CN207472563U - 减速机测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，公开了一种减速机测试系统。本实用新型中，该减速机测试系统包括：动力装置、加载装置、测试平台以及安装组件；动力装置、被测减速机以及加载装置通过安装组件以轴线共线且轴线距离可调的方式安装在测试平台上；动力装置以及加载装置均连接被测减速机；减速机测试系统还包括：测试控制子系统；动力装置以及加载装置均连接测试控制子系统；测试控制子系统用于控制动力装置向被测减速机提供对应的动力，以及控制加载装置向被测减速机提供对应的荷载。

Description

减速机测试系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种减速机测试系统。

背景技术

机器人产业作为国家新兴战略产业之一，将是未来十年国内成长最快的行业。机器人技术体现着国家科技的综合实力，因此，攻克机器人核心零部件技术是国内机器人企业产业化的必然选择。减速机作为机器人的五大核心零部件之一，对于机器人的性能起着至关重要的作用，研究开发高性能的减速机是目前市场的迫切需求。减速机的主要性能参数包括：空程、角度传递误差、机械传动精度、启动力矩、扭转刚度等。在研发过程中，通过合理的实验方法获得减速机各项性能指标参数的实验结果，并对其进行深入分析，将有助于了解评价并改进减速机的机械性能，因此，减速机测试设备必不可少。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：不同的减速机对应的输出力矩以及外形尺寸都存在较大的差异，而现有的一套减速机测试装备都只能针对一种减速机进行测试，测试范围十分有限，且价格都比较昂贵，无法满足减速机的测试需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种减速机测试系统，可对多种减速机进行测试，从而有利于降低测试成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种减速机测试系统，包括：动力装置、加载装置、测试平台以及安装组件；所述动力装置、被测减速机以及加载装置通过所述安装组件以轴线共线且轴线距离可调的方式安装在所述测试平台上；所述动力装置以及所述加载装置均连接所述被测减速机；所述减速机测试系统还包括：测试控制子系统；所述动力装置以及所述加载装置均连接所述测试控制子系统；所述测试控制子系统用于控制所述动力装置向所述被测减速机提供对应的动力，以及控制所述加载装置向所述被测减速机提供对应的荷载。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，通过安装组件将动力装置、被测减速机以及加载装置以轴线共线且轴线距离可调的方式安装在测试平台上，从而为被测减速机提供动力以及荷载，实现被测减速机的测试，并且可以根据不同的被测减速机的外形尺寸调整动力装置以及加载装置的安装位置，从而将被测减速机安装在该减速机测试系统的测试平台上，实现不同外形尺寸的减速机的测试，同时，测试控制子系统还可以控制动力装置以及加载装置向被测减速机提供对应的动力以及荷载，从而满足不同输出力矩的减速机的测试。

另外，所述动力装置包括：动力电机、第一联轴器以及第一力矩传感器；所述测试控制子系统包括：与所述动力电机连接且用于驱动所述动力电机的动力电机驱动器；与所述动力电机驱动器连接且用于控制所述动力电机驱动器的测试控制装置；所述动力电机以及所述第一力矩传感器通过所述第一联轴器相连；所述测试控制装置还连接所述第一力矩传感器。

另外，所述加载装置包括：加载电机、加载减速机、第二联轴器、第三联轴器以及第二力矩传感器；所述测试控制子系统还包括：与所述加载电机连接的加载电机驱动器；所述测试控制装置还连接所述加载电机驱动器，并用于控制所述加载电机驱动器驱动所述加载电机；所述加载电机连接所述加载减速机；所述加载减速机连接所述第二联轴器；所述第二联轴器连接所述第二力矩传感器，所述第二力矩传感器连接所述第三联轴器。通过加载电机以及加载减速机为被测减速机提供荷载，不仅成本很低，而且提供的荷载范围很大。

另外，所述安装组件包括：第一支座、第二支座、第三支座、第四支座、第五支座；所述动力电机固定在所述第一支座；所述第一力矩传感器固定在所述第二支座，所述第三支座用于固定所述被测减速机；所述第二力矩传感器固定在所述第四支座；所述加载电机以及所述加载减速机均固定于在所述第五支座；所述第一支座、第二支座、第三支座、第四支座以及第五支座底部均设有与所述测试平台配合的第一定位部；所述测试平台设有若干第二定位部；所述第一定位部与所述第二定位部配合将各所述支座定位在所述测试平台上。

另外，所述第一定位部为定位平键；所述第二定位部为与所述定位平键配合的定位键槽；所述定位键槽的中线所在直线与所述轴线平行。通过各支座底部的定位平键与测试平台上的定位键槽的配合，可以方便、准确地定位，使得动力装置、被测减速机以及加载装置轴线共线。

另外，所述安装组件还包括：用于安装至少两种被测减速机的减速机固定组件；所述减速机固定组件包括：第四联轴器、被测减速机的输入轴、被测减速机输入侧法兰、支撑轴承以及被测减速机的输出侧法兰；所述第四联轴器用于连接所述第一力矩传感器以及所述被测减速机的输入轴；所述被测减速机输入侧法兰以及所述被测减速机的输入轴安装在所述被测减速机的输入侧；所述支撑轴承安装在所述被测减速机输入侧法兰以及所述被测减速机的输入轴之间；所述被测减速机的输出侧法兰安装在所述被测减速机的输出侧，且连接于所述第三联轴器。

另外，所述安装组件还包括：若干T形螺栓；所述第一支座、第二支座、第三支座、第四支座以及第五支座均开设有U形定位槽；各支座上的U形定位槽的两个平行边与所述轴线平行设置，且通过所述T形螺栓固定在所述测试平台上。通过U形定位槽以及T形螺栓可以方便地调节各支座之间的距离。

另外，所述测试平台为铸铁测试平台。

另外，所述测试控制子系统还包括设置于所述被测减速机上的传感器单元；所述传感器单元通信连接于所述测试控制装置。

另外，所述传感器单元包括：温度传感器和/或噪音传感器。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式的减速机测试系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型第一实施方式的减速机测试系统的被测减速机的连接安装结构示意图；

图3是根据本实用新型第一实施方式的减速机测试系统的加载电机以及加载减速机的连接安装结构示意图；

图4是根据本实用新型第一实施方式的减速机测试系统的测试控制子系统的结构示意图；

图5是根据本实用新型第二实施方式的减速机测试系统的测试控制子系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种减速机测试系统。如图1所示，该减速机测试系统包括：测试平台1、动力装置2、加载装置3、安装组件4以及测试控制子系统5。动力装置2、被测减速机6以及加载装置3通过安装组件4以轴线共线且轴线距离可调的方式安装在测试平台1上。动力装置2以及加载装置3均连接测试控制子系统，且动力装置2以及加载装置3均连接被测减速机6。测试控制子系统用于控制动力装置向被测减速机提供对应的动力，并用于控制加载装置向被测减速机提供对应的荷载，从而实现对于被测减速机的测试。

具体而言，动力装置2包括：动力电机20、第一联轴器21以及第一力矩传感器22，其中，动力电机20以及第一力矩传感器22通过第一联轴器21相连。具体地，动力电机例如可以采用伺服电机，本实施方式对于动力电机不作具体限制。第一力矩传感器用于采集动力电机的相关输出信息，例如动力电机的转速、转角、转矩等，本实施方式对于第一力矩传感器采集的信息不作具体限制。加载装置3包括：加载电机34、加载减速机33、第二联轴器32、第三联轴器30以及第二力矩传感器31。其中，加载电机34连接加载减速机33，加载减速机33连接第二联轴器32，第二联轴器32连接第二力矩传感器31，第二力矩传感器31连接第三联轴器30。具体地，加载电机例如可以采用伺服电机，本实施方式对于加载电机不作具体限制。本实施方式中，加载减速机连接加载电机，从而可以使得加载装置具有更大的输出范围。现有技术中，一般采用磁粉装置为被测减速机提供荷载，本实施方式通过加载电机和加载减速机的方式提供荷载，不仅使得加载装置的荷载范围更大，而且成本更低。本实施方式中，第二力矩传感器用于采集加载减速机的输出信息，第二力矩传感器采集的信息与第一力矩传感器类似，此处不再赘述。

本实施方式中，动力装置为被测减速机提供动力，加载装置为被测减速机提供荷载。动力装置2以及加载装置3均连接被测减速机6。为了将被测减速机与动力装置以及加载装置相连接，本实施方式中，安装组件4包括：用于安装至少两种被测减速机的减速机固定组件46。如图2所示，减速机固定组件46包括：第四联轴器460、被测减速机的输入轴461、被测减速机的输入侧法兰462、支撑轴承463以及被测减速机的输出侧法兰464。其中，第四联轴器460用于连接第一力矩传感器22以及被测减速机的输入轴461，由于被测减速机的外形尺寸会随着输出力矩的变化而变化，相应地，被测减速机的输入轴也会变化，因此，本实施方式可以预先定制多种规格的被测减速机的输入轴，从而便于测试不同的减速机。由于第四联轴器用于连接第一力矩传感器以及被测减速机的输入轴，所以，可以根据被测减速机的输入轴的大小准备相应的第四联轴器。被测减速机的输入侧法兰462以及被测减速机的输入轴461安装在被测减速机6的输入侧。其中，被测减速机的输入侧法兰用于密封被测减速机以及支撑被测减速机的输入轴，因此，被测减速机的输入侧法兰可以提供多套，从而便于测试不同的减速机。支撑轴承安装在被测减速机的输入侧法兰以及被测减速机的输入轴之间，从而可以更好地支撑被测减速机的输入轴。在实际应用中，支撑轴承可以采用深沟球轴承、圆锥滚子轴承等，本实施方式对于支撑轴承不作具体限制。被测减速机的输出侧法兰安装464在被测减速机6的输出侧，且连接于第三联轴器。本实施方式中，减速机固定组件包括多套被测减速机的输入侧法兰，从而可以连接不同的减速机进行测试。其中，第三支座42的底部设有定位平键420，第三支座42通过定位平键420定位在测试平台上。需要说明的是，减速机固定组件提供的套数或者数目越多，本实施方式的减速机测试系统能够测试的减速机的类型也越多。本实施方式对于减速机固定组件不作具体限制。

为了将动力装置、被测减速机以及加载装置安装在测试平台，本实施方式的安装组件4还包括：第一支座40、第二支座41、第三支座42、第四支座43、第五支座44以及若干T形螺栓45。本实施方式中，测试平台1可以采用铸铁测试平台，铸铁测试平台可以为动力装置、被测减速机以及加载装置提供稳定的测试平台。本实施方式对于测试平台不作具体限制。本实施方式中，动力电机20固定在第一支座40，第一力矩传感器22固定在第二支座41，被测减速机6固定在第三支座42(即第三支座用于固定被测减速机)，第二力矩传感器31固定在第四支座43，加载电机33以及加载减速机34均固定于在第五支座44。本实施方式对于支座的数目以及各测试设备、被测减速机等与支座的固定方式亦不作具体限制。需要说明的是，被测减速机与支座(例如第三支座)为可拆卸连接方式，便于拆卸并重新固定新的被测减速机。当然，在实际应用中，也可以将被测减速机及其支座一并从测试平台上拆卸下来进行更换，其他支座与测试平台的固定方式亦然，本实施方式对此不作具体限制。

如图3所示，为加载电机与加载驱动器的安装结构示意图。具体地，加载电机34通过加载电机法兰340与加载减速机33连接。加载减速机33固定在第四支座44上，第四支座44底部设有对应的定位平键440，从而通过该定位平键定位在测试平台上。本实施方式对于加载电机以及加载减速机的连接结构不做具体限制。

本实施方式中，前述各支座(即第一支座、第二支座、第三支座、第四支座以及第五支座)的底部均设有与测试平台配合的第一定位部，测试平台设有若干第二定位部，第一定位部与第二定位部配合将各支座定位在测试平台上。作为举例而非限制，第一定位部可以采用定位平键，第二定位部可以采用与定位平键配合的定位键槽，其中，定位键槽的中线所在直线与轴线平行，当各支座的定位平键定位在对应的定位键槽中时，各支座上的动力装置、被测减速机以及加载装置的轴线共线。本实施方式对于各支座与测试平台的轴线共线定位结构不做具体限制，在实际应用中，第一定位部的结构可以与第二定位部互换。或者，还可以在测试平台上设置与轴线平行或者共线的导轨，各支座的底部与导轨配合从而实现轴线共线。

本实施方式中，各支座之间的轴线距离可调，从而可以将不同外形尺寸的被测减速机安装在测试平台上，或者亦可以更换动力电机等。为了便于安装各支座至测试平台，本实施方式中，第一支座、第二支座、第三支座、第四支座以及第五支座均开设有U形定位槽，各支座上的U形定位槽的两个平行边与轴线平行设置，且通过T形螺栓固定在测试平台上。这样，当需要调节任意一个支座的安装位置时，仅需要拧松该支座上T形螺栓上的螺母，并移动支座的位置后再次拧上螺母即可。本实施方式对于各支座与测试平台的连接结构不做具体限制。

如图4所示，测试控制子系统5包括：第一力矩传感器、第二力矩传感器、与动力电机连接且用于驱动动力电机的动力电机驱动器、与加载电机连接的加载电机驱动器以及测试控制装置。其中，动力电机驱动器以及加载电机驱动器均连接测试控制装置，测试控制装置用于控制动力电机驱动器驱动动力电机，并用于控制加载电机驱动器驱动加载电机。具体地，测试控制装置可以包括：控制器以及测试主机。测试主机通信连接控制器，控制器通信连接动力电机驱动器以及加载电机驱动器，控制器还通信连接第一力矩传感器以及第二力矩传感器。本实施方式对于测试控制系统不作具体限制。

本实施方式的减速机测试系统，可以在测试主机中预先设定好不同大小的减速机的测试程序，在需要测试一种减速机时，通过安装组件将该被测减速机、加载装置、动力装置安装在测试平台上，通过操作测试主机即可完成被测减速机的各项功能测试，例如可以测试被测减速机的迟滞曲线、效率、角度传递误差、启动力矩等。本实施方式对于被测减速机的具体测试项目不作具体限制。需要说明的是，本实施方式中，动力装置以及加载装置安装好之后，一般不需要反复拆卸，仅当被测减速机的外形尺寸变化较大时，才可能需要调整各支座之间的轴线距离。

本实施方式与现有技术相比，本实用新型在对减速机进行角度传递误差、启动转矩、空程、减速机效率测试时，由于本实施方式中的所有支座均可以针对不同的被测减速机进行更换，并且，通过加载电机与加载减速机相结合提供荷载，使得负载调节范围很大，因此，本实施方式能够对较小型号的减速机到较大型号的减速机进行测试，从而使得测试范围更大，进而降低了测试成本。同时，由于所有的支座都是通过定位平键与测试平台进行水平定位的，定位方便、精确，且所有支座通过U形定位槽进行轴向调节，并通过T形螺母固定，使得各支座之间的轴线距离调节十分方便。

本实用新型的第二实施方式涉及一种减速机测试系统。第二实施方式在第一实施方式的基础上做出改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，减速机测试系统还包括传感器单元，从而可以对减速机进行更多测试。

如图5所示，本实施方式的减速机测试系统的测试控制子系统5还包括：设置于被测减速机上的传感器单元。传感器单元通信连接于测试控制装置。具体地，传感器单元可以包括：温度传感器和/或噪音传感器，在实际应用中，还可以在被测减速机上设置其他传感器，本实施方式对于传感器单元及其与测试控制装置之间的连接方式均不作具体限制。

与前述实施方式相比，本实施方式通过采集被测减速机的温度、噪声等的参数，从而可以更全面地测试被测减速机。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种减速机测试系统，其特征在于，包括：动力装置、加载装置、测试平台以及安装组件；

所述动力装置、被测减速机以及加载装置通过所述安装组件以轴线共线且轴线距离可调的方式安装在所述测试平台上；

所述动力装置以及所述加载装置均连接所述被测减速机；

所述减速机测试系统还包括：测试控制子系统；

所述动力装置以及所述加载装置均连接所述测试控制子系统；

所述测试控制子系统用于控制所述动力装置向所述被测减速机提供对应的动力，以及控制所述加载装置向所述被测减速机提供对应的荷载。

2.根据权利要求1所述的减速机测试系统，其特征在于，所述动力装置包括：动力电机、第一联轴器以及第一力矩传感器；

所述测试控制子系统包括：

与所述动力电机连接且用于驱动所述动力电机的动力电机驱动器；

与所述动力电机驱动器连接且用于控制所述动力电机驱动器的测试控制装置；

所述动力电机以及所述第一力矩传感器通过所述第一联轴器相连；

所述测试控制装置还连接所述第一力矩传感器。

3.根据权利要求2所述的减速机测试系统，其特征在于，所述加载装置包括：加载电机、加载减速机、第二联轴器、第三联轴器以及第二力矩传感器；

所述测试控制子系统还包括：与所述加载电机连接的加载电机驱动器；

所述测试控制装置还连接所述加载电机驱动器，并用于控制所述加载电机驱动器驱动所述加载电机；

所述加载电机连接所述加载减速机；

所述加载减速机连接所述第二联轴器；所述第二联轴器连接所述第二力矩传感器，所述第二力矩传感器连接所述第三联轴器。

4.根据权利要求3所述的减速机测试系统，其特征在于，所述安装组件包括：第一支座、第二支座、第三支座、第四支座、第五支座；

所述动力电机固定在所述第一支座；

所述第一力矩传感器固定在所述第二支座，

所述第三支座用于固定所述被测减速机；

所述第二力矩传感器固定在所述第四支座；

所述加载电机以及所述加载减速机均固定于在所述第五支座；

所述第一支座、第二支座、第三支座、第四支座以及第五支座底部均设有与所述测试平台配合的第一定位部；

所述测试平台设有若干第二定位部；

所述第一定位部与所述第二定位部配合将各所述支座定位在所述测试平台上。

5.根据权利要求4所述的减速机测试系统，其特征在于，所述第一定位部为定位平键；

所述第二定位部为与所述定位平键配合的定位键槽；所述定位键槽的中线所在直线与所述轴线平行。

6.根据权利要求4所述的减速机测试系统，其特征在于，所述安装组件还包括：用于安装至少两种被测减速机的减速机固定组件；

所述减速机固定组件包括：第四联轴器、被测减速机的输入轴、被测减速机输入侧法兰、支撑轴承以及被测减速机的输出侧法兰；

所述第四联轴器用于连接所述第一力矩传感器以及所述被测减速机的输入轴；

所述被测减速机输入侧法兰以及所述被测减速机的输入轴安装在所述被测减速机的输入侧；

所述支撑轴承安装在所述被测减速机输入侧法兰以及所述被测减速机的输入轴之间；

所述被测减速机的输出侧法兰安装在所述被测减速机的输出侧，且连接于所述第三联轴器。

7.根据权利要求4所述的减速机测试系统，其特征在于，所述安装组件还包括：若干T形螺栓；

所述第一支座、第二支座、第三支座、第四支座以及第五支座均开设有U形定位槽；

各支座上的U形定位槽的两个平行边与所述轴线平行设置，且通过所述T形螺栓固定在所述测试平台上。

8.根据权利要求1所述的减速机测试系统，其特征在于，所述测试平台为铸铁测试平台。

9.根据权利要求2所述的减速机测试系统，其特征在于，所述测试控制子系统还包括设置于所述被测减速机上的传感器单元；所述传感器单元通信连接于所述测试控制装置。

10.根据权利要求9所述的减速机测试系统，其特征在于，所述传感器单元包括：温度传感器和/或噪音传感器。