CN110160697A - 精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，包括机架及设置于机架上的装配检测平台，装配检测平台设置有主定位座、副定位座、旋转模拟装置、限位装置、信息识别装置及调速销旋转装置，旋转模拟装置驱动蜗杆轴旋转，限位装置将壳体限位于主定位座及副定位座，信息识别装置位于靠近蜗杆轴的射频模块的位置并用于接收并记录射频模块所提供的减速器信息，旋转模拟装置包括检测在驱动蜗杆轴旋转过程中的扭矩值的扭矩检测机构及是否存在振动的振动检测机构，调速销旋转装置与调速销的位置相对应并驱动调速销转动。采用上述方案，本发明提供一种自动快速调节减速比、全方面检测减速器性能的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备。
Description
技术领域
本发明涉及测设设备领域，具体涉及一种精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备。
背景技术
蜗轮蜗杆减速器是一种应用于各种设备的传动模块，通过蜗轮与蜗杆的齿传递，降低转速并提高扭矩，如图1、图2及图3所示，通常蜗轮蜗杆减速器包括壳体c、作为输入部分的蜗轮轴a及作为输出部分的蜗杆轴b，蜗轮轴a及蜗杆轴b均转动设置于壳体c，蜗轮轴a外周设置有蜗轮部分a1，蜗杆轴b外周设置有与蜗轮部分a1啮合的蜗杆部分b1，为了使各蜗轮蜗杆减速器的减速比更为一致且精准，壳体c往往会设置有调速组件，调速组件包括可形变轴套d及调速销e，可形变轴套d位于壳体c内并套设于蜗杆轴b外周，调速销e与壳体c呈螺纹配合，其一端作为操作端位于壳体c外，另一端位于壳体c内并与可形变轴套d外周相抵，当旋转调速销e并向壳体c内移动时，会挤压与其相抵的可形变轴套d形变，进而增加可形变轴套d内周与蜗杆轴b之间的摩擦力，从而增加减速器的减速比；而当旋转调速销e并向壳体c外移动时，可形变轴套d复位，进而减少可形变轴套d内周与蜗杆轴b之间的摩擦力，从而减少减速器的减速比，调速销e位于操作端设置有用于与内六角扳手配合转动的内六角槽，此外，蜗杆轴b外周设置有信息射频模块f，用于识别该减速器的批次型号等信息。
而在蜗轮蜗杆减速器的出厂之前，如遇减速比产生偏差，往往采用手动方式操作调速销进行调节，调节完成后再放置于检测设备进行性能检测，而旋转调速销的圈数及角度往往依赖于长久以来的工作经验，经验不足的工作人员需要反复调节反复检测，大大降低了生产效率，此外，传统的检测设备所检测羡慕有限，并不能很全面、客观的反应减速器质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动快速调节减速比、全方面检测减速器性能的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括机架及设置于机架上的装配检测平台，所述的装配检测平台设置有主定位座、副定位座、旋转模拟装置、限位装置、信息识别装置及调速销旋转装置，所述的主定位座支撑于壳体底部，所述的副定位座及旋转模拟装置分别位于蜗杆轴的两端，所述的副定位座支撑于壳体并供蜗杆轴端部转动，所述的旋转模拟装置驱动蜗杆轴旋转，所述的限位装置将壳体限位于主定位座及副定位座，所述的信息识别装置位于靠近蜗杆轴的射频模块的位置并用于接收并记录射频模块所提供的减速器信息，所述的旋转模拟装置包括检测在驱动蜗杆轴旋转过程中的扭矩值的扭矩检测机构及是否存在振动的振动检测机构，所述的调速销旋转装置与调速销的位置相对应并驱动调速销转动。
通过采用上述技术方案，先将减速器放置于主定位座及副定位座，放置后由限位装置使减速器稳定限位于主定位座及副定位座，放置过程中信息识别装置通过射频模块识别该减速器的信息，由旋转模拟装置模拟减速器旋转工作状态，在旋转过程中，检测扭矩及是否存在振动，根据扭矩值比对后，由调速销旋转装置驱动调速销转动，使调速销相对壳体伸缩，调整后再次检测，直至符合要求，相较传统的调整及检测方式，实现自动调节减速比的功能，无需反复手动调节后进行检测所带来的不便，同时还能检测转动的振动情况，收集更多关于减速器的信息，对于减速器的研发及加工提供更多有效信息，用于制造更高精度的减速器，促进减速器的发展。
本发明进一步设置为：所述的旋转模拟装置包括主电机及主电机驱动下旋转的气动卡爪，所述的气动卡爪夹紧于蜗杆轴端部，所述的扭矩检测机构为位于主电机与气动卡爪连接处的扭矩传感器，所述的振动检测机构包括三个第一位置传感器及一个被检测盘，所述的被检测盘固定于气动夹爪并与气动夹爪同轴转动，所述的第一位置传感器沿被检测盘周向排布并固定于装配检测平台，所述的被检测盘设置有与各第一位置传感器位置相对应且与第一位置传感器呈感应配合的环形检测带。
通过采用上述技术方案，扭矩传感器收集所受到的扭矩，而第一位置传感器检测环形检测带，当与环形检测带位置多次相错时即表明转动过程中存在振动，采用简便、准确的方式进行数据采集，进一步保证减速器的质量。
本发明进一步设置为：所述的气动卡爪包括两个爪体、爪体轨道座、气动执行机构及第二位置传感器，所述的爪体轨道座设置有供两个爪体相对移动的爪体轨道，所述的气动执行机构驱动各爪体移动，两个所述的爪体之间设置有容置第二位置传感器的容置腔，所述的第二位置传感器固定于任一爪体，所述的第二位置传感器用于检测在爪体夹紧蜗杆轴时是否与夹爪中心相对。
通过采用上述技术方案，增设第二位置传感器，用于检测在爪体夹紧蜗杆轴时是否与夹爪中心相对，进一步增加所采集的数据，进一步保证减速器的质量。
本发明进一步设置为：所述的被检测盘外周环绕设置有侧壁，所述的装配检测平台转动并围绕侧壁设置有多个与侧壁外周贴合的滚筒。
通过采用上述技术方案，在被检测盘增设侧壁，配合滚筒，提高夹爪的旋转稳定性。
本发明进一步设置为：所述的调速销旋转装置包括伸缩轨道、伸缩座、伸缩气缸、操作电机及操作杆，所述的伸缩轨道与调速销相对壳体的伸缩方向相平行，所述的伸缩气缸驱动伸缩座沿伸缩轨道滑移，所述的操作电机安装于伸缩座并驱动操作杆转动，所述的操作杆与调速销的内六角槽对应设置有与内六角槽形状相适配的六角形端部。
通过采用上述技术方案，需要调整调速销时，伸缩气缸驱动伸缩座沿伸缩轨道滑移，直至操作杆的六角形端部插入调速销的内六角槽内，由操作电机驱动操作杆转动，从而实现调速销的转动及伸缩，在调节过程中，可由伸缩气缸及时调准操作杆位置，保证调速销顺畅伸缩。
本发明进一步设置为：所述的限位装置包括两个与主定位座位置相对应的主限位机构及一个与副定位座位置相对应的副限位机构，所述的主限位机构包括升降气缸、主限位臂、主限位杆及限位座，所述的主限位臂铰接于装配检测平台，其远离蜗杆轴的一端在升降气缸的驱动下竖向摆动，靠近蜗杆轴的一端位于壳体上方并用于安装主限位杆，所述的主限位杆在下降过程中与壳体顶部相抵并和与壳体底部相抵的限位座构成对壳体边缘进行限位的主限位腔，两个所述的主限位机构的主限位杆与壳体相抵的位置分别位于壳体顶部两侧，所述的副限位机构包括副限位臂、限位电机及副限位杆，所述的副限位臂由限位电机驱动旋转，所述的副限位臂远离限位电机的一端用于安装副限位杆，所述的副限位杆在限位电机驱动下旋转至副定位座上方并与副定位座构成对壳体进行限位的副限位腔。
通过采用上述技术方案，副限位机构采用旋转的方式将壳体限位于副定位座，能够保证限位的位置更为准确，再配合两个主限位机构保证长度较长的减速器各处均能稳定限位，采用上点下面的限位方式更够更快速的实现限位配合。
本发明进一步设置为：所述的信息识别装置为RFID 射频接收器。
通过采用上述技术方案，RFID 射频接收器不仅能够快速识别大量信息，还能够进行储存，便于获取了解各减速器的准确信息，及时改进加工环节。
本发明进一步设置为：所述的装配检测平台相对水平面呈倾斜状并随着靠近操作人员高度逐渐降低，所述的副定位座、主定位座及旋转模拟装置沿纵向依次排布并逐渐靠近操作人员。
通过采用上述技术方案，更符合操作人员取放减速器的姿势，能够省力的将减速器放置于装配检测平台上，由于旋转模拟装置的卡爪位于前下方给予初始较好的支撑，进一步提高摆放的便捷性。
本发明进一步设置为：所述的装配检测平台设置有多个与壳体外周相对并用于检测壳体外周是否存在形变的距离传感器。
通过采用上述技术方案，在检测过程中，壳体温度会逐渐上升，增设距离传感器，观察壳体与装配检测平台之间的间距变化，及时观察在高温及振动工况下的壳体状态，及时发现壳体问题。
附图说明
图1为蜗轮蜗杆减速器的立体图；
图2为蜗轮蜗杆减速器的内部结构图；
图3为蜗轮蜗杆减速器的蜗杆轴的立体图；
图4为本发明具体实施方式的立体图；
图5为本发明具体实施方式中装配检测平台的俯视立体图；
图6为本发明具体实施方式中装配检测平台的仰视立体图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上” 、“下” 、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语 “第一”、“第二”、“第三” 仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图4—图6所示，本发明公开了一种精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，包括机架1及设置于机架1上的装配检测平台2，装配检测平台2设置有主定位座3、副定位座4、旋转模拟装置5、限位装置、信息识别装置6及调速销旋转装置7，主定位座3支撑于壳体底部，副定位座4及旋转模拟装置5分别位于蜗杆轴的两端，副定位座4支撑于壳体并供蜗杆轴端部转动，旋转模拟装置5驱动蜗杆轴转，限位装置将壳体限位于主定位座3及副定位座4，信息识别装置6位于靠近蜗杆轴的射频模块的位置并用于接收并记录射频模块所提供的减速器信息，旋转模拟装置5包括检测在驱动蜗杆轴旋转过程中的扭矩值的扭矩检测机构51及是否存在振动的振动检测机构52，调速销旋转装置7与调速销的位置相对应并驱动调速销转动，先将减速器放置于主定位座3及副定位座4，放置后由限位装置使减速器稳定限位于主定位座3及副定位座4，放置过程中信息识别装置6通过射频模块识别该减速器的信息，由旋转模拟装置5模拟减速器旋转工作状态，在旋转过程中，检测扭矩及是否存在振动，根据扭矩值比对后，由调速销旋转装置7驱动调速销转动，使调速销相对壳体伸缩，调整后再次检测，直至符合要求，相较传统的调整及检测方式，实现自动调节减速比的功能，无需反复手动调节后进行检测所带来的不便，同时还能检测转动的振动情况，收集更多关于减速器的信息，对于减速器的研发及加工提供更多有效信息，用于制造更高精度的减速器，促进减速器的发展。
旋转模拟装置5包括主电机53及主电机53驱动下旋转的气动卡爪54，气动卡爪54夹紧于蜗杆轴端部，扭矩检测机构51为位于主电机53与气动卡爪54连接处的扭矩传感器，振动检测机构52包括三个第一位置传感器521及一个被检测盘522，被检测盘522固定于气动夹爪并与气动夹爪同轴转动，第一位置传感器521沿被检测盘522周向排布并固定于装配检测平台2，被检测盘522设置有与各第一位置传感器521位置相对应且与第一位置传感器呈感应配合的环形检测带523，扭矩传感器收集所受到的扭矩，而第一位置传感器521检测环形检测带523，当与环形检测带523位置多次相错时即表明转动过程中存在振动，采用简便、准确的方式进行数据采集，进一步保证减速器的质量。
气动卡爪54包括两个爪体541、爪体轨道座542、气动执行机构543及第二位置传感器544，爪体轨道座542设置有供两个爪体541相对移动的爪体541轨道，气动执行机构543驱动各爪体541移动，两个爪体541之间设置有容置第二位置传感器544的容置腔545，第二位置传感器544固定于任一爪体541，第二位置传感器544用于检测在爪体541夹紧蜗杆轴时是否与夹爪中心相对，增设第二位置传感器544，用于检测在爪体541夹紧蜗杆轴时是否与夹爪中心相对，进一步增加所采集的数据，进一步保证减速器的质量。
被检测盘522外周环绕设置有侧壁524，装配检测平台2转动并围绕侧壁设置有多个与侧壁524外周贴合的滚筒525，在被检测盘522增设侧壁524，配合滚筒525，提高夹爪的旋转稳定性。
调速销旋转装置7包括伸缩轨道71、伸缩座72、伸缩气缸73、操作电机74及操作杆75，伸缩轨道71与调速销相对壳体的伸缩方向相平行，伸缩气缸73驱动伸缩座72沿伸缩轨道71滑移，操作电机74安装于伸缩座72并驱动操作杆75转动，操作杆75与调速销的内六角槽对应设置有与内六角槽形状相适配的六角形端部751，需要调整调速销时，伸缩气缸73驱动伸缩座72沿伸缩轨道71滑移，直至操作杆75的六角形端部751插入调速销的内六角槽内，由操作电机74驱动操作杆75转动，从而实现调速销的转动及伸缩，在调节过程中，可由伸缩气缸73及时调准操作杆75位置，保证调速销顺畅伸缩。
限位装置包括两个与主定位座3位置相对应的主限位机构8及一个与副定位座4位置相对应的副限位机构9，主限位机构8包括升降气缸81、主限位臂82、主限位杆83及限位座84，主限位臂82铰接于装配检测平台2，其远离蜗杆轴的一端在升降气缸81的驱动下竖向摆动，靠近蜗杆轴的一端位于壳体上方并用于安装主限位杆83，主限位杆83在下降过程中与壳体顶部相抵并和与壳体底部相抵的限位座84构成对壳体边缘进行限位的主限位腔85，两个主限位机构8的主限位杆83与壳体相抵的位置分别位于壳体顶部两侧，副限位机构9包括副限位臂91、限位电机92及副限位杆93，副限位臂91由限位电机92驱动旋转，副限位臂91远离限位电机92的一端用于安装副限位杆93，副限位杆93在限位电机92驱动下旋转至副定位座4上方并与副定位座4构成对壳体进行限位的副限位腔94，副限位机构9采用旋转的方式将壳体限位于副定位座4，能够保证限位的位置更为准确，再配合两个主限位机构8保证长度较长的减速器各处均能稳定限位，采用上点下面的限位方式更够更快速的实现限位配合。
信息识别装置6为RFID 射频接收器，RFID 射频接收器不仅能够快速识别大量信息，还能够进行储存，便于获取了解各减速器的准确信息，及时改进加工环节。
装配检测平台2相对水平面呈倾斜状并随着靠近操作人员高度逐渐降低，副定位座4、主定位座3及旋转模拟装置5沿纵向依次排布并逐渐靠近操作人员，更符合操作人员取放减速器的姿势，能够省力的将减速器放置于装配检测平台2上，由于旋转模拟装置5的卡爪位于前下方给予初始较好的支撑，进一步提高摆放的便捷性，同时还能模拟倾斜的工作环境。
装配检测平台2设置有多个与壳体外周相对并用于检测壳体外周是否存在形变的距离传感器21，在检测过程中，壳体温度会逐渐上升，增设距离传感器21，观察壳体与装配检测平台之间的间距变化，及时观察在高温及振动工况下的壳体状态，及时发现壳体问题。
上述电控元件均连接于控制器10，且数据比对由控制器进行。
Claims (9)
1.一种精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：包括机架及设置于机架上的装配检测平台，所述的装配检测平台设置有主定位座、副定位座、旋转模拟装置、限位装置、信息识别装置及调速销旋转装置，所述的主定位座支撑于壳体底部，所述的副定位座及旋转模拟装置分别位于蜗杆轴的两端，所述的副定位座支撑于壳体并供蜗杆轴端部转动，所述的旋转模拟装置驱动蜗杆轴旋转，所述的限位装置将壳体限位于主定位座及副定位座，所述的信息识别装置位于靠近蜗杆轴的射频模块的位置并用于接收并记录射频模块所提供的减速器信息，所述的旋转模拟装置包括检测在驱动蜗杆轴旋转过程中的扭矩值的扭矩检测机构及是否存在振动的振动检测机构，所述的调速销旋转装置与调速销的位置相对应并驱动调速销转动。
2.根据权利要求1所述的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：所述的旋转模拟装置包括主电机及主电机驱动下旋转的气动卡爪，所述的气动卡爪夹紧于蜗杆轴端部，所述的扭矩检测机构为位于主电机与气动卡爪连接处的扭矩传感器，所述的振动检测机构包括三个第一位置传感器及一个被检测盘，所述的被检测盘固定于气动夹爪并与气动夹爪同轴转动，所述的第一位置传感器沿被检测盘周向排布并固定于装配检测平台，所述的被检测盘设置有与各第一位置传感器位置相对应且与第一位置传感器呈感应配合的环形检测带。
3.根据权利要求2所述的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：所述的气动卡爪包括两个爪体、爪体轨道座、气动执行机构及第二位置传感器，所述的爪体轨道座设置有供两个爪体相对移动的爪体轨道，所述的气动执行机构驱动各爪体移动，两个所述的爪体之间设置有容置第二位置传感器的容置腔，所述的第二位置传感器固定于任一爪体，所述的第二位置传感器用于检测在爪体夹紧蜗杆轴时是否与夹爪中心相对。
4.根据权利要求2所述的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：所述的被检测盘外周环绕设置有侧壁，所述的装配检测平台转动并围绕侧壁设置有多个与侧壁外周贴合的滚筒。
5.根据权利要求1所述的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：所述的调速销旋转装置包括伸缩轨道、伸缩座、伸缩气缸、操作电机及操作杆，所述的伸缩轨道与调速销相对壳体的伸缩方向相平行，所述的伸缩气缸驱动伸缩座沿伸缩轨道滑移，所述的操作电机安装于伸缩座并驱动操作杆转动，所述的操作杆与调速销的内六角槽对应设置有与内六角槽形状相适配的六角形端部。
6.根据权利要求1所述的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：所述的限位装置包括两个与主定位座位置相对应的主限位机构及一个与副定位座位置相对应的副限位机构，所述的主限位机构包括升降气缸、主限位臂、主限位杆及限位座，所述的主限位臂铰接于装配检测平台，其远离蜗杆轴的一端在升降气缸的驱动下竖向摆动，靠近蜗杆轴的一端位于壳体上方并用于安装主限位杆，所述的主限位杆在下降过程中与壳体顶部相抵并和与壳体底部相抵的限位座构成对壳体边缘进行限位的主限位腔，两个所述的主限位机构的主限位杆与壳体相抵的位置分别位于壳体顶部两侧，所述的副限位机构包括副限位臂、限位电机及副限位杆，所述的副限位臂由限位电机驱动旋转，所述的副限位臂远离限位电机的一端用于安装副限位杆，所述的副限位杆在限位电机驱动下旋转至副定位座上方并与副定位座构成对壳体进行限位的副限位腔。
7.根据权利要求1所述的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：所述的信息识别装置为RFID 射频接收器。
8.根据权利要求1所述的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：所述的装配检测平台相对水平面呈倾斜状并随着靠近操作人员高度逐渐降低，所述的副定位座、主定位座及旋转模拟装置沿纵向依次排布并逐渐靠近操作人员。
9.根据权利要求1所述的精密蜗轮蜗杆减速器装配与测试设备，其特征在于：所述的装配检测平台设置有多个与壳体外周相对并用于检测壳体外周是否存在形变的距离传感器。
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