CN108956137A - 一种谐波减速机性能检测机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种谐波减速机性能检测机构。该谐波减速机性能检测机构包括第一绝对值编码器、第一联轴器、负载固定座、模拟负载、第二联轴器、第一扭矩传感器、第三联轴器、谐波减速机输出轴过渡轴、谐波减速机输出轴过渡套、谐波减速机固定座、谐波减速机输入轴、第四联轴器、第二绝对值编码器、第五联轴器、第二扭矩传感器、第六联轴器、电机固定支架、伺服电机、第二扭矩传感器固定支架、支撑座、固定板、第一扭矩传感器固定支架。该谐波减速机性能检测机构还包括上位机、模拟负载控制器、数据采集装置。本发明可方便实现谐波减速机的负载能力、传递精度、启动扭矩、寿命，可实时采集数据，数据采集精度高，安装及操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种谐波减速机性能检测机构。
背景技术
随着机器人技术的发展，谐波减速机应用越来越多。目前国内自主设计及生产的谐波减速机在设计、制造、材料、工艺等关键技术方面已有较大突破。谐波减速机的主要性能参数包括传动效率、无负载启动转矩、刚度、背隙、空程、角度传达精度以及过渡过程等。现有的谐波减速机性能检测机构已有能力对各项性能进行检测。然而，现有的谐波减速机性能检测机构存在着制造难度大，本身精度不高，操作不方便等缺点。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种简易的谐波减速机性能检测机构，通过该机构可以检测谐波减速机的负载能力、传递精度、启动扭矩、寿命等重要的多项参数。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种谐波减速机性能检测机构，其特征在于，该谐波减速机性能检测机构包括：第一绝对值编码器、第一联轴器、负载固定座、模拟负载、第二联轴器、第一扭矩传感器、第三联轴器、谐波减速机输出轴过渡轴、谐波减速机输出轴过渡套、谐波减速机固定座、谐波减速机输入轴、第四联轴器、第二绝对值编码器、第五联轴器、第二扭矩传感器、第六联轴器、伺服电机、固定板、第一扭矩传感器固定支架，其中，所述伺服电机的输出轴通过所述第六联轴器与所述第二扭矩传感器的输入轴连接，所述第二扭矩传感器的输出轴通过所述第五联轴器与所述第二绝对值编码器的输入轴连接在一起，所述第二绝对值编码器的输出轴通过所述第四联轴器与所述谐波减速机输入轴连接在一起，谐波减速机固定在所述谐波减速机固定座上，所述谐波减速机输入轴固定在所述谐波减速机的波发生器上，所述谐波减速机的输出端固定有所述谐波减速机输出轴过渡套，所述谐波减速机输出轴过渡套与所述谐波减速机输出轴过渡轴刚性连接，所述谐波减速机输出轴过渡轴通过所述第三联轴器与所述第一扭矩传感器的输入轴连接在一起，所述第一扭矩传感器固定在所述第一扭矩传感器固定支架上，所述第一扭矩传感器的输出轴通过所述第二联轴器与所述模拟负载的输入轴连接，所述模拟负载固定在所述负载固定座上，所述模拟负载的输出轴通过所述第一联轴器与所述第一绝对值编码器连接；并且其中，所述负载固定座和所述第一扭矩传感器固定支架安装在所述固定板上。
优选地，所述谐波减速机性能检测机构还包括：上位机；模拟负载控制器，用于调节所述模拟负载的负载大小；以及数据采集装置，用于实时采集所述第一扭矩传感器、所述第二扭矩传感器、所述第一绝对值编码器、所述第二绝对值编码器的值并将所述值发送给所述上位机，其中，所述上位机被构造成：控制所述伺服电机转速和/或方向；控制所述负载控制器的输出来调节所述模拟负载的负载大小；接收由所述数据采集装置发送的所述值；以及根据所述伺服电机的状态和所述值，结合所述谐波减速机的设计参数，从而计算出所述谐波减速机的性能参数。
优选地，第一减振装置布置在所述第一扭矩传感器和所述第一扭矩传感器固定支架之间。
优选地，所述第一扭矩传感器固定支架具有弹性。
优选地，所述谐波减速机性能检测机构还包括支撑座，所述支撑座安装在所述固定板上，所述伺服电机、所述第二扭矩传感器和所述第二绝对值编码器固定在所述支撑座上。
优选地，减振装置设置在所述支撑座和所述第二扭矩传感器之间。
优选地，所述谐波减速机性能检测机构还包括电机固定支架和第二扭矩传感器固定支架，所述电机固定支架和所述第二扭矩传感器固定支架安装在所述固定板上，所述伺服电机固定在电机固定支架上，并且所述第二扭矩传感器固定在所述第二扭矩传感器固定支架上。
优选地，第二减振装置布置在所述第二扭矩传感器和所述第二扭矩传感器固定支架之间。
优选地，所述第二扭矩传感器固定支架具有弹性。
优选地，根据权利要求1或2所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，所述第一联轴器、所述第二联轴器、所述第三联轴器、所述第四联轴器、所述第五联轴器以及所述第六联轴器为不同型号的联轴器。
本发明的有益效果是：1.设备结构简单；2.安装方便，操作简便；3.可方便的检测谐波减速机的负载能力；4.可方便的检测谐波减速机在不同负载下的传递精度；5.可方便的检测谐波减速机的启动扭矩；6.可通过调节负载及转速，综合评价谐波减速机的寿命。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的谐波减速机性能检测机构的分解图；
图2为控制本发明的上述实施方式的谐波减速机性能检测机构的框图。
附图标记列表：
100、谐波减速机性能检测机构
1、第一绝对值编码器；2、第一联轴器； 3、负载固定座；
4、模拟负载； 5、第二联轴器； 6、第一扭矩传感器；
7、第三联轴器； 8、谐波减速机输出轴过渡轴； 9、谐波减速机输出轴过渡套；
10、谐波减速机； 11、谐波减速机固定座； 12、谐波减速机输入轴；
13、第四联轴器； 14、第二绝对值编码器； 15、第五联轴器；
16、第二扭矩传感器； 17、第六联轴器； 18、电机固定支架；
19、伺服电机； 20、第二扭矩传感器固定支架；21、支撑座；
22、固定板； 23、第一扭矩传感器固定支架。
具体实施方式
以下结合图1，详细描述本发明的一实施方式的谐波减速机性能检测机构100。谐波减速机性能检测机构100包括第一绝对值编码器1、第一联轴器2、负载固定座3、模拟负载4、第二联轴器5、第一扭矩传感器6、第三联轴器7、谐波减速机输出轴过渡轴8、谐波减速机输出轴过渡套9、谐波减速机固定座11、谐波减速机输入轴12、第四联轴器13、第二绝对值编码器14、第五联轴器15、第二扭矩传感器16、第六联轴器17、伺服电机19、固定板22、第一扭矩传感器固定支架23。
固定板22可以安装于地面或工作台。所有其他部件都安装于固定板22上或上方。具体地，伺服电机19的输出轴通过第六联轴器17与第二扭矩传感器16的输入轴连接，第二扭矩传感器16的输出轴通过第五联轴器15与第二绝对值编码器14的输入轴连接在一起，第二绝对值编码器14的输出轴通过第四联轴器13与谐波减速机输入轴12连接在一起。在使用中，谐波减速机10固定在谐波减速机固定座11上，谐波减速机输入轴12固定在谐波减速机10的波发生器上，谐波减速机10的输出端固定有谐波减速机输出轴过渡套9。谐波减速机输出轴过渡套9与谐波减速机输出轴过渡轴8刚性连接(例如，采用螺栓)，谐波减速机输出轴过渡轴8通过第三联轴器7与第一扭矩传感器6的输入轴连接在一起，第一扭矩传感器6固定在第一扭矩传感器固定支架23上，第一扭矩传感器6的输出轴通过第二联轴器5与模拟负载4的输入轴连接，模拟负载4固定在负载固定座3上，模拟负载4的输出轴通过第一联轴器2与第一绝对值编码器1连接。负载固定座3和第一扭矩传感器固定支架23安装在固定板22上。其他部件位于固定板22上方。第一减振装置(未示出)可以布置在第一扭矩传感器6和第一扭矩传感器固定支架23之间，以吸收振动。替代地，第一扭矩传感器固定支架23本身可以具有弹性。
在图示的优选实例中，谐波减速机性能检测机构100还可以包括支撑座21，支撑座21安装在固定板22上，位于谐波减速机10的动力输入端的伺服电机19、第二扭矩传感器16和第二绝对值编码器14固定在支撑座21上，方便快速更换待测的谐波减速机10。更优选地，在支撑座21和第二扭矩传感器16之间可以设置有减振装置(未示出)，以吸收振动。
在其他实例中，替代支撑座21，谐波减速机性能检测机构100还可以包括电机固定支架18和第二扭矩传感器固定支架20，电机固定支架18和第二扭矩传感器固定支架20安装在固定板22上，伺服电机19固定在电机固定支架18上，第二扭矩传感器16固定在第二扭矩传感器固定支架20上。在这种情况下，第二减振装置(未示出)可以布置在第二扭矩传感器16和第二扭矩传感器固定支架20之间，以吸收振动。替代地，第二扭矩传感器固定支架20本身可以具有弹性。伺服电机19、第二扭矩传感器16、第二绝对值编码器14、谐波减速机10、第一扭矩传感器6、模拟负载4、第一绝对值编码器1都可以通过不同型号的联轴器连接，以减少测试台架扭矩损失，提高测量精度。换句话说，第一联轴器2、第二联轴器5、第三联轴器7、第四联轴器13、第五联轴器15以及第六联轴器17可以为不同型号的联轴器。
模拟负载4被构造成输入不同负载大小。伺服电机19被构造成实现谐波减速机10的不同速度输入，第二绝对值编码器14和第一绝对值编码器1被构造成分别实现谐波减速机10的输入及输出传递精度检测，第二扭矩传感器16和第一扭矩传感器被构造成测量谐波减速机10的输入及输出扭矩大小。
以下结合图2，详细描述控制本发明的上述实施方式的谐波减速机性能检测机构的方法。谐波减速机性能检测机构100还包括：上位机24，其为主控制器；模拟负载控制器25；以及数据采集装置26。根据测试要求，上位机24控制伺服电机19的转速和/方向；上位机24控制模拟负载控制器25的输出来调节模拟负载4的负载大小；数据采集装置26实时采集第一扭矩传感器6、第二扭矩传感器16、第一绝对值编码器1、第二绝对值编码器14的值并将所述至发送给上位机24；上位机24接收由数据采集装置26发送的第一扭矩传感器6、第二扭矩传感器16、第一绝对值编码器1、第二绝对值编码器14的值，并且根据伺服电机19的状态以及所述值，结合被测的谐波减速机10的速比等设计参数从而计算出被测的谐波减速机10的负载能力、传递精度、启动扭矩、寿命等性能参数。
尽管已经参照上述实施方式描述了本发明，但是本发明不限于上述上述实施方式。在本发明的精神和范围内可以对该实施方式进行进一步修改。本发明的谐波减速机性能检测机构不必包括上述所有的部件，而是可以根据需要进行组合。本发明因此旨在覆盖本发明的利用其一般原理的任何变化、使用或修改。本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (10)
1.一种谐波减速机性能检测机构，其特征在于，该谐波减速机性能检测机构包括：第一绝对值编码器、第一联轴器、负载固定座、模拟负载、第二联轴器、第一扭矩传感器、第三联轴器、谐波减速机输出轴过渡轴、谐波减速机输出轴过渡套、谐波减速机固定座、谐波减速机输入轴、第四联轴器、第二绝对值编码器、第五联轴器、第二扭矩传感器、第六联轴器、伺服电机、固定板、第一扭矩传感器固定支架，
其中，所述伺服电机的输出轴通过所述第六联轴器与所述第二扭矩传感器的输入轴连接，所述第二扭矩传感器的输出轴通过所述第五联轴器与所述第二绝对值编码器的输入轴连接在一起，所述第二绝对值编码器的输出轴通过所述第四联轴器与所述谐波减速机输入轴连接在一起，谐波减速机固定在所述谐波减速机固定座上，所述谐波减速机输入轴固定在所述谐波减速机的波发生器上，所述谐波减速机的输出端固定有所述谐波减速机输出轴过渡套，所述谐波减速机输出轴过渡套与所述谐波减速机输出轴过渡轴刚性连接，所述谐波减速机输出轴过渡轴通过所述第三联轴器与所述第一扭矩传感器的输入轴连接在一起，所述第一扭矩传感器固定在所述第一扭矩传感器固定支架上，所述第一扭矩传感器的输出轴通过所述第二联轴器与所述模拟负载的输入轴连接，所述模拟负载固定在所述负载固定座上，所述模拟负载的输出轴通过所述第一联轴器与所述第一绝对值编码器连接；并且
其中，所述负载固定座和所述第一扭矩传感器固定支架安装在所述固定板上。
2.根据权利要求1所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，所述谐波减速机性能检测机构还包括：上位机；模拟负载控制器，用于调节所述模拟负载的负载大小；以及数据采集装置，用于实时采集所述第一扭矩传感器、所述第二扭矩传感器、所述第一绝对值编码器、所述第二绝对值编码器的值并将所述值发送给所述上位机，
其中，所述上位机被构造成：
控制所述伺服电机转速和/或方向；
控制所述负载控制器的输出来调节所述模拟负载的负载大小；
接收由所述数据采集装置发送的所述值；以及
根据所述伺服电机的状态和所述值，结合所述谐波减速机的设计参数，从而计算出所述谐波减速机的性能参数。
3.根据权利要求1或2所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，第一减振装置布置在所述第一扭矩传感器和所述第一扭矩传感器固定支架之间。
4.根据权利要求1或2所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，所述第一扭矩传感器固定支架具有弹性。
5.根据权利要求1或2所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，所述谐波减速机性能检测机构还包括支撑座，所述支撑座安装在所述固定板上，所述伺服电机、所述第二扭矩传感器和所述第二绝对值编码器固定在所述支撑座上。
6.根据权利要求5所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，减振装置设置在所述支撑座和所述第二扭矩传感器之间。
7.根据权利要求1或2所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，所述谐波减速机性能检测机构还包括电机固定支架和第二扭矩传感器固定支架，所述电机固定支架和所述第二扭矩传感器固定支架安装在所述固定板上，所述伺服电机固定在电机固定支架上，并且所述第二扭矩传感器固定在所述第二扭矩传感器固定支架上。
8.根据权利要求7所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，第二减振装置布置在所述第二扭矩传感器和所述第二扭矩传感器固定支架之间。
9.根据权利要求7所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，所述第二扭矩传感器固定支架具有弹性。
10.根据权利要求1或2所述的谐波减速机性能检测机构，其特征在于，所述第一联轴器、所述第二联轴器、所述第三联轴器、所述第四联轴器、所述第五联轴器以及所述第六联轴器为不同型号的联轴器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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