一種擺線齒輪齒廓法向誤差的測(cè)量方法及裝置的制造方法
【專利說明】-種擺線齒輪齒廓法向誤差的測(cè)量方法及裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機(jī)器人RV減速器中的擺線齒輪的加工誤差測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種 擺線齒輪齒廓法向誤差的測(cè)量方法及裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 擺線齒輪已經(jīng)在許多精度和效率要求很高的工業(yè)機(jī)器人等自動(dòng)機(jī)械中廣泛應(yīng)用。 目前尚無成熟的誤差測(cè)量方法應(yīng)用于運(yùn)類機(jī)械產(chǎn)品中，擺線齒輪齒廓形狀復(fù)雜，測(cè)量難度 大，只有在保證擺線齒輪的高精度下才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故對(duì)于擺線齒輪的 精度測(cè)量至關(guān)重要。擺線齒輪加工精度中最重要的指標(biāo)之一是擺線齒輪齒廓法向誤差。法 向誤差會(huì)影響擺線齒輪的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性等方面，故亟需對(duì)實(shí)現(xiàn)擺線齒輪齒廓法向誤差的測(cè)量 進(jìn)行研究。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明目的在于提供一種擺線齒輪齒廓法向誤差的測(cè)量方法及裝置，可W對(duì)擺線 齒輪齒廓法向誤差進(jìn)行測(cè)量。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種擺線齒輪齒廓法向誤差的測(cè)量方法，包括W下步驟：確定擺線齒輪齒廓上待 測(cè)點(diǎn)，計(jì)算待測(cè)點(diǎn)法向方向各參數(shù)，控制擺線齒輪按確定角度轉(zhuǎn)動(dòng)，控制檢測(cè)機(jī)構(gòu)水平移動(dòng) 和測(cè)頭轉(zhuǎn)動(dòng)使其沿著齒廓待測(cè)點(diǎn)法向方向進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量出擺線齒輪齒廓點(diǎn)的法向誤差。
[0006] 通過理論計(jì)算求出控制參數(shù)，包括齒輪轉(zhuǎn)角，測(cè)頭水平移動(dòng)位置及測(cè)頭轉(zhuǎn)角；根據(jù) 各控制參數(shù)控制測(cè)量運(yùn)動(dòng)使測(cè)頭沿?cái)[線齒輪齒廓待測(cè)點(diǎn)法向方向進(jìn)行測(cè)量。
[0007] 各控制參數(shù)通過計(jì)算求出，分別為：
[000引齒輪轉(zhuǎn)角
[0009] 測(cè)頭水平移動(dòng)位置
[0010] 測(cè)頭轉(zhuǎn)角巧
[0011] 其中，W擺線齒輪定位中屯、0為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系X0Y;狂A，Ya)為擺線齒輪 待測(cè)點(diǎn)A在X0Y坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，狂A'，Y/ )為距離齒廓待測(cè)點(diǎn)A的法向方向上測(cè)距為d的 位移傳感器A'點(diǎn)在X0Y坐標(biāo)系下的坐標(biāo)
[0012]一種擺線齒輪齒廓法向誤差的測(cè)量裝置，=維建模圖如圖1。包括夾具和計(jì)算機(jī)； 夾具包括齒輪卡盤、位移傳感器、測(cè)頭水平安裝平臺(tái)、測(cè)桿、第二伺服電機(jī)、底座水平導(dǎo)軌、 底座和第一伺服電機(jī)；底座上設(shè)有底座水平導(dǎo)軌，底座水平導(dǎo)軌上安裝有第一滑塊，第二伺 服電機(jī)固定安裝在第一滑塊上；第一伺服電機(jī)固定在底座的一端，第一伺服電機(jī)的輸出軸 連接齒輪卡盤；第二伺服電機(jī)的輸出軸連接測(cè)桿，測(cè)桿上設(shè)有測(cè)頭水平安裝平臺(tái)；帶有位 移傳感器的測(cè)頭固定安裝在測(cè)頭水平安裝平臺(tái)上。
[0013] 測(cè)量時(shí)選擇擺線齒輪齒廓上待測(cè)點(diǎn)進(jìn)行法向測(cè)量，確定齒廓待測(cè)點(diǎn)后，通過第一 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制擺線齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過第二伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制測(cè)頭的角度，W及通過第 一滑塊在底座水平導(dǎo)軌上的直線運(yùn)動(dòng)控制裝有位移傳感器的測(cè)頭水平位置；使每次測(cè)量時(shí) 測(cè)頭通過對(duì)應(yīng)待測(cè)點(diǎn)的法向方向。
[0014] 待測(cè)擺線齒輪固定在齒輪卡盤上；待測(cè)擺線齒輪定位夾緊后，確定擺線齒輪齒廓 上待測(cè)點(diǎn)，裝有位移傳感器的測(cè)頭W確定量程沿?cái)[線齒輪齒廓待測(cè)點(diǎn)的法向方向進(jìn)行測(cè) 量。
[0015] 一種擺線齒輪齒廓法向誤差的測(cè)量方法，包括W下步驟：
[0016] 1)參閱圖2(a)，w擺線齒輪定位中屯、0為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系X0Y。對(duì)于擺 線齒輪齒廓C上待測(cè)點(diǎn)A〇(a，Ya)法向誤差的測(cè)量，測(cè)點(diǎn)位置極徑與X軸夾角為6,位移傳 感器的測(cè)距取定值山得到測(cè)點(diǎn)位置A'，擺線齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)a角度，使A'到水平位置，定義此位 置為測(cè)頭所在坐標(biāo)（La, 0)，然后，控制測(cè)頭轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)角為0，從而保證測(cè)頭沿待測(cè)點(diǎn)法向方 向進(jìn)行測(cè)量。
[0017] 2)將待測(cè)擺線齒輪在齒輪卡盤1上定位夾緊，同時(shí)使裝有位移傳感器2的測(cè)頭按 裝配位置關(guān)系固定在測(cè)頭水平安裝平臺(tái)3上。
[001引扣取擺線齒輪齒廓上待測(cè)點(diǎn)A0(a，Ya)，測(cè)頭位置A'狂a'，Ya'）點(diǎn)，A點(diǎn)和A'點(diǎn)的法 向方向上距離即測(cè)距取山通過公式計(jì)算出擺線齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度a,測(cè)頭轉(zhuǎn)動(dòng)的角度0和 轉(zhuǎn)動(dòng)后坐標(biāo)（La, 0)，保證測(cè)頭在水平方向移動(dòng)。W此原理可進(jìn)行齒廓下一點(diǎn)待測(cè)點(diǎn)的測(cè)量， 從而完成整個(gè)齒廓上待測(cè)點(diǎn)法向誤差的測(cè)量。
[001引測(cè)量裝置運(yùn)動(dòng)：
[0020] 本發(fā)明測(cè)頭工作段為安裝有位移傳感器的測(cè)頭，使位移傳感器在工作量程下進(jìn)行 測(cè)量，測(cè)頭可W沿底座導(dǎo)軌水平運(yùn)動(dòng)W及轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)整位置。
[0021] 本發(fā)明采用位移傳感器，可實(shí)現(xiàn)在測(cè)頭與被測(cè)擺線齒輪的運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)擺線齒 輪齒廓法向誤差的測(cè)量，與=坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等昂貴測(cè)量?jī)x器設(shè)備相比，能夠降低測(cè)量成本，提 高測(cè)量精度。測(cè)量裝置運(yùn)動(dòng)原理圖，如圖3所示。
[0022] 1)控制擺線齒輪與測(cè)頭運(yùn)動(dòng)
[0023] 擺線齒輪安裝在測(cè)量裝置的齒輪卡盤1上，保證擺線齒輪的定位中屯、（齒輪卡盤 1和第一伺服電機(jī)8的輸出軸軸屯、）與測(cè)頭的轉(zhuǎn)動(dòng)中屯、（第二伺服電機(jī)5的輸出軸軸屯、） 的連線沿底座水平導(dǎo)軌6的運(yùn)動(dòng)方向，完成測(cè)量前裝置的裝配過程；開始測(cè)量，選取擺線齒 輪齒廓待測(cè)點(diǎn)A，測(cè)點(diǎn)位置極徑與X軸夾角為P，根據(jù)公式推算出擺線齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度a，測(cè) 頭在水平方向的位置坐標(biāo)（La, 0)W及測(cè)頭需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度0。通過第一伺服電機(jī)8控制 擺線齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)a，控制測(cè)頭部分到達(dá)位置（La, 0)，通過第二伺服電機(jī)5控制測(cè)頭轉(zhuǎn)動(dòng)0，完 成擺線齒輪在A點(diǎn)法向誤差的測(cè)量。同理進(jìn)行下一點(diǎn)的測(cè)量，W此類推完成整個(gè)齒輪齒廓 上點(diǎn)的測(cè)量；
[0024]。確定控制參數(shù)
[00巧](1)平面直角坐標(biāo)系下的擺線齒輪齒廓方程為：
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[0028] iH:擺線齒輪與針輪相對(duì)傳動(dòng)比
[002引 P:測(cè)點(diǎn)位置極徑與X軸夾角
[0030]A'I=-，為短幅擺線系數(shù)
[00引]1:曲柄軸偏屯、距
[0032] fp:針輪半徑
[0033] Trp:針齒套半徑
[0034]其中，
[0035] 似測(cè)頭水平位置坐標(biāo)計(jì)算
[00