CN112051060A

CN112051060A - 精密减速器综合测试平台

Info

Publication number: CN112051060A
Application number: CN202010925041.7A
Authority: CN
Inventors: 王心成
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-06
Filing date: 2020-09-06
Publication date: 2020-12-08

Abstract

本发明公开了一种精密减速器综合测试平台，机身底座中部固定安装有待测目标安装模组，待测目标安装模组两侧均固定安装有精密角度测量模组，机身底座上安装有直线导轨，直线导轨一侧安装有第一滑块，第一滑块上安装有电机座，电机座上安装有伺服电机，电机座底部安装有第一线轨锁紧装置，直线导轨另一侧安装有第二滑块，第二滑块上安装有加载模组安装座，加载模组安装座上分别安装有静态扭矩加载模组和动态扭矩加载模组，加载模组安装座底部安装有第二线轨锁紧装置。本发明可实现各类减速器的扭转刚度测试和传动精度测试，且具有结构紧凑、占用空间小、测试精度高、使用维护方便等优点。

Description

精密减速器综合测试平台

技术领域

本发明涉及测试测量领域，尤其是涉及一种精密减速器综合测试平台。

背景技术

随着现代工业的发展，精密减速器作为常用的精密传动部件和精密分度部件，在工业机器人、数控回转工作台、精密测量仪器等方向的应用越来越广泛。

精密减速器的扭转刚度和不同负载下的传动精度是其实际使用过程中的关键指标。而这些关键指标需要借助专用的测试测量设备进行评估。目前精密减速器测试机构使用的大多是传统的测试设备，该类设备通常使用磁粉制动器和动态扭矩传感器控制减速器输出端的负载变化，为保证角度测量的分辨率，传统测试设备选用超高精度的旋转编码器，该类超高精度的角度传感器大多被国外企业垄断，价格高昂且货期较长，采用上述传统测试测量方案造成现有的精密减速器测试设备通常占地面积大、减速器的安装复杂、设备使用成本高，同时导致精密减速器的测试测量费用高昂，大大增加企业批量生产精密减速器产品过程中的质量管控成本。

针对以上问题，本发明通过创新，设计了一种精密减速器综合测试平台。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提出一种精密减速器综合测试平台。

本发明的一种精密减速器综合测试平台，其特征在于：包括机身底座、待测目标安装模组、精密角度测量模组、直线导轨、第一滑块、电机座、伺服电机、第一线轨锁紧装置、第二滑块、加载模组安装座、静态扭矩加载模组、动态扭矩加载模组、第二线轨锁紧装置。所述机身底座中部固定安装有待测目标安装模组，待测目标安装模组两侧均固定安装有结构完全相同的精密角度测量模组，机身底座上安装有直线导轨，直线导轨一侧安装有第一滑块，第一滑块上安装有电机座，电机座上安装有伺服电机，电机座底部安装有第一线轨锁紧装置，直线导轨另一侧安装有第二滑块，第二滑块上安装有加载模组安装座，加载模组安装座上分别安装有静态扭矩加载模组和动态扭矩加载模组，加载模组安装座底部安装有第二线轨锁紧装置。

作为优选的，所述的待测目标安装模组包括固定基座、精密减速器、输入传动轴、联轴器、输出传动轴、第一轴承。其中固定基座被固定安装在机身底座中部，精密减速器被固定安装在固定基座内，输入传动轴的一端与精密减速器输入端连接，输入传动轴的另一端通过联轴器与伺服电机连接，输出传动轴的一端与精密减速器输出端连接，输出传动轴的另一端通过第一轴承支撑在加载模组安装座上。

作为优选的，所述的精密角度测量模组包括第一旋转编码器座、第一旋转编码器定子、第一旋转编码器转子、多楔大带轮、导柱固定板、导柱、弹簧、第二旋转编码器座、第二旋转编码器定子、第二旋转编码器转子、多楔小带轮、多楔带。其中第一旋转编码器座固定安装在固定基座上，第一旋转编码器定子固定安装在第一旋转编码器座上，第一旋转编码器转子固定安装在多楔大带轮上，多楔大带轮与输出传动轴固定连接，导柱固定板安装在第一旋转编码器座侧面，导柱的一端与导柱固定板连接，导柱外放置有弹簧，导柱的另一端与第二旋转编码器座连接，第二旋转编码器定子固定安装在第二旋转编码器座上，第二旋转编码器转子固定安装在多楔小带轮，多楔小带轮通过第二轴承支撑在第二旋转编码器座上，多楔小带轮和多楔大带轮间通过多楔带连接，多楔大带轮与多楔小带轮半径的比值大于4:1，借助第二旋转编码器转子的读数可将第一旋转编码器转子读数的分辨率有效提高。

作为优选的，所述的静态扭矩加载模组包括带传动直线运动副、步进电机、滑枕、光栅尺安装座、光栅尺、光栅读头、光栅读头安装座、拨叉、水平杠杆、带滑轮挂件、第一加载砝码。其中带传动直线运动副固定安装在加载模组安装座上，带传动直线运动副通过步进电机驱动，滑枕被安装在带传动直线运动副上并可沿水平方向直线移动，带传动直线运动副上固定安装有光栅尺安装座，光栅尺安装座上固定安装有光栅尺，光栅读头与光栅读头安装座固定连接，光栅读头安装座固定安装在滑枕上，滑枕上固定安装有拨叉，水平杠杆与输出传动轴固定连接，水平杠杆上放置有带滑轮挂件，带滑轮挂件上固定安装有第一加载砝码，拨叉可拨动带滑轮挂件沿着水平杠杆移动。

作为优选的，所述的动态扭矩加载模组包括绕线滚轮、涨紧机构、定滑轮、钢丝线、第二加载砝码。其中绕线滚轮通过涨紧机构被固定安装在输出传动轴上，定滑轮被固定安装在某高处平台上，钢丝线穿过定滑轮的轮槽，钢丝线的两段分别与绕线滚轮和第二加载砝码固定连接。

本发明的有益效果在于：借助带传动提高测量分辨率，搭建精密角度测量模组，无需使用超高分辨率旋转编码器，有效降低设备制造成本；使用固定杠杆和移动砝码进行加载，结合外部光栅尺读取砝码位置间接获取扭矩的精确值。本发明的设备整体结构紧凑，占用空间小，安装使用方便，制造成本低。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的精密角度测量模组结构示意图；

图3为本发明的静态扭矩加载模组结构示意图；

图4为本发明的动态扭矩加载模组结构示意图

图中符号说明

1-机身底座；2-待测目标安装模组；201-固定基座；202精密减速器；203-输入传动轴；204-联轴器；205-输出传动轴；206-第一轴承；3-精密角度测量模组；301-第一旋转编码器座；302-第一旋转编码器定子；303-第一旋转编码器转子；304-多楔大带轮；305-导柱固定板；306-导柱；307-弹簧；308-第二旋转编码器座；309-第二旋转编码器定子；310-第二旋转编码器转子；311-多楔小带轮；312-多楔带；4-直线导轨；5-第一滑块；6-电机座；7-伺服电机；8-第一线轨锁紧装置；9-第二滑块；10-加载模组安装座；11-静态扭矩加载模组；1101-带传动直线运动副；1102-步进电机；1103-滑枕；1104-光栅尺安装座；1105-光栅尺；1106-光栅读头；1107-光栅读头安装座；1108-拨叉；1109-水平杠杆；1110-带滑轮挂件；1111-第一加载砝码；12-动态扭矩加载模组；1201-绕线滚轮；1202-涨紧机构；1203-定滑轮；1204-钢丝线；1205-第二加载砝码13-第二线轨锁紧装置。

具体实施方式：

如图1-图4所示，本发公开了一种精密减速器综合测试平台，包括机身底座1、待测目标安装模组2、精密角度测量模组3、直线导轨4、第一滑块5、电机座6、伺服电机7、第一线轨锁紧装置8、第二滑块9、加载模组安装座10、静态扭矩加载模组11、动态扭矩加载模组12、第二线轨锁紧装置13。所述机身底座中部固定安装有待测目标安装模组2，待测目标安装模组2两侧均固定安装有结构完全相同的精密角度测量模组3，机身底座上安装有直线导轨4，直线导轨4一侧安装有第一滑块，第一滑块上安装有电机座6，电机座6上安装有伺服电机7，电机座6底部安装有第一线轨锁紧装置8，直线导轨4另一侧安装有第二滑块，第二滑块上安装有加载模组安装座10，加载模组安装座10上分别安装有静态扭矩加载模组11和动态扭矩加载模组12，加载模组安装座10底部安装有第二线轨锁紧装置13。

如图2所示，所述的待测目标安装模组2包括固定基座201、精密减速器202、输入传动轴203、联轴器204、输出传动轴205、第一轴承206。其中固定基座201被固定安装在机身底座中部，精密减速器202被固定安装在固定基座201内，输入传动轴203的一端与精密减速器202输入端连接，输入传动轴203的另一端通过联轴器204与伺服电机7连接，输出传动轴205的一端与精密减速器202输出端连接，输出传动轴205的另一端通过第一轴承206支撑在加载模组安装座10上。

如图2所示，所述的精密角度测量模组3包括第一旋转编码器座301、第一旋转编码器定子302、第一旋转编码器转子303、多楔大带轮304、导柱306固定板305、导柱306、弹簧307、第二旋转编码器座308、第二旋转编码器定子309、第二旋转编码器定子310、多楔小带轮311、多楔带312。其中第一旋转编码器座301固定安装在固定基座201上，第一旋转编码器定子302固定安装在第一旋转编码器座301上，第一旋转编码器转子303固定安装在多楔大带轮304上，多楔大带轮304与输出传动轴205固定连接，导柱306固定板305安装在第一旋转编码器座301侧面，导柱306的一端与导柱306固定板305连接，导柱306外放置有弹簧307，导柱306的另一端与第二旋转编码器座308连接，第二旋转编码器定子309固定安装在第二旋转编码器座308上，第二旋转编码器定子310固定安装在多楔小带轮311，多楔小带轮311通过第二轴承支撑在第二旋转编码器座308上，多楔小带轮311和多楔大带轮304间通过多楔带312连接，多楔大带轮304与多楔小带轮311半径的比值大于4:1，借助第二旋转编码器定子310的读数可将第一旋转编码器转子303读数的分辨率有效提高。

如图3所示，所述的静态扭矩加载模组11包括带传动直线运动副1101、步进电机1102、滑枕1103、光栅尺1105安装座1104、光栅尺1105、光栅读头1106、光栅读头1106安装座、拨叉1108、水平杠杆1109、带滑轮挂件1110、第一加载砝码1111。其中带传动直线运动副1101固定安装在加载模组安装座10上，带传动直线运动副1101通过步进电机1102驱动，滑枕1103被安装在带传动直线运动副1101上并可沿水平方向直线移动，带传动直线运动副1101上固定安装有光栅尺1105安装座1104，光栅尺1105安装座1104上固定安装有光栅尺1105，光栅读头1106与光栅读头安装座1107固定连接，光栅读头安装座1107固定安装在滑枕1103上，滑枕1103上固定安装有拨叉1108，水平杠杆1109与输出传动轴205固定连接，水平杠杆1109上放置有带滑轮挂件1110，带滑轮挂件1110上固定安装有第一加载砝码1111，拨叉1108可拨动带滑轮挂件1110沿着水平杠杆1109移动。

如图4所示，所述的动态扭矩加载模组12包括绕线滚轮1201、涨紧机构1202、定滑轮1203、钢丝线1204、第二加载砝码1205。其中绕线滚轮1201通过涨紧机构1202被固定安装在输出传动轴205上，定滑轮1203被固定安装在某高处平台上，钢丝线1204穿过定滑轮1203的轮槽，钢丝线1204的两段分别与绕线滚轮1201和第二加载砝码1205固定连接。

下面简述一下本发明的工作原理：

首先将精密减速器202安装到位，进行扭转刚度测试时，仅使用静态扭矩加载模组11，此时第二线轨锁紧装置13将加载模组安装座10的相对位置固定，此时精密减速器202的输入端被固定，输出传动轴205与精密减速器202输出端连接，步进电机1102驱动滑枕1103移动，滑枕1103上的拨叉1108推动第一加载砝码1111沿着水平杠杆1109移动，由于水平杠杆1109与输出传动轴205固定连接，因此将扭矩传递给减速器输出端，由位于输出端一侧的精密角度测量模组3测量输出传动轴205旋转的角度，结合光栅读头1106间接获取的扭矩数值可对减速器扭转刚度进行评估。

进行传动精度测试时，仅使用动态扭矩加载模组12，此时第一线轨锁紧装置8将电机座6的相对位置固定，第二线轨锁紧装置13将加载模组安装座10的相对位置固定，通过在钢丝线1204上悬挂任意重量的第二加载砝码1205进行动态扭矩加载，由伺服电机7通过输入传动轴203带动精密减速器202旋转，通过读取精密减速器202输入端和输出端两侧精密角度测量模组3的数据，可求出不同负载情况下精密减速器202的传动精度。

需要强调的是：以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种精密减速器综合测试平台，包括机身底座、待测目标安装模组、精密角度测量模组、直线导轨、第一滑块、电机座、伺服电机、第一线轨锁紧装置、第二滑块、加载模组安装座、静态扭矩加载模组、动态扭矩加载模组、第二线轨锁紧装置；所述机身底座中部固定安装有待测目标安装模组，待测目标安装模组两侧均固定安装有结构完全相同的精密角度测量模组，机身底座上安装有直线导轨，直线导轨一侧安装有第一滑块，第一滑块上安装有电机座，电机座上安装有伺服电机，电机座底部安装有第一线轨锁紧装置，直线导轨另一侧安装有第二滑块，第二滑块上安装有加载模组安装座，加载模组安装座上分别安装有静态扭矩加载模组和动态扭矩加载模组，加载模组安装座底部安装有第二线轨锁紧装置。

2.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合测试平台，其特征在于所述的待测目标安装模组包括固定基座、精密减速器、输入传动轴、联轴器、输出传动轴、第一轴承；其中固定基座被固定安装在机身底座中部，精密减速器被固定安装在固定基座内，输入传动轴的一端与精密减速器输入端连接，输入传动轴的另一端通过联轴器与伺服电机连接，输出传动轴的一端与精密减速器输出端连接，输出传动轴的另一端通过第一轴承支撑在加载模组安装座上。

3.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合测试平台，其特征在于所述的精密角度测量模组包括第一旋转编码器座、第一旋转编码器定子、第一旋转编码器转子、多楔大带轮、导柱固定板、导柱、弹簧、第二旋转编码器座、第二旋转编码器定子、第二旋转编码器转子、多楔小带轮、多楔带；其中第一旋转编码器座固定安装在固定基座上，第一旋转编码器定子固定安装在第一旋转编码器座上，第一旋转编码器转子固定安装在多楔大带轮上，多楔大带轮与输出传动轴固定连接，导柱固定板安装在第一旋转编码器座侧面，导柱的一端与导柱固定板连接，导柱外放置有弹簧，导柱的另一端与第二旋转编码器座连接，第二旋转编码器定子固定安装在第二旋转编码器座上，第二旋转编码器转子固定安装在多楔小带轮，多楔小带轮通过第二轴承支撑在第二旋转编码器座上，多楔小带轮和多楔大带轮间通过多楔带连接，多楔大带轮与多楔小带轮半径的比值大于4:1，借助第二旋转编码器转子的读数可将第一旋转编码器转子读数的分辨率有效提高。

4.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合测试平台，其特征在于所述的静态扭矩加载模组包括带传动直线运动副、步进电机、滑枕、光栅尺安装座、光栅尺、光栅读头、光栅读头安装座、拨叉、水平杠杆、带滑轮挂件、第一加载砝码；其中带传动直线运动副固定安装在加载模组安装座上，带传动直线运动副通过步进电机驱动，滑枕被安装在带传动直线运动副上并可沿水平方向直线移动，带传动直线运动副上固定安装有光栅尺安装座，光栅尺安装座上固定安装有光栅尺，光栅读头与光栅读头安装座固定连接，光栅读头安装座固定安装在滑枕上，滑枕上固定安装有拨叉，水平杠杆与输出传动轴固定连接，水平杠杆上放置有带滑轮挂件，带滑轮挂件上固定安装有第一加载砝码，拨叉可拨动带滑轮挂件沿着水平杠杆移动。

5.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合测试平台，其特征在于所述的动态扭矩加载模组包括绕线滚轮、涨紧机构、定滑轮、钢丝线、第二加载砝码；其中绕线滚轮通过涨紧机构被固定安装在输出传动轴上，定滑轮被固定安装在某高处平台上，钢丝线穿过定滑轮的轮槽，钢丝线的两段分别与绕线滚轮和第二加载砝码固定连接。