制傳動(dòng)誤差曲線圖。

(2)扭轉(zhuǎn)剛度和背隙測(cè)試

加載端固定，在輸入軸上從0逐漸加載至額定扭矩，然后逐漸卸載并反方向加載至額定扭矩再卸載，實(shí)時(shí)記錄輸入軸轉(zhuǎn)角隨扭矩變化的變化量，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)繪制遲滯曲線,進(jìn)而可計(jì)算出扭轉(zhuǎn)剛度和背隙。

(3)啟動(dòng)、停止轉(zhuǎn)矩測(cè)試

在額定負(fù)載情況下，輸入軸從零速到達(dá)設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，測(cè)量減速機(jī)啟動(dòng)的最大轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)后，輸入軸從設(shè)定轉(zhuǎn)速將為零，測(cè)量減速機(jī)停止時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩。

(4)空載摩擦轉(zhuǎn)矩測(cè)試

無負(fù)載的情況下，輸出軸在各個(gè)轉(zhuǎn)速水平上穩(wěn)定后，采集輸入端扭矩傳感器數(shù)值，并根據(jù)傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換到輸出端，可繪制扭矩/轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線。

(5)機(jī)械效率測(cè)試

減速機(jī)在不同轉(zhuǎn)速水平下運(yùn)轉(zhuǎn)，穩(wěn)定后改變加載扭矩，采集輸入和輸出端的扭矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)，分別計(jì)算輸入功率和輸出功率，兩者比值即為減速機(jī)效率。

本發(fā)明具有精密檢測(cè)能力，檢測(cè)精密度高，誤差小，范圍廣，具有綜合檢測(cè)能力，能測(cè)項(xiàng)目覆蓋機(jī)器人用高端減速機(jī)全部所需質(zhì)量指標(biāo)，可以完成機(jī)器人用高端減速機(jī)的全部應(yīng)該檢查項(xiàng)；并且通過專用系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)顯示實(shí)測(cè)產(chǎn)品的各項(xiàng)曲線和指標(biāo)，各種測(cè)試數(shù)據(jù)同時(shí)儲(chǔ)存到后臺(tái)儲(chǔ)存設(shè)備里，試驗(yàn)臺(tái)的計(jì)算處理中心對(duì)相應(yīng)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行記錄、分析、判定，給出測(cè)試產(chǎn)品的測(cè)試報(bào)表，一改目前分項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備的現(xiàn)狀，因此檢測(cè)效率高。

另外，本發(fā)明首次實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人用高端減速機(jī)回轉(zhuǎn)角度精密測(cè)量，帶載啟動(dòng)(即先加載后啟動(dòng))精密測(cè)量，低速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)精密測(cè)量等的功能。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。