CN110530309A - 谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，包括机架、气浮轴承旋转平台、测试悬臂、配重块、第一接触式传感器和第二接触式传感器，气浮轴承旋转平台安装于机架上，气浮轴承旋转平台用于安装有谐波减速器并带动谐波减速器转动；测试悬臂的前端安装于谐波减速器的刚轮上，且测试悬臂的前端沿其轴向的部分区域呈圆柱状以形成径向测试区，测试悬臂的前端上方设置有平直的轴向测试区，配重块安装于测试悬臂的后端上；第一接触式传感器安装于机架上并检测径向测试区沿径向跳动的位移，第二接触式传感器安装于机架上并检测轴向测试区沿轴向跳动的位移。与现有技术相比，本申请检测精度高，检测结果准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种谐波减速器测试装置，尤其涉及一种谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置。
背景技术
谐波减速器是机器人的核心关键部件之一，若要制造优质的谐波减速器，需要高性能、高精密、稳定、可靠的谐波减速器检测设备，才能确保所研发的谐波减速器的高质量。
目前国内对于谐波减速器的轴向跳动和径向跳动未做检测，谐波减速器作为机器人里的关键部件，其精度直接决定了机器人的精度，故谐波减速器组装后的精度，特别是轴向跳动和径向跳动需要进行检测，但国内缺少这样的检测设备，很多厂家未对谐波减速器的轴向跳动和径向跳动做相应检测，则出厂的产品品质未有保障。
故，急需一种可对谐波减速器的轴向跳动和径向跳动做相应检测的检测装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种谐波减速器检测装置，可以准确检测出谐波减速器的轴向跳动和径向跳动数据。
为了实现上述目的，本发明公开了一种谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，包括机架、气浮轴承旋转平台、测试悬臂、配重块、第一接触式传感器和第二接触式传感器，所述气浮轴承旋转平台安装于机架上，所述气浮轴承旋转平台用于安装待测的谐波减速器并带动所述待测的谐波减速器转动；所述测试悬臂的前端上设有与所述谐波减速器的刚轮配合连接的安装件以安装于待测的谐波减速器的刚轮上，且所述测试悬臂的前端沿其轴向的部分区域呈圆柱状以形成径向测试区，所述测试悬臂的前端上方设置有平直的轴向测试区，所述配重块安装于所述测试悬臂的后端上；所述第一接触式传感器安装于所述机架上并检测所述径向测试区沿径向跳动的位移，所述第二接触式传感器安装于所述机架上并检测所述轴向测试区沿轴向跳动的位移。
与现有技术相比，本发明的第一接触式传感器和第二接触式传感器可以检测谐波减速器轴向跳动和径向跳动的数据，检测精度高，从而使其可以进行轴向跳动和径向跳动的检测。再一方面，本发明的谐波减速器检测时，通过气浮轴承旋转平台对其提供几乎无振动和偏差的旋转运动，大大增加检测结果的准确性。
较佳地，待测的谐波减速器的刚轮转动安装于所述气浮轴承旋转平台的底板上，并使所述气浮轴承旋转平台之转子平台上的旋转转轴与所述待测的谐波减速器的凸轮相连并带动所述凸轮转动。
所述气浮轴承旋转平台的底板上固定安装有谐波减速器固定底座，所述谐波减速器固定底座上可拆卸地安装有转接法兰，所述待测的谐波减速器的刚轮上通过滚子轴承连接有安装法兰，所述安装法兰与所述转接法兰连接以使所述待测的谐波减速器的刚轮转动安装于所述气浮轴承旋转平台的底板上。转接法兰可拆卸地安装于谐波减速器固定底座上，使得本申请可以依据谐波减速器的型号更换不同的转接法兰，以用于不同谐波减速器的检测。
较佳地，所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置还包括传感器安装机构，所述传感器安装机构包括安装于所述机架上的X轴移动机构和Y轴移动机构，所述第一接触式传感器滑动安装于所述X轴移动机构上，所述X轴移动机构可带动所述第一接触式传感器可相对于所述气浮轴承旋转平台的径向滑动以接触所述径向测试区，所述第二接触式传感器滑动安装于所述Y轴移动机构上，所述Y轴移动机构可带动所述第二接触式传感器可相对于所述气浮轴承旋转平台的轴向滑动以接触所述轴向测试区。
具体地，所述传感器安装机构还包括固定于所述机架上并沿所述气浮轴承旋转平台的轴向设置的转动轴、套设于所述转动轴上的径向悬臂支撑法兰、与所述径向悬臂支撑法兰连接并沿所述气浮轴承旋转平台的径向设置的径向支撑悬臂、套设于所述转动轴上的轴向悬臂支撑法兰、与所述轴向悬臂支撑法兰连接并沿所述气浮轴承旋转平台的轴向设置的轴向支撑悬臂，所述X轴移动机构安装于所述径向支撑悬臂上，所述Y轴移动机构安装于所述轴向支撑悬臂上。
具体地，所述传感器安装机构还包括第一拧紧件和第二拧紧件，所述径向支撑悬臂可转动地安装于所述转动轴上，且所述径向支撑悬臂上开设有与所述第一拧紧件螺纹配合的第一螺孔，所述第一拧紧件螺纹穿过所述第一螺孔并抵触所述转动轴以将所述径向支撑悬臂固定于所述转动轴上；所述轴向支撑悬臂可转动地安装于所述转动轴上，且所述轴向支撑悬臂上开设有与所述第二拧紧件螺纹配合的第二螺孔，所述第二拧紧件螺纹穿过所述第二螺孔并抵触所述转动轴以将所述轴向支撑悬臂固定于所述转动轴上。该方案使得第一接触式传感器和第二接触式传感器的方向可调。
其中，所述第一接触式传感器和第二接触式传感器的精度为0.001mm，均为高精度接触式传感器。
较佳地，所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置还包括控制模块，所述控制模块一端接所述气浮旋转平台的驱动器以控制所述气浮旋转平台的马达动作，一端分别接所述第一接触式传感器和第二接触式传感器并接收并记录所述第一接触式传感器和第二接触式传感器检测到的位移信号。
具体地，所述控制模块控制所述马达动作以使所述气浮旋转平台旋转预设角度并获得所述位移信号，计算所述第一接触式传感器检测到的最大位移和最小位移之差以获得径向跳动信号，计算所述第二接触式传感器检测到的最大位移和最小位移之差以获得轴向跳动信号，可在获取数据后自动分析出检测结果。
更具体地，所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置还包括显示模块，所述控制模块控制所述显示模块显示所述位移信号、径向跳动信号和轴向跳动信号。
附图说明
图1是本发明所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置的立体结构示意图。
图2是本发明所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置的侧视图。
图3是本发明所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置的俯视图
图4是沿图3中A-A线剖开的剖视图。
图5是本发明所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置的结构框图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参考图1至图4，本发明公开了一种谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置100，包括机架10、气浮轴承旋转平台20、测试悬臂25、配重块26、第一接触式传感器31和第二接触式传感器32，所述气浮轴承旋转平台20安装于机架10上，并包括底板211、转子平台212、与转子平台212相连的旋转转轴213、带动旋转转轴213转动的马达215和控制马达215动作的驱动器214，待测的谐波减速器61的刚轮611转动安装于所述气浮轴承旋转平台20的底板211上，并使所述气浮轴承旋转平台20之转子平台212上的旋转转轴213与所述待测的谐波减速器61的凸轮612相连并带动所述凸轮612转动，凸轮612碎纸带动刚轮611转动；所述测试悬臂25的前端上设有与所述谐波减速器61的刚轮611配合连接的安装件以安装于待测的谐波减速器61的刚轮上，且所述测试悬臂25的前端沿其轴向的部分区域呈圆柱状以形成径向测试区251，所述测试悬臂25的前端上方设置有平直的轴向测试区252，所述配重块26安装于所述测试悬臂25的后端上；所述第一接触式传感器31安装于所述机架10上并检测所述径向测试区251沿径向跳动的位移，所述第二接触式传感器32安装于所述机架10上并检测所述轴向测试区252沿轴向跳动的位移。
其中，所述测试悬臂25的前端的安装件为与刚轮611上螺孔配合的多个安装孔，多个安装孔沿测试悬臂25前端旋转轴的周向设置。所述配重块26为一个或者多个配重砝码，其放置于测试悬臂25后端的砝码盘内。
所述第一接触式传感器31和第二接触式传感器32的精度为0.001mm，均为高精度接触式传感器。本实施例中，第一接触式传感器31和第二接触式传感器32为，型号GT2-H12K，量程12mm的接触式传感器，其均为高精度接触式数字传感器，其前端设置有滚轮接触式探头。
参考图1至图4，所述气浮轴承旋转平台20的底板211上固定安装有谐波减速器固定底座22，所述谐波减速器固定底座22上可拆卸地安装有转接法兰23，所述待测的谐波减速器61的刚轮611上通过滚子轴承连接有安装法兰62，所述安装法兰62与所述转接法兰23连接以使所述待测的谐波减速器61的刚轮611转动安装于所述气浮轴承旋转平台20的底板211上。
参考图1至图4，所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置100还包括传感器安装机构，所述传感器安装机构包括安装于所述机架10上的X轴移动机构49和Y轴移动机构52，所述第一接触式传感器31滑动安装于所述X轴移动机构49上，所述X轴移动机构49可带动所述第一接触式传感器31可相对于所述气浮轴承旋转平台20的径向滑动(旋转转轴213的径向)以接触所述径向测试区251，所述第二接触式传感器32滑动安装于所述Y轴移动机构52上，所述Y轴移动机构52可带动所述第二接触式传感器32可相对于所述气浮轴承旋转平台20的轴向滑动(旋转转轴213的径向)以接触所述轴向测试区252。
其中，X轴移动机构49包括X轴滑轨、滑动安装于X轴滑轨上的X轴滑块、开设于X轴滑块侧壁上的安装孔，螺纹穿过所述安装孔并抵触所述X轴滑轨以固定所述X轴滑块的X轴拧紧件，所述第一接触式传感器31安装于所述X轴滑块上。Y轴移动机构52包括Y轴滑轨、滑动安装于Y轴滑轨上的Y轴滑块、开设于Y轴滑块侧壁上的安装孔，螺纹穿过所述安装孔并抵触所述Y轴滑轨以固定所述Y轴滑块的Y轴拧紧件，所述第二接触式传感器32安装于所述Y轴滑块上。通过X轴拧紧件和Y轴拧紧件可解除或者锁定所述第一接触式传感器31和第二接触式传感器32分别在X轴滑轨和Y轴滑轨上的位置，以使得第一接触式传感器31和第二接触式传感器32分别接触径向检测区251和轴向检测区252。
参考图1至图4，所述传感器安装机构还包括固定于所述机架10上并沿所述气浮轴承旋转平台20的轴向设置的转动轴41、套设于所述转动轴41上的径向悬臂支撑法兰43、与所述径向悬臂支撑法兰43连接并沿所述气浮轴承旋转平台20的径向设置的径向支撑悬臂44、套设于所述转动轴41上的轴向悬臂支撑法兰45、与所述轴向悬臂支撑法兰45连接并沿所述气浮轴承旋转平台20的轴向设置的轴向支撑悬臂46，所述X轴移动机构49安装于所述径向支撑悬臂44上，所述Y轴移动机构52安装于所述轴向支撑悬臂46上。
其中，X轴移动机构49通过一固定板安装于径向支撑悬臂44上，Y轴移动机构52滑动固定板51上，滑动固定板51垂直固定于安装底板50上。转动轴41通过轴杆固定法兰42固定于机架10的轴杆固定底板上。机架10为大理石平台。
具体地，所述传感器安装机构还包括第一拧紧件47和第二拧紧件48，所述径向支撑悬臂44可转动地安装于所述转动轴上，且所述径向支撑悬臂44上开设有与所述第一拧紧件47螺纹配合的第一螺孔，所述第一拧紧件47螺纹穿过所述第一螺孔并抵触所述转动轴41以将所述径向支撑悬臂44固定于所述转动轴上41；所述轴向支撑悬臂46可转动地安装于所述转动轴41上，且所述轴向支撑悬臂46上开设有与所述第二拧紧件48螺纹配合的第二螺孔，所述第二拧紧件48螺纹穿过所述第二螺孔并抵触所述转动轴41以将所述轴向支撑悬臂46固定于所述转动轴41上。该方案使得第一接触式传感器和第二接触式传感器的方向可调。所述第一拧紧件47和第二拧紧件48为拧紧星型把手。
其中，所述传感器安装机构还包括两组测试位置限位块54和零点位置限位块53，一组测试位置限位块54和零点位置限位块53分别安装于所述径向悬臂支撑法兰43上并位于所述径向支撑悬臂44的两侧以对径向支撑悬臂44的安装位置进行限位，使得径向支撑悬臂44可在测试位置限位块54和零点位置限位块53之间进行轴向转动以调节径向支撑悬臂44的位置。另一组测试位置限位块54和零点位置限位块53分别安装于所述轴向悬臂支撑法兰45上并位于所述轴向支撑悬臂46的两侧以对轴向支撑悬臂46的安装位置进行限位，使得轴向支撑悬臂46可在测试位置限位块54和零点位置限位块53之间进行轴向转动以调节轴向支撑悬臂46的位置。
参考图5，所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置100还包括控制模块70，所述控制模块70一端接所述气浮旋转平台20的驱动器214以控制所述气浮旋转平台20的马达215动作，一端分别接所述第一接触式传感器31和第二接触式传感器32并接收并记录所述第一接触式传感器31和第二接触式传感器32检测到的位移信号。
具体地，所述控制模块71控制所述马达215动作以使所述气浮旋转平台20旋转预设角度并获得所述第一接触式传感器31和第二接触式传感器32输出的位移信号，计算所述第一接触式传感器31检测到的最大位移和最小位移之差以获得径向跳动信号，计算所述第二接触式传感器32检测到的最大位移和最小位移之差以获得轴向跳动信号，可在获取数据后自动分析出检测结果。其中，所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置100还包括检测按钮(图中未示)，操作检测按钮可控制所述马达215动作以使所述气浮旋转平台20旋转预设角度。
更具体地，所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置100还包括显示模块72，所述控制模块71控制所述显示模块72显示所述位移信号、径向跳动信号和轴向跳动信号。
其中，谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置100还包括打印机，控制模块71对位移信号、径向跳动信号和轴向跳动信号进行处理以生成检测报告，并控制打印机打印该检测报告，控制显示模块72显示该打印报告。控制模块71还分别比较径向跳动信号和轴向跳动信号与对应的预设范围的大小，在径向跳动信号或轴向跳动信号超出其预设范围时生成报警信号，并标注该径向跳动信号或轴向跳动信号。
参考图1至图5，描述本发明所述谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置100的工作过程，开始工作时，通过校验块将谐波减速器固定座22与气浮旋转平台20的转子平台212调节至同心，将待检测的谐波减速器61通过安装法兰62固定在转接法兰23上，旋转转轴213与待检测的谐波减速器61的凸轮612连接，旋转径向支撑悬臂44和轴向支撑悬臂46使其转动至对应的径向检测区251和轴向检测区252的对应位置，拧紧第一拧紧件47和第二拧紧件48，使得径向支撑悬臂44和轴向支撑悬臂46的径向位置固定，若需要可调节第一接触式传感器31和第二接触式传感器32在X轴移动机构49和Y轴移动机构52上的位置，使得第一接触式传感器31和第二接触式传感器32分别接触径向检测区251和轴向检测区252(如图2和图4所示)。按下检测按钮开始自动测试，控制模块71向驱动器214输送控制信号，以使得驱动器214控制马达215动作，马达215带动转子平台212上的旋转转轴213转动预设角度，旋转转轴213带动凸轮612转动，凸轮612通过柔轮带动刚轮611转动，刚轮611随之带动测试悬臂25转动，第一接触式传感器31和第二接触式传感器32分别自动收集测量的位移信号，控制模块71计算对应的径向跳动信号和轴向跳动信号，并进行分析处理以输出至显示模块72。
其中，本申请可用于检测杯型和礼帽型谐波减速器等。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：包括机架、气浮轴承旋转平台、测试悬臂、配重块、第一接触式传感器和第二接触式传感器，所述气浮轴承旋转平台安装于机架上，所述气浮轴承旋转平台用于安装待测的谐波减速器并带动所述待测的谐波减速器转动；所述测试悬臂的前端上设有与所述谐波减速器的刚轮配合连接的安装件以安装于待测的谐波减速器的刚轮上，且所述测试悬臂的前端沿其轴向的部分区域呈圆柱状以形成径向测试区，所述测试悬臂的前端上方设置有平直的轴向测试区，所述配重块安装于所述测试悬臂的后端上；所述第一接触式传感器安装于所述机架上并检测所述径向测试区沿径向跳动的位移，所述第二接触式传感器安装于所述机架上并检测所述轴向测试区沿轴向跳动的位移。
2.如权利要求1所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：待测的谐波减速器的刚轮转动安装于所述气浮轴承旋转平台的底板上，并使所述气浮轴承旋转平台之转子平台上的旋转转轴与所述待测的谐波减速器的凸轮相连并带动所述凸轮转动。
3.如权利要求2所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：所述气浮轴承旋转平台的底板上固定安装有谐波减速器固定底座，所述谐波减速器固定底座上可拆卸地安装有转接法兰，所述待测的谐波减速器的刚轮上通过滚子轴承连接有安装法兰，所述安装法兰与所述转接法兰连接以使所述待测的谐波减速器的刚轮转动安装于所述气浮轴承旋转平台的底板上。
4.如权利要求1所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：还包括传感器安装机构，所述传感器安装机构包括安装于所述机架上的X轴移动机构和Y轴移动机构，所述第一接触式传感器滑动安装于所述X轴移动机构上，所述X轴移动机构可带动所述第一接触式传感器可相对于所述气浮轴承旋转平台的径向滑动以接触所述径向测试区，所述第二接触式传感器滑动安装于所述Y轴移动机构上，所述Y轴移动机构可带动所述第二接触式传感器可相对于所述气浮轴承旋转平台的轴向滑动以接触所述轴向测试区。
5.如权利要求4所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：所述传感器安装机构还包括固定于所述机架上并沿所述气浮轴承旋转平台的轴向设置的转动轴、套设于所述转动轴上的径向悬臂支撑法兰、与所述径向悬臂支撑法兰连接并沿所述气浮轴承旋转平台的径向设置的径向支撑悬臂、套设于所述转动轴上的轴向悬臂支撑法兰、与所述轴向悬臂支撑法兰连接并沿所述气浮轴承旋转平台的轴向设置的轴向支撑悬臂，所述X轴移动机构安装于所述径向支撑悬臂上，所述Y轴移动机构安装于所述轴向支撑悬臂上。
6.如权利要求5所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：所述传感器安装机构还包括第一拧紧件和第二拧紧件，所述径向支撑悬臂可转动地安装于所述转动轴上，且所述径向支撑悬臂上开设有与所述第一拧紧件螺纹配合的第一螺孔，所述第一拧紧件螺纹穿过所述第一螺孔并抵触所述转动轴以将所述径向支撑悬臂固定于所述转动轴上；所述轴向支撑悬臂可转动地安装于所述转动轴上，且所述轴向支撑悬臂上开设有与所述第二拧紧件螺纹配合的第二螺孔，所述第二拧紧件螺纹穿过所述第二螺孔并抵触所述转动轴以将所述轴向支撑悬臂固定于所述转动轴上。
7.如权利要求1所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：所述第一接触式传感器和第二接触式传感器的精度为0.001mm。
8.如权利要求1所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块一端接所述气浮旋转平台的驱动器以控制所述气浮旋转平台的马达动作，一端分别接所述第一接触式传感器和第二接触式传感器并接收并记录所述第一接触式传感器和第二接触式传感器检测到的位移信号。
9.如权利要求8所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：所述控制模块控制所述马达动作以使所述气浮旋转平台旋转预设角度并获得所述位移信号，计算所述第一接触式传感器检测到的最大位移和最小位移之差以获得径向跳动信号，计算所述第二接触式传感器检测到的最大位移和最小位移之差以获得轴向跳动信号。
10.如权利要求9所述的谐波减速器轴向跳动和径向跳动的检测装置，其特征在于：还包括显示模块，所述控制模块控制所述显示模块显示所述位移信号、径向跳动信号和轴向跳动信号。
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