CN109579669B - 一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置及检测方法，底座设有中心轴，中心轴上设有固定平台，固定平台设有旋转部，固定平台外侧设有旋转平台，旋转部带动旋转平台，底座固定连接有环形平台，环形平台位于旋转平台的外侧，环形平台与旋转平台相匹配，旋转平台圆周分布设有三个夹紧旋转机构，固定平台上圆周分布有检测机构、清洗机构与推动机构，检测机构、清洗机构与推动机构分别与三个夹紧旋转机构相对应；一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测方法，包括如下步骤：a、检测前的准备；b、进行检测；c、批量处理；d、日常维护。本发明实现钢轮的装夹、定位自动化，批量检测，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

Description

一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于谐波减速器技术领域，具体涉及一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置及检测方法。

背景技术

谐波齿轮传动是20世纪50年代后期随着航天技术发展出现的一种新型传动，属于少齿差行星齿轮传动。谐波减速器主要由三个基本构件组成：带有内齿圈的刚轮、带有外齿圈的柔轮以及波发生器。作为减速器使用，通常采用波发生器主动(输入)、刚轮固定、柔轮输出的形式，波发生器是一个杆状部件，其两端装有滚动轴承构成滚轮，与柔轮的内壁通过柔性轴承相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件，当波发生器装入柔轮后，通过柔性轴承迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成异形曲面，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器相反方向的缓慢旋转。

钢轮的外圆度影响谐波减速器的传动平稳性、承载能力以及运动精度。但是，对钢轮的外圆度检测中，需要手工定位、装夹钢轮，再对单个钢轮进行检测，无法批量进行，检测速度慢，且检测精度低，费时费力。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置及检测方法，通过旋转平台转动夹紧旋转机构，首先与推动机构配合，夹紧旋转机构装夹钢轮，旋转平台转动，带有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构清洗，清洗后再转动到检测机构进行检测，检测合格后再转到推动机构处取下钢轮，旋转平台上有三个夹紧旋转机构，依此批量进行，实现了钢轮的装夹、定位的自动化，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置，包括底座，底座设有中心轴，中心轴上设有固定平台，固定平台设有旋转部，固定平台外侧设有旋转平台，旋转部带动旋转平台，底座固定连接有环形平台，环形平台位于旋转平台的外侧，环形平台与旋转平台相匹配，旋转平台圆周分布设有三个夹紧旋转机构，固定平台上圆周分布有检测机构、清洗机构与推动机构，检测机构、清洗机构与推动机构分别与三个夹紧旋转机构相对应。本发明通过旋转平台转动夹紧旋转机构，首先与推动机构配合，夹紧旋转机构装夹钢轮，旋转平台转动，带有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构清洗，清洗后再转动到检测机构进行检测，检测合格后再转到推动机构处取下钢轮，旋转平台上有三个夹紧旋转机构，依此批量进行，实现了钢轮的装夹、定位的自动化，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

进一步，夹紧旋转机构包括底板、夹紧结构与转轴，底板与旋转平台固定连接，底板上设有转轴，转轴穿过夹紧结构，转轴带动夹紧结构，实现了夹紧机构的转动，能更好的清洗钢轮的检测面以及更精确的测量。

进一步，夹紧结构包括装夹台、第一卡盘、第二卡盘、弹簧与定位板，装夹台远离中心轴的一端与第一卡盘固定连接，装夹台靠近中心轴的一端与第二卡盘活动连接，装夹台的两侧设有滑槽，第二卡盘的底部设有定位杆，定位杆穿过滑槽，定位杆之间设有连杆，定位板设有凹槽，连杆的底部设有限位块，限位块位于凹槽内，限位块固定连接有限位杆，限位杆位于凹槽内，限位杆的端部设有连动杆，连动杆位于凹槽内，连动杆的一侧设有弹簧，弹簧位于凹槽内，转轴穿过定位板，转轴的端部与装夹台的底部连接。推动机构运行，带动连动杆挤压弹簧，连动杆的移动同时带动限位杆、连杆与定位杆向中心轴方向移动，从而拉开第二卡盘，机械手运行，将钢轮装夹到定位板上，带导杆气缸将导杆伸出，弹簧的反作用力下，使得第二卡盘向远离中心轴的方向移动，使得第一卡盘与第二卡盘配合将钢轮的底部夹紧，实现了自动装夹、定位。

进一步，推动机构包括带导杆气缸、推板，推板固定连接于带导杆气缸的端部，推板位于夹紧旋转机构中，带导杆气缸伸缩导杆使得夹紧旋转机构夹紧钢轮。

进一步，清洗机构包括L型清洗管与喷头，L型清洗管固定连接平台上，喷头固定安装于L型清洗管的端部，实现了钢轮的检测面的清洗，使得检测结果更加精确。

进一步，检测机构包括调节座与数显百分表，固定平台与固定平台相对应的环形平台上均固定安装有调节座，调节座上设有调节杆，调节杆上设有数显百分表。数显百分表对称设置在钢轮的外侧进行检测，使得检测结果更加精确。

一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测方法，包括如下步骤：

a、检测前的准备：准备待检测的钢轮，对钢轮外表面进行粗清理，开机检查装置是否能够正常使用，调整测量机构中的调节杆，使得数显百分表的触头垂直于钢轮的外表面；

b、进行检测：

(1)装夹钢轮：旋转平台转动，将夹紧旋转机构转动到推动机构处，推板位于连动杆的前侧，带导杆气缸运行，导杆回缩带动推板使得连动杆挤压弹簧，连动杆的移动同时带动限位杆、连杆与定位杆向中心轴方向移动，从而拉开第二卡盘，机械手运行，将钢轮装夹到定位板上，带导杆气缸将导杆伸出，弹簧的反作用力下，使得第二卡盘向远离中心轴的方向移动，使得第一卡盘与第二卡盘配合将钢轮的底部夹紧；

(2)装夹与清洗：旋转平台继续转动，将夹紧有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构处，底座上的转轴转动，带动定位板与装夹台转动，使得钢轮转动，喷头对钢轮需要测量的地方进行冲洗，同时未带有钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，安照步骤(1)进行装夹；

(3)装夹、清洗与测量：

1)旋转平台再次装动，将清洗完成后的钢轮转动到测量机构处，两个数显百分表的触头垂直于钢轮的外圆面，并紧贴钢轮的外圆面，底座的转轴转动，使得钢轮进行转动，开始测量，同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构转动清洗机构处，按照(2)进行清洗，同时未带有钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，安照(1)进行装夹；

2)测量结果：数显百分表测量结果符合要求进入下一步，数显百分表测量结果未达标的，机器停止运作，并发出提示音，需手动取出未达标的钢轮，并及时对未达标的钢轮进行标注，对装置复位后再继续进行检测；

(4)取出钢轮：旋转平台转动，将带有检测完成的钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，带导杆气缸运行，导杆回缩将第二卡盘拉开，机械手取出钢轮，再装入未检测的钢轮，带导杆气缸运行，导杆伸出，第一卡盘与第二卡盘配合卡紧未检测的钢轮的底部，同时带有清洗完成的钢轮的夹紧旋转机构转动到测量机构处，按照(3)进行测量，同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构转动清洗机构处，按照(2)进行清洗；

c、批量处理：循环步骤b，批量进行检测；

d、日常维护：使用完毕后，切断电源，取下数显百分表，并将其触头清理干净，放入保护盒内，并将装置擦干，并对相应部件涂上润滑油。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明通过旋转平台转动夹紧旋转机构，先与推动机构配合，使得夹紧旋转机构装夹钢轮，旋转平台转动，带有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构清洗，清洗后再转动到检测机构进行检测，检测合格后再转到推动机构处取下钢轮，旋转平台上有三个夹紧旋转机构，依此批量进行，实现了钢轮的装夹、定位的自动化，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

本发明中夹紧旋转机构包括底板、夹紧结构与转轴，底板上设有转轴，转轴穿过夹紧结构，转轴带动夹紧结构，实现了夹紧机构的转动，能更好的清洗钢轮的检测面以及更精确的测量。夹紧结构包括固定座、装夹台、第一卡盘、第二卡盘、弹簧与定位板，装夹台远离中心轴的一端与第一卡盘固定连接，装夹台靠近中心轴的一端与第二卡盘活动连接，装夹台的两侧设有滑槽，第二卡盘的底部设有定位杆，定位杆穿过滑槽，定位杆之间设有连杆，定位板设有凹槽，连杆的底部设有限位块，限位块位于凹槽内，限位块固定连接有限位杆，限位杆位于凹槽内，限位杆的端部设有连动杆，连动杆位于凹槽内，连动杆的一侧设有弹簧，弹簧位于凹槽内，固定座与旋转平台固定连接，固定座上设有转轴，转轴穿过定位板，转轴的端部与装夹台的底部连接。推动机构运行，带动连动杆挤压弹簧，连动杆的移动同时带动限位杆、连杆与定位杆向中心轴方向移动，从而拉开第二卡盘，机械手运行，将钢轮装夹到定位板上，带导杆气缸将导杆伸出，弹簧的反作用力下，使得第二卡盘向远离中心轴的方向移动，使得第一卡盘与第二卡盘配合将钢轮的底部夹紧，实现了自动装夹、定位。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置的结构示意图；

图2为本发明中底座的结构示意图；

图3为本发明中旋转平台与夹紧旋转机构连接的结构示意图；

图4为本发明中夹紧旋转机构的结构示意图；

图5为本发明中夹紧旋转机构的右视图；

图6为图4中A处放大的结构示意图。

图中，1-底座；2-中心轴；3-固定平台；4-旋转部；5-旋转平台；6-环形平台；7-夹紧旋转机构；8-检测机构；9-清洗机构；10-推动机构；11-底板；12-夹紧结构；13-转轴；14-装夹台；15-第一卡盘；16-第二卡盘；17-弹簧；18-定位板；19-滑槽；20-定位杆；21-连杆；22-凹槽；23-限位块；24-连动杆；25-带导杆气缸；26-推板；27-L型清洗管；28-喷头；29-调节座；30-数显百分表；31-调节杆；32-限位杆。

具体实施方式

如图1至图6所示，为本发明一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置，包括底座1，底座1设有中心轴2，中心轴2上设有固定平台3，固定平台3设有旋转部4，固定平台3外侧设有旋转平台5，旋转部4带动旋转平台5，底座1固定连接有环形平台6，环形平台6位于旋转平台5的外侧，环形平台6与旋转平台5相匹配，旋转平台5圆周分布设有三个夹紧旋转机构7，固定平台3上圆周分布有检测机构8、清洗机构9与推动机构10，检测机构8、清洗机构9与推动机构10分别与三个夹紧旋转机构7相对应。

夹紧旋转机构7包括底板11、夹紧结构12与转轴13，底板11与旋转平台5固定连接，底板11上设有转轴13，转轴13穿过夹紧结构12，转轴13带动夹紧结构12，实现了夹紧机构的转动，能更好的清洗钢轮的检测面以及更精确的测量。夹紧结构12包括装夹台14、第一卡盘15、第二卡盘16、弹簧17与定位板18，装夹台14远离中心轴2的一端与第一卡盘15固定连接，装夹台14靠近中心轴2的一端与第二卡盘16活动连接，装夹台14的两侧设有滑槽19，第二卡盘16的底部设有定位杆20，定位杆20穿过滑槽19，定位杆20之间设有连杆21，定位板18设有凹槽22，连杆21的底部设有限位块23，限位块23位于凹槽22内，限位块23固定连接有限位杆32，限位杆32位于凹槽22内，限位杆32的端部设有连动杆24，连动杆24位于凹槽22内，连动杆24的一侧设有弹簧17，弹簧17位于凹槽22内，转轴13穿过定位板18，转轴13的端部与装夹台14的底部连接。推动机构10运行，带动连动杆24挤压弹簧17，连动杆24的移动同时带动限位杆32、连杆21与定位杆20向中心轴2方向移动，从而拉开第二卡盘16，机械手运行，将钢轮装夹到定位板18上，带导杆气缸25将导杆伸出，弹簧17的反作用力下，使得第二卡盘16向远离中心轴2的方向移动，使得第一卡盘15与第二卡盘16配合将钢轮的底部夹紧，实现了自动装夹、定位。

推动机构10包括带导杆气缸25、推板26，推板26固定连接于带导杆气缸25的端部，推板26位于夹紧旋转机构7中，带导杆气缸25伸缩导杆使得夹紧旋转机构7夹紧钢轮。

清洗机构9包括L型清洗管与喷头28，L型清洗管固定连接平台上，喷头28固定安装于L型清洗管的端部，实现了钢轮的检测面的清洗，使得检测结果更加精确。

检测机构8包括调节座29与数显百分表30，固定平台3与固定平台3相对应的环形平台6上均固定安装有调节座29，调节座29上设有调节杆31，调节杆31上设有数显百分表30。数显百分表30对称设置在钢轮的外侧进行检测，使得检测结果更加精确。

一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测方法，包括如下步骤：

a、检测前的准备：准备待检测的钢轮，对钢轮外表面进行粗清理，开机检查装置是否能够正常使用，调整测量机构中的调节杆31，使得数显百分表30的触头垂直于钢轮的外表面。

b、进行检测：

(1)装夹钢轮：旋转平台5转动，将夹紧旋转机构7转动到推动机构10处，推板26位于连动杆24的前侧，带导杆气缸25运行，导杆回缩带动推板26使得连动杆24挤压弹簧17，连动杆24的移动同时带动限位杆32、连杆21与定位杆20向中心轴2方向移动，从而拉开第二卡盘16，机械手运行，将钢轮装夹到定位板18上，带导杆气缸25将导杆伸出，弹簧17的反作用力下，使得第二卡盘16向远离中心轴2的方向移动，使得第一卡盘15与第二卡盘16配合将钢轮的底部夹紧。

(2)装夹与清洗：旋转平台5继续转动，将夹紧有钢轮的夹紧旋转机构7转动到清洗机构9处，底座1上的转轴13转动，带动定位板18与装夹台14转动，使得钢轮转动，喷头28对钢轮需要测量的地方进行冲洗，同时未带有钢轮的夹紧旋转机构7转动到推动机构10处，安照步骤(1)进行装夹。

(3)装夹、清洗与测量：

1)旋转平台5再次装动，将清洗完成后的钢轮转动到测量机构处，两个数显百分表30的触头垂直于钢轮的外圆面，并紧贴钢轮的外圆面，底座1的转轴13转动，使得钢轮进行转动，开始测量。同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构7转动清洗机构9处，按照(2)进行清洗。同时未带有钢轮的夹紧旋转机构7转动到推动机构10处，安照(1)进行装夹。

2)测量结果：数显百分表30测量结果符合要求进入下一步，数显百分表30测量结果未达标的，机器停止运作，并发出提示音，需手动取出未达标的钢轮，并及时对未达标的钢轮进行标注，对装置复位后再继续进行检测。

(4)取出钢轮：旋转平台5转动，将带有检测完成的钢轮的夹紧旋转机构7转动到推动机构10处，带导杆气缸25运行，导杆回缩将第二卡盘16拉开，机械手取出钢轮，再装入未检测的钢轮，带导杆气缸25运行，导杆伸出，第一卡盘15与第二卡盘16配合卡紧未检测的钢轮的底部，同时带有清洗完成的钢轮的夹紧旋转机构7转动到测量机构处，按照(3)进行测量，同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构7转动清洗机构9处，按照(2)进行清洗。

c、批量处理：循环步骤b，批量进行检测。

d、日常维护：使用完毕后，切断电源，取下数显百分表30，并将其触头清理干净，放入保护盒内，并将装置擦干，并对相应部件涂上润滑油。

本发明通过旋转平台5转动夹紧旋转机构7，首先与推动机构10配合，夹紧旋转机构7装夹钢轮，旋转平台5转动，带有钢轮的夹紧旋转机构7转动到清洗机构9清洗，清洗后再转动到检测机构8进行检测，检测合格后再转到推动机构10处取下钢轮，旋转平台5上有三个夹紧旋转机构7，依此批量进行，实现了钢轮的装夹、定位的自动化，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置，其特征在于：包括底座，所述底座设有中心轴，所述中心轴上设有固定平台，所述固定平台设有旋转部，所述固定平台外侧设有旋转平台，所述旋转部带动所述旋转平台，所述底座固定连接有环形平台，所述环形平台位于所述旋转平台的外侧，所述环形平台与所述旋转平台相匹配，所述旋转平台圆周分布设有三个夹紧旋转机构，所述固定平台上圆周分布有检测机构、清洗机构与推动机构，所述检测机构、所述清洗机构与所述推动机构分别与三个所述夹紧旋转机构相对应，所述夹紧旋转机构包括底板、夹紧结构与转轴，所述底板与所述旋转平台固定连接，所述底板上设有转轴，所述转轴穿过所述夹紧结构，所述转轴带动所述夹紧结构，所述夹紧结构包括装夹台、第一卡盘、第二卡盘、弹簧与定位板，所述装夹台远离中心轴的一端与所述第一卡盘固定连接，所述装夹台靠近中心轴的一端与所述第二卡盘活动连接，所述装夹台的两侧设有滑槽，所述第二卡盘的底部设有定位杆，所述定位杆穿过所述滑槽，所述定位杆之间设有连杆，所述定位板设有凹槽，所述连杆的底部设有限位块，所述限位块位于所述凹槽内，所述限位块固定连接有限位杆，所述限位杆位于所述凹槽内，所述限位杆的端部设有连动杆，所述连动杆位于所述凹槽内，所述连动杆的一侧设有弹簧，所述弹簧位于所述凹槽内，所述转轴穿过所述定位板，所述转轴的端部与所述装夹台的底部连接，所述推动机构包括带导杆气缸与推板，所述推板固定连接于所述带导杆气缸的端部，所述推板位于所述夹紧旋转机构中。

2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置，其特征在于：所述清洗机构包括L型清洗管与喷头，所述L型清洗管固定连接所述平台上，所述喷头固定安装于所述L型清洗管的端部。

3.根据权利要求1所述的一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置，其特征在于：所述检测机构包括调节座与数显百分表，所述固定平台与所述固定平台相对应的所述环形平台上均固定安装有调节座，所述调节座上设有调节杆，所述调节杆上设有数显百分表。

4.基于权利要求1所述的一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

a、检测前的准备：准备待检测的钢轮，对钢轮外表面进行粗清理，开机检查装置是否能够正常使用，调整测量机构中的调节杆，使得数显百分表的触头垂直于钢轮的外表面；

b、进行检测：

(1)装夹钢轮：旋转平台转动，将夹紧旋转机构转动到推动机构处，推板位于连动杆的前侧，带导杆气缸运行，导杆回缩带动推板使得连动杆挤压弹簧，连动杆的移动同时带动限位杆、连杆与定位杆向中心轴方向移动，从而拉开第二卡盘，机械手运行，将钢轮装夹到定位板上，带导杆气缸将导杆伸出，弹簧的反作用力下，使得第二卡盘向远离中心轴的方向移动，使得第一卡盘与第二卡盘配合将钢轮的底部夹紧；

(2)装夹与清洗：旋转平台继续转动，将夹紧有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构处，底座上的转轴转动，带动定位板与装夹台转动，使得钢轮转动，喷头对钢轮需要测量的地方进行冲洗，同时未带有钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，安照步骤(1)进行装夹；

(3)装夹、清洗与测量：

1)旋转平台再次装动，将清洗完成后的钢轮转动到测量机构处，两个数显百分表的触头垂直于钢轮的外圆面，并紧贴钢轮的外圆面，底座的转轴转动，使得钢轮进行转动，开始测量，同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构转动清洗机构处，按照(2)进行清洗，同时未带有钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，按照(1)进行装夹；

2)测量结果：数显百分表测量结果符合要求进入下一步，数显百分表测量结果未达标的，机器停止运作，并发出提示音，需手动取出未达标的钢轮，并及时对未达标的钢轮进行标注，对装置复位后再继续进行检测；

(4)取出钢轮：旋转平台转动，将带有检测完成的钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，带导杆气缸运行，导杆回缩将第二卡盘拉开，机械手取出钢轮，再装入未检测的钢轮，带导杆气缸运行，导杆伸出，第一卡盘与第二卡盘配合卡紧未检测的钢轮的底部，同时带有清洗完成的钢轮的夹紧旋转机构转动到测量机构处，按照(3)进行测量，同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构转动清洗机构处，按照(2)进行清洗；

c、批量处理：循环步骤b，批量进行检测；

d、日常维护：使用完毕后，切断电源，取下数显百分表，并将其触头清理干净，放入保护盒内，并将装置擦干，并对相应部件涂上润滑油。

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