CN208043415U - 一种机器人关节减速器主轴承试验工装及试验机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机器人关节减速器主轴承试验工装及试验机，试验工装包括用于与试验轴承的内圈配合的内安装件和用于将试验轴承固定在内安装件上的外安装件，内安装件具有用于与相应试验用轴连接的轴连接结构，外安装件联结有可对试验轴承轴向加载偏距的轴向加载装置和能够对试验轴承径向加载偏距的径向加载装置。使用的时候，将内安装件安装在相应的试验用轴上，通过轴向加载装置和径向加载装置给外安装件施加载荷，由此便可模拟机器人关节减速器主轴承的实际使用工况，通过收集相应的数据即可给对机器人关节减速器的主轴承的研究提供支持。
Description
技术领域
本实用新型涉及轴承试验领域，特别是涉及一种机器人关节减速器主轴承试验工装及试验机。
背景技术
随着工业自动化程度的不断提高，机器人得到了越来越为广泛地应用。对于机器人来说，若要准确地完成其设定的动作，关节减速器的刚度、回差、承载能力、紧凑性、噪音值以及效率等均是需要着重考虑的因素。可以说，关节减速器的性能在一定程度上直接决定了机器人的性能。
就机器人关节减速器而言，作为其核心部件的主轴承的重要性不言而喻。机器人关节减速器的主轴承以薄壁精密轴承为主，多数为配对角接触轴承，其在关节减速器上的安装方式以及受力分析可参见2016年10期的《轴承》期刊中所公开的名称为《RV减速器用轴承的受力分析》论文，在轴向外力和径向外力的作用下，在RV减速器上的行星架受到相应的倾覆力矩，该力矩主要由配对使用的两个主轴承共同承担，可见关节减速器的主轴承受力较为复杂，无法使用现有的正对的力加载装置进行模拟加载。就目前的情况来看，机器人关节减速器主轴承在应用之前并没有经过试验，往往是在装机后发生故障时才能进行后续的处理，这显然是极其被动的，甚至会给用户带来无法估量的损失。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种机器人关节减速器主轴承试验工装，以给对机器人关节减速器的主轴承的研究提供支持。
同时，本实用新型的目的还在于提供使用了上述机器人关节减速器主轴承试验工装的机器人关节减速器主轴承试验机。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
方案1：机器人关节减速器主轴承试验工装，包括用于与试验轴承的内圈配合的内安装件和用于将试验轴承固定在内安装件上的外安装件，内安装件具有用于与相应试验用轴连接的轴连接结构，外安装件联结有可对试验轴承轴向加载偏距的轴向加载装置和能够对试验轴承径向加载偏距的径向加载装置。
方案2：在方案1的基础上，所述轴向加载装置对外安装件的施力位置沿试验轴承径向可调，所述径向加载装置对外安装件的施力位置沿试验轴承轴向可调。
方案3：在方案1的基础上，所述外安装件固定安装在一个载荷接收件上，所述轴向加载装置和径向加载装置均通过所述载荷接收件与外安装件联结。
方案4：在方案3的基础上，所述轴向加载装置与载荷接收件的连接位置沿试验轴承径向可调，所述径向加载装置与载荷接收件的连接位置沿试验轴承轴向可调。
方案5：在方案4的基础上，所述载荷接收件包括连接板，所述轴向加载装置与连接板连接并在连接板上的位置可沿试验轴承径向调整。
方案6：在方案5的基础上，所述连接板上设有沿试验轴承径向延伸的燕尾槽，轴向加载装置通过连接螺栓与所述燕尾槽配合而在试验轴承径向上位置可调。
方案7：在方案3-6中任一项的基础上，所述载荷接收件还包括一体或分体的连接在所述连接板一侧处的加载套体，外安装件固定安装在所述加载套体中。
方案8：在方案5或6的基础上，所述连接板上设有沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽，径向加载装置通过连接螺栓与沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽配合而在试验轴承轴向上位置可调。
方案9：在方案1-6中任一项的基础上，所述的内安装件上所设的轴连接结构为轴端连接结构。
方案10：在方案9的基础上，所述轴端连接结构为法兰连接结构。
方案11：在方案1-6中任一项的基础上，所述内安装件上设有用于隔开两个试验轴承的隔环。
方案12：在方案1-6中任一项的基础上，所述内安装件上设有拆卸环，用于在拆卸试验轴承时承载拆卸力。
方案13：在方案12的基础上，所述拆卸环与外安装件之间设有密封结构。
方案14：在方案13的基础上，所述密封结构为唇形密封圈。
方案15：在方案1-6中任一项的基础上，所述的轴向加载装置为拉压力加载装置。
方案16：在方案1-6中任一项的基础上，所述的轴向加载装置包括加载力传感器。
方案17：在方案1-6中任一项的基础上，所述的径向加载装置为拉压力加载装置。
方案18：在方案1-6中任一项的基础上，所述的径向加载装置包括加载力传感器。
方案19.机器人关节减速器主轴承试验机，包括试验用轴、安装在试验用轴上的、用于与试验轴承的内圈配合的内安装件和用于将试验轴承固定在内安装件上的外安装件，外安装件联结有可对试验轴承轴向加载偏距的轴向加载装置和能够对试验轴承径向加载偏距的径向加载装置。
方案20：在方案19的基础上，所述轴向加载装置对外安装件的施力位置沿试验轴承径向可调，所述径向加载装置对外安装件的施力位置沿试验轴承轴向可调。
方案21：在方案19的基础上，所述外安装件固定安装在一个载荷接收件上，所述轴向加载装置和径向加载装置均通过所述载荷接收件与外安装件联结。
方案22：在方案21的基础上，所述轴向加载装置与载荷接收件的连接位置沿试验轴承径向可调，所述径向加载装置与载荷接收件的连接位置沿试验轴承轴向可调。
方案23：在方案22的基础上，所述载荷接收件包括连接板，所述轴向加载装置与连接板连接并在连接板上的位置可沿试验轴承径向调整。
方案24：在方案23的基础上，所述连接板上设有沿试验轴承径向延伸的燕尾槽，轴向加载装置通过连接螺栓与所述燕尾槽配合而在试验轴承径向上位置可调。
方案25：在方案21-24中任一项的基础上，所述载荷接收件还包括一体或分体的连接在所述连接板一侧处的加载套体，外安装件固定安装在所述加载套体中。
方案26：在方案23或24的基础上，所述连接板上设有沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽，径向加载装置通过连接螺栓与沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽配合而在试验轴承轴向上位置可调。
方案27：在方案19-24中任一项的基础上，所述的内安装件安装在所述试验用轴的轴端。
方案28：在方案27的基础上，所述内安装件与试验用轴之间通过法兰连接。
方案29：在方案19-24中任一项的基础上，所述内安装件上设有用于隔开两个试验轴承的隔环。
方案30：在方案19-24中任一项的基础上，所述内安装件上设有拆卸环，用于在拆卸试验轴承时承载拆卸力。
方案31：在方案30的基础上，所述拆卸环与外安装件之间设有密封结构。
方案32：在方案31的基础上，所述密封结构为唇形密封圈。
方案33：在方案19-24中任一项的基础上，所述的轴向加载装置为拉压力加载装置。
方案34：在方案19-24中任一项的基础上，所述的轴向加载装置包括加载力传感器。
方案35：在方案19-24中任一项的基础上，所述的径向加载装置为拉压力加载装置。
方案36：在方案19-24中任一项的基础上，所述的径向加载装置包括加载力传感器。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型的机器人关节减速器主轴承试验工装的内安装件有用于与试验用轴连接的连接结构，外安装件联结有可对试验轴承轴向加载偏距的轴向加载装置和能够对试验轴承径向加载偏距的径向加载装置。在使用的时候，可将内安装件安装在相应的试验用轴上，通过轴向加载装置和径向加载装置给外安装件施加载荷，由此便可模拟机器人关节减速器主轴承的实际使用工况，通过收集相应的数据即可给对机器人关节减速器的主轴承的研究提供支持。
附图说明
图1是机器人关节减速器主轴承试验工装的实施例的使用状态图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是内衬套的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型的机器人关节减速器主轴承试验工装的具体实施例，如图1-2所示，该机器人关节减速器主轴承试验工装包括内安装件、外安装件、轴向加载装置12和径向加载装置11。
内安装件用于安装试验轴承的内圈13，其核心部位为一个内衬套14，其结构如图3，内衬套14上设有轴连接结构，轴连接结构是用于将其固定安装在相应的试验用轴15上。如图2所示，在本实施例中，轴连接结构是用于将内衬套固定在试验用轴的轴端，即悬臂端，具体是由其上所设的连接孔16形成，连接孔16使得轴连接结构形成了法兰连接结构。从图2中可以看出，在本实施例中，内衬套14的内孔为阶梯孔，阶梯孔具有用于与试验用轴的阶梯面，该阶梯面上设了另一套连接孔，以用于与不同型号的试验用轴配合，此处的连接孔也可用于拆卸。另外，内衬套14的背离上述阶梯面的一端处还设置了端盖17，端盖17用于固定压紧内衬套14，实现双保险。
内衬套14的外周面形成了试验轴承的内圈安装面，其上分别设置了拆卸环18和隔环19，其中拆卸环18位于内衬套14的一端，在拆卸试验轴承时，敲击拆卸环18即可，能够避免损坏试验轴承。隔环19用于顶在两个试验轴承的内圈之间，将两个试验轴承隔开，一次安装两个试验轴承是为了尽可能真实的模拟机器人关节减速器主轴承的工作状态，另外，通过隔环19与外安装件之间的公差配合，不仅能够实现对试验轴承的定位预紧，而且可以模拟关节减速器的垫片式预紧结构。内衬套14的远离拆卸环的一端通过螺纹件连接有压圈20，压圈20用于将试验轴承固定在内衬套14上。
外安装件21呈套式结构，套在内衬套14上，能够与试验轴承的外圈22配合，在本实施例中，为了保护试验轴承，上述的拆卸环18与外安装件21之间设置了密封结构，此处密封结构具体采用的是唇形密封圈30，当然，在其它实施例中，密封结构还可以采用填料等其它类型的密封结构。另外，外安装件21上对应隔环的外周处还设置了润滑油加注口23，通过润滑油加注口23可以对试验轴承进行加油润滑。
外安装件21上通过法兰连接结构还连接有一个载荷接收件，相当于将外安装件21安装在了载荷接收件上，载荷接收件包括连接板和设在连接板一侧的方形的加载套体24，外安装件21安装在加载套体24中，在本实施例中，连接板具体采用的是分体式的结构，由竖板部分25和设在竖板部分25顶部的平板部分26构成，平板部分26具体通过相应的紧固连接结构固定装配竖板部分25上。
需要特别说明的是，此处的加载套体24与竖板部分25为一体结构。而且，外安装件21通过上述的法兰连接结构对应的与竖板部分25紧固装配在一起。而在其他实施例中，加载套体24也可与竖板部分25为分体固定装配在一起的结构，相应的，竖板部分25可与平板部分26为一体结构。
轴向加载装置12通过连接板的竖板部分25与外安装件21联结，在本实施例中，轴向加载装置12与载荷接收件的连接点位置是可沿试验轴承的径向调整的，该调整具体是这样实现的：连接板的竖板部分25上设有上下延伸的燕尾槽，本实施例中具体为T形槽，轴向加载装置12的加载座40通过连接套27（此处具体为铜套）、关节轴承28连接有加载力传感器29，本实施例中，加载力传感器为拉压力传感器。
径向加载装置11通过连接板的平板部分26与外安装件联结，在本实施例中，径向加载装置与载荷接收件的连接点位置是可沿试验轴承的轴向调整的，该调整具体是这样实现的：连接板的水平板部分上设有沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽，本实施例中具体为T形槽，径向加载装置的加载座通过连接套（此处具体为铜套）、关节轴承连接有加载力传感器，本实施例中，加载力传感器为拉压力传感器。
由图1和图2所示，在本实施例中，轴向加载装置和径向加载装置位于试验轴承的相对的两侧处，本实施例中，分别为上下两侧。当然，在其它实施例中，它们还可以是在试验轴承的左右两侧或任意的相对的两侧处，或者绕试验轴承的圆周方向任意选定位置设置。
机器人关节减速器主轴承试验工装的其它实施例中，轴向加载装置和径向加载装置还可以直接与外安装件连接而形成加载联结的关系；还可以在外安装件或者连接板上设置多个不同的孔来实现轴向加载装置和径向加载装置的位置可调。轴向加载装置和径向加载装置的加载位置还可以是定点的，此种情况下，需保证轴向加载装置的加载力偏离试验轴承的中心，径向加载装置的加载力偏离试验轴承的中间位置即可。上述实施例中，轴向加载装置与径向加载装置均包含了施力部分，即动力部分，在其它实施例中，轴向加载装置和径向加载装置还应当包含了去掉施力部分的情况，此种情况下，可以通过外接动力源来进行试验。
机器人关节减速器主轴承试验机的实施例，该试验机包括试验用轴和工装，试验用轴可以为任意机械设备的旋转轴系，工装与上述实施例中所述的工装的结构相同，此处不予赘述。在具体实施时，机械设备可为机床或者其他的可提供相应旋转轴系的装置。
Claims (36)
1.机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，包括用于与试验轴承的内圈配合的内安装件和用于将试验轴承固定在内安装件上的外安装件，内安装件具有用于与相应试验用轴连接的轴连接结构，外安装件联结有可对试验轴承轴向加载偏距的轴向加载装置和能够对试验轴承径向加载偏距的径向加载装置。
2.根据权利要求1所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述轴向加载装置对外安装件的施力位置沿试验轴承径向可调，所述径向加载装置对外安装件的施力位置沿试验轴承轴向可调。
3.根据权利要求1所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述外安装件固定安装在一个载荷接收件上，所述轴向加载装置和径向加载装置均通过所述载荷接收件与外安装件联结。
4.根据权利要求3所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述轴向加载装置与载荷接收件的连接位置沿试验轴承径向可调，所述径向加载装置与载荷接收件的连接位置沿试验轴承轴向可调。
5.根据权利要求4所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述载荷接收件包括连接板，所述轴向加载装置与连接板连接并在连接板上的位置可沿试验轴承径向调整。
6.根据权利要求5所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述连接板上设有沿试验轴承径向延伸的燕尾槽，轴向加载装置通过连接螺栓与所述燕尾槽配合而在试验轴承径向上位置可调。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述载荷接收件还包括一体或分体的连接在所述连接板一侧处的加载套体，外安装件固定安装在所述加载套体中。
8.根据权利要求5或6所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述连接板上设有沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽，径向加载装置通过连接螺栓与沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽配合而在试验轴承轴向上位置可调。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述的内安装件上所设的轴连接结构为轴端连接结构。
10.根据权利要求9所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述轴端连接结构为法兰连接结构。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述内安装件上设有用于隔开两个试验轴承的隔环。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述内安装件上设有拆卸环，用于在拆卸试验轴承时承载拆卸力。
13.根据权利要求12所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述拆卸环与外安装件之间设有密封结构。
14.根据权利要求13所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述密封结构为唇形密封圈。
15.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述的轴向加载装置为拉压力加载装置。
16.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述的轴向加载装置包括加载力传感器。
17.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述的径向加载装置为拉压力加载装置。
18.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验工装，其特征在于，所述的径向加载装置包括加载力传感器。
19.机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，包括试验用轴、安装在试验用轴上的、用于与试验轴承的内圈配合的内安装件和用于将试验轴承固定在内安装件上的外安装件，外安装件联结有可对试验轴承轴向加载偏距的轴向加载装置和能够对试验轴承径向加载偏距的径向加载装置。
20.根据权利要求19所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述轴向加载装置对外安装件的施力位置沿试验轴承径向可调，所述径向加载装置对外安装件的施力位置沿试验轴承轴向可调。
21.根据权利要求19所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述外安装件固定安装在一个载荷接收件上，所述轴向加载装置和径向加载装置均通过所述载荷接收件与外安装件联结。
22.根据权利要求21所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述轴向加载装置与载荷接收件的连接位置沿试验轴承径向可调，所述径向加载装置与载荷接收件的连接位置沿试验轴承轴向可调。
23.根据权利要求22所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述载荷接收件包括连接板，所述轴向加载装置与连接板连接并在连接板上的位置可沿试验轴承径向调整。
24.根据权利要求23所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述连接板上设有沿试验轴承径向延伸的燕尾槽，轴向加载装置通过连接螺栓与所述燕尾槽配合而在试验轴承径向上位置可调。
25.根据权利要求21-24中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述载荷接收件还包括一体或分体的连接在所述连接板一侧处的加载套体，外安装件固定安装在所述加载套体中。
26.根据权利要求23或24所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述连接板上设有沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽，径向加载装置通过连接螺栓与沿试验轴承轴向延伸的燕尾槽配合而在试验轴承轴向上位置可调。
27.根据权利要求19-24中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述的内安装件安装在所述试验用轴的轴端。
28.根据权利要求27所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述内安装件与试验用轴之间通过法兰连接。
29.根据权利要求19-24中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述内安装件上设有用于隔开两个试验轴承的隔环。
30.根据权利要求19-24中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述内安装件上设有拆卸环，用于在拆卸试验轴承时承载拆卸力。
31.根据权利要求30所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述拆卸环与外安装件之间设有密封结构。
32.根据权利要求31所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述密封结构为唇形密封圈。
33.根据权利要求19-24中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述的轴向加载装置为拉压力加载装置。
34.根据权利要求19-24中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述的轴向加载装置包括加载力传感器。
35.根据权利要求19-24中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述的径向加载装置为拉压力加载装置。
36.根据权利要求19-24中任一项所述的机器人关节减速器主轴承试验机，其特征在于，所述的径向加载装置包括加载力传感器。
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