CN107340132A - 谐波减速器综合试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种谐波减速器综合试验系统，其包括控制系统、加载系统和测试系统，控制系统通过电信号的传递，实现对加载系统的控制；加载系统接受控制系统的指令后对试验产品两端分别提供输入输出载荷；测试系统通过传感器的实时监测，实现对测试数据的回传与反馈。本发明通过对试验各组件的模块化设计，实现了谐波减速器跑合试验、效率试验、刚度试验、精度试验、寿命试验等试验内容的集成。解决了谐波减速器多项性能试验需要在不同试验台上进行的问题。本发明可以很好地满足产品测试的各项试验条件，真实准确地测试出产品的性能指标。具有试验工况模拟更真实、试验效率更高的特点。

Description

谐波减速器综合试验系统

技术领域

本发明涉及一种测试谐波减速器性能特性的综合试验装置，属于谐波减速器技术领域。

背景技术

谐波齿轮传动因具有结构小巧、传动比范围广、多齿数啮合、传动精度高、承载能力强等特点，被广泛应用于空间技术、机器人、雷达通讯、精密光学设备以及医疗器械等高精度运动控制领域。

因谐波减速器应用领域的特殊性，需要对其多项性能参数进行准确无误的测试与检验。其中针对其承载能力和传动精度两方面的检测尤为重要，是谐波减速器品质高低的重要指标。承载力方面的试验主要包括跑合试验、效率试验、刚度试验、寿命试验，传动精度方面的试验主要包括空程和传动误差试验。现阶段，上述试验内容需要分别在跑合试验台和精度试验台上进行，而且需在不同工况下多次测量，操作复杂，连贯性较弱，试验周期长、成本高。

发明内容

本发明针对上述测试试验中存在的技术问题，提供了一种谐波减速器综合试验系统。该系统通过对试验各组件的模块化设计，实现了对谐波减速器多项性能试验的集成。解决了常规试验台不能完全覆盖各项试验的技术问题。可以充分模拟试验所需工况，准确检测产品的性能特性，提高试验效率。

本发明所采用的具体技术方案如下：

谐波减速器综合试验系统包括控制系统、加载系统和测试系统，控制系统通过电信号的传递，实现对加载系统的控制；加载系统接受控制系统的指令后对试验产品两端分别提供输入输出载荷；测试系统通过传感器的实时监测，实现对测试数据的回传与反馈；所述的控制系统为集成化的驱动控制模块；所述的加载系统包括调速电机和磁粉制动器；所述的测试系统包括采集器和工控机。

所述的磁粉制动器紧固于磁粉制动器支座上，磁粉制动器支座固定在试验平台上，磁粉制动器通过联轴器I与采集器Ι 相连，采集器Ι 通过联轴器II与谐波减速器的输出端相连，谐波减速器的输入端通过连接轴、联轴器III与采集器ΙΙ 实现连接，采集器ΙΙ通过联轴器IV与调速电机相连，调速电机紧固于电机支座上，所述的采集器ΙΙ、谐波减速器、采集器Ι分别与采集器支座ΙΙ、减速器支座、采集器支座Ι紧固。

所述的采集器Ι为扭矩传感器Ι或光电编码器Ι；所述的采集器ΙΙ为扭矩传感器ΙΙ或光电编码器ΙΙ。

所述的采集支座Ι为扭矩传感器支座Ι或光电编码器支座Ι；所述的采集支座ΙΙ为扭矩传感器支座ΙΙ或光电编码器支座ΙΙ。

所述的电机支座、采集器支座ΙΙ、减速器支座、采集器支座Ι固定在各自的水平滑块上，多个水平滑块形成滑块单元；所述的滑块单元安装在直线导轨上，直线导轨固定在试验平台上。

所述的滑块单元拆卸式安装在直线导轨上。

所述的直线导轨两端设有缓冲装置。

所述的试验平台与磁粉制动器支座之间拆卸式连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了谐波减速器多项性能试验的集成化。可在本试验系统上进行跑合试验、效率试验、刚度试验、精度试验、寿命试验等试验内容。试验系统工作时，可以充分模拟多种试验工况，满足试验条件所需，实现对产品转数、力矩、角位移等参数的实时监测。具有工况模拟更真实、试验效率更高的特点。

附图说明

图1为本发明系统原理示意框图。

图2为本发明实施例承载力试验结构示意图。

图3为本发明实施例精度试验结构示意图。

图2至图3中，1-磁粉制动器、2-联轴器I、3-扭矩传感器Ι、4-联轴器II、5-谐波减速器、6-连接轴、7-联轴器III、8-扭矩传感器ΙΙ、9-联轴器IV、10-调速电机、11-缓冲装置、12-直线导轨、13-水平滑块、14-电机支座、15-扭矩传感器支座ΙΙ、16-减速器支座、17-扭矩传感器支座Ι、18-磁粉制动器支座、19-试验平台、20-光电编码器Ι、21-连接杆Ι、22-连接杆ΙΙ、23-光电编码器ΙΙ、24-光电编码器支座ΙΙ、25-光电编码器支座Ι。

具体实施方式

本发明参照附图，结合具体实施例详述如下。

如图1所示，该试验系统由控制系统、加载系统和测试系统组成。控制系统由集成化的驱动控制模块，通过程序指令实现对调速电机、磁粉制动器的调控；加载系统主要由调速电机和磁粉制动器组成，用于模拟实际工况下的输入载荷与制动载荷；测试系统包括传感器、数字采集模块、工控机等，用以实现对测试数据的动态监测与实时反馈。

实施例1

如图2所示，在承载力相关试验中，磁粉制动器1紧固于磁粉制动器支座18上，磁粉制动器支座18固定在试验平台19上，磁粉制动器1通过联轴器I 2与扭矩传感器Ι 3相连。扭矩传感器Ι 3通过联轴器II 4与谐波减速器5的输出端相连。谐波减速器5的输入端与连接轴6相连，并通过联轴器III 7与扭矩传感器ΙΙ 8实现连接，扭矩传感器ΙΙ 8通过联轴器IV 9与调速电机10相连。调速电机10紧固于电机支座14上，电机支座14固定在水平滑块13上。所述的扭矩传感器ΙΙ 8、谐波减速器5、扭矩传感器Ι 3分别与扭矩传感器支座ΙΙ 15、减速器支座16、扭矩传感器支座Ι 17紧固，扭矩传感器支座ΙΙ 15、减速器支座16、扭矩传感器支座Ι 17固定在各自的水平滑块上，形成滑块单元。滑块单元安装在直线导轨12上，直线导轨12固定在试验平台19上，直线导轨12两端设有缓冲装置11。该试验装置可用于跑合试验、效率试验、寿命试验。

实施例2

如图3所示，在精度试验中，只需用光电编码器替换下扭矩传感器，其余装置结构不变，即可用于精度试验。具体实施例为分别将光电编码器Ι 20、光电编码器ΙΙ 23与光电编码器支座Ι 25、光电编码器支座ΙΙ 24 组成的单元固定于水平滑块上，形成新的滑块单元，并通过连接杆Ι 21、连接杆ΙΙ 22与相应的联轴器相连即可，其它结构同实施例1。

试验系统工作时，扭矩传感器实时采集减速器输入输出两端的力矩和转速，光电编码器实时采集减速器输入输出两端的角位移，再将测取的数据通过电信号传送至工控机，实现试验数据的动态监测与储存。

考虑到试验的安全性，本发明采用人机分离的设计理念，把试验平台与测试系统的操控台分离放置，实施远程控制。

Claims (8)

1.谐波减速器综合试验系统，其特征在于包括控制系统、加载系统和测试系统，控制系统通过电信号的传递，实现对加载系统的控制；加载系统接受控制系统的指令后对试验产品两端分别提供输入输出载荷；测试系统通过传感器的实时监测，实现对测试数据的回传与反馈；所述的控制系统为集成化的驱动控制模块；所述的加载系统包括调速电机和磁粉制动器；所述的测试系统包括采集器和工控机。

2.根据权利要求1所述的谐波减速器综合试验系统，其特征在于所述的磁粉制动器（1）紧固于磁粉制动器支座（18）上，磁粉制动器支座（18）固定在试验平台（19）上，磁粉制动器（1）通过联轴器I（2）与采集器Ι 相连，采集器Ι 通过联轴器II（4）与谐波减速器（5）的输出端相连，谐波减速器（5）的输入端通过连接轴（6）、联轴器III（7）与采集器ΙΙ 实现连接，采集器ΙΙ通过联轴器IV（9）与调速电机（10）相连，调速电机（10）紧固于电机支座（14）上，所述的采集器ΙΙ、谐波减速器（5）、采集器Ι分别与采集器支座ΙΙ、减速器支座（16）、采集器支座Ι紧固。

3.根据权利要求2所述的谐波减速器综合试验系统，其特征在于所述的采集器Ι为扭矩传感器Ι（3）或光电编码器Ι（20）；所述的采集器ΙΙ为扭矩传感器ΙΙ（8）或光电编码器ΙΙ（23）。

4.根据权利要求2所述的谐波减速器综合试验系统，其特征在于所述的采集支座Ι为扭矩传感器支座Ι（17）或光电编码器支座Ι（25）；所述的采集支座ΙΙ为扭矩传感器支座ΙΙ（15）或光电编码器支座ΙΙ（24）。

5.根据权利要求2所述的谐波减速器综合试验系统，其特征在于所述的电机支座（14）、采集器支座ΙΙ、减速器支座（16）、采集器支座Ι固定在各自的水平滑块（13）上，多个水平滑块形成滑块单元；所述的滑块单元安装在直线导轨（12）上，直线导轨（12）固定在试验平台（19）上。

6.根据权利要求5所述的谐波减速器综合试验系统，其特征在于所述的滑块单元拆卸式安装在直线导轨（12）上。

7.根据权利要求5所述的谐波减速器综合试验系统，其特征在于所述的直线导轨（12）两端设有缓冲装置（11）。

8.根据权利要求2所述的谐波减速器综合试验系统，其特征在于所述的试验平台（19）与磁粉制动器支座（18）之间拆卸式连接。