CN209745562U - 可进行预测性维护的减速机测试台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可进行预测性维护的减速机测试台，正常段和测试段以齿轮箱为轴对称布置于底板上，正常段和测试段均包括驱动电机、主轴、扭矩传感器、编码器和减速机，驱动电机经主轴与减速机和齿轮箱顺次连接，扭矩传感器包括两个，分别设于减速机两侧的主轴上；编码器包括两个，分别设于减速机两侧的主轴上，且位于减速机和扭矩传感器之间；扭矩传感器和编码器均与预测性维护平台信号连接。本实用新型建立了完善的测试对比平台，能够同时对减速机的多项运行数据进行监测，对减速机的运行状况和剩余寿命进行预测，减少了减速机需要测试时频繁拆卸的次数，提高了减速机的使用寿命，保障了工业机器人正常运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及减速机测试技术领域，特别是可进行预测性维护的减速机测试台。
背景技术
工业机器人因其高柔性、低成本、高效率等优点，在汽车制造、焊接、搬运、装配和各类机械加工制造中得到广泛应用。在实际生产工作中，工业机器人主要用来抓取、放置物件，其中关键部件减速机在传动中具有重要作用，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。
一旦减速机发生故障将导致工业机器人的传动精度降低甚至运动中断，对生产造成极大损失，因此需要对减速机进行必要的检测，及时掌握减速机的运行状态和剩余寿命等信息。目前，传统的减速机测试台一般只测量减速机的单一性能参数，多次测量反复拆装会导致较大误差，并且传统的减速机测试台对于预测性维护技术的研究和实现较少，因此亟需开发一套测试装置实现减速机的预测性维护技术研究。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种可进行预测性维护的减速机测试台，能够采集振动、声发射、温度、转速、负载、电压和电流等多项运行数据，即时监测减速机的运行状态，可以减少减速机拆卸的次数，保障工业机器人正常运行。同时，本实用新型能够建立故障诊断与寿命预测模型，进而实现减速机的预测性维护。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
可进行预测性维护的减速机测试台，包括底板、正常段、测试段、齿轮箱和预测性维护平台，所述正常段和测试段以齿轮箱为轴两侧布置于底板上，所述正常段和测试段均包括驱动电机、主轴、两个扭矩传感器、两个编码器和减速机，所述驱动电机经主轴与减速机和齿轮箱顺次连接，所述两个扭矩传感器，分别设于减速机两侧的主轴上；所述两个编码器，分别设于减速机两侧的主轴上，且位于减速机和扭矩传感器之间；所述扭矩传感器和编码器均与预测性维护平台信号连接，预测性维护平台包括信号接收装置和运算装置，信号接收装置用于收集传感器和编码器采集到的减速机运行数据，运算装置用于对信号接收装置收集到的数据进行处理运算，并将两组减速机的运行数据进行对比，得到预测数据。
前述的可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段中的减速机为正常状态的减速机，测试段中的减速机为故障减速机。所述正常段接输入轴，测试段接输出轴，输入轴和输出轴的轴线在一条直线上，且正常段和测试段对称设计，能够保证两组减速机的运行环境相同，满足测试要求，尽可能的得到准确的运行数据。
前述的可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段和测试段还均包括轴承座，正常段和测试段各设有两个轴承座，所述两个轴承座分别设于减速机和两个编码器之间的主轴上。
前述的可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段和测试段还均包括振动传感器，所述振动传感器设于轴承座上，振动传感器还与预测性维护平台信号连接。振动传感器主要通过采集振动加速度数据来获得减速机的振动状态。
前述的可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段和测试段还均包括声发射传感器，所述声发射传感器设于轴承座上，声发射传感器还与预测性维护平台信号连接。声发射传感器可以感知减速机内部局域缺陷产生的应力波,可以获得减速机内部局域产生的振动数据。
前述的可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段和测试段还均包括温度传感器，所述温度传感器设于轴承座上，温度传感器还与预测性维护平台信号连接。温度传感器能够获得减速机运行时的温度数据。
与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：提供了一种可进行预测性维护的减速机测试台，建立了完善的测试对比环境，能够同时采集减速机在运行状态下的振动、声发射、温度、转速、负载、电压和电流等数据，监测减速机的运行状态，可以减少减速机拆卸的次数，保障工业机器人正常运行，本实用新型通过建立故障诊断与寿命预测模型，实现减速机的预测性维护。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型轴承座的结构示意图。
附图标记的含义：1-底板，2-正常段，3-测试段，4-齿轮箱，5-预测性维护平台，6-驱动电机，7-主轴，8-矩阵传感器，9-编码器，10-减速机，11-振动传感器，12-声发射传感器，13-温度传感器，14-轴承座。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例1：可进行预测性维护的减速机测试台，其特征在于：包括底板1、正常段2、测试段3、齿轮箱4和预测性维护平台5，所述正常段2和测试段3以齿轮箱4为轴两侧布置于底板1上，所述正常段2和测试段3均包括驱动电机6、主轴7、两个扭矩传感器8、两个编码器9和减速机10，所述驱动电机6经主轴7与减速机10和齿轮箱4顺次连接，所述两个扭矩传感器8，分别设于减速机10两侧的主轴7上；所述两个编码器9，分别设于减速机10两侧的主轴7上，且位于减速机10和扭矩传感器8之间；所述扭矩传感器8和编码器9均与预测性维护平台5信号连接，所述预测性维护平台5包括信号接收装置和具备数据处理功能的运算装置，信号接收装置用于收集汇总各种传感器和编码器10采集到的减速机运行数据，运算装置用于对信号接收装置收集的数据进行处理运算，并将两组减速机10的运行数据进行对比，建立故障诊断和寿命预测模型。所述正常段2和测试段3布置于齿轮箱4两侧，由驱动电机6提供动力，这样可以尽可能的保证测试环境相同，减少其他因素的影响，降低误差。扭矩传感器8和编码器9对减速机10的运行数据进行收集，并传递给预测性维护平台5，由预测性维护平台5对采集到的两组数据进行对比处理，依据分析结果建立故障诊断和寿命预测模型，进而实现对减速机10的预测性维护。
实施例2：如图1所示，所述可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段2中的减速机10为正常状态的减速机，测试段3中的减速机10为故障减速机。减速机10分成两组，正常段2是我减速机10用来提供正常数据，作为标准。
实施例3：如图1所示，所述可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段2和测试段3还均包括轴承座14，正常段2和测试段3各设有两个轴承座14，所述两个轴承座14分别设于减速机10和两个编码器9之间的主轴7上。轴承座14提供了用于安装传感器的平台，应用不同类型的传感器可以获得更全面的数据，减速机的检测结果也就更准确。
实施例4：如图2所示，所述可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段2和测试段3还均包括振动传感器11，用来获得减速机10在运行过程中的整体振动数据，所述振动传感器11设于轴承座14上，振动传感器11还与预测性维护平台5信号连接。
实施例5：如图2所示，所述可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段2和测试段3还均包括声发射传感器12，声发射传感器12同样用于获得振动数据，但不同于振动传感器11，声发射传感器12能够发现减速机内部故障，所述声发射传感器12设于轴承座14上，声发射传感器12还与预测性维护平台5信号连接。
实施例6：如图2所示，所述可进行预测性维护的减速机测试台中，正常段2和测试段3还均包括温度传感器13，用来获得减速机10在运行时的温度变化数据，所述温度传感器13设于轴承座14上，温度传感器13还与预测性维护平台5信号连接。
本实用新型的工作原理：本实用新型拥有对称布置的正常段2和测试段3，两部分依靠齿轮箱4连接。将正常状态的减速机安装于正常段2，存在故障待检测的减速机安装于测试段3，调试好各个传感器和主轴7上的编码器9后，本实用新型即可开始工作。启动驱动电机6，正常段2和测试段3上的减速机10开始转动，两台减速机10的运行状态数据由各种传感器和编码器9收集并传递到预测性维护平台5。以正常状态减速机的运行数据为参考，发现故障减速机存在的异常数据，利用降噪等技术对数据进行预处理，基于不同算法的建模分析技术建立故障诊断模型和寿命预测模型，并对模型进行迭代优化，最终即可实现预测减速机10运行状态和剩余寿命的功能，并能够提供维护维修策略，针对可预见的故障进行维护维修保养。
Claims (6)
1.可进行预测性维护的减速机测试台，其特征在于：包括底板(1)、正常段(2)、测试段(3)、齿轮箱(4)和预测性维护平台(5)，所述正常段(2)和测试段(3)以齿轮箱(4)为轴对称布置于底板(1)上，所述正常段(2)和测试段(3)均包括驱动电机(6)、主轴(7)、两个扭矩传感器(8)、两个编码器(9)和减速机(10)，所述驱动电机(6)经主轴(7)与减速机(10)和齿轮箱(4)顺次连接，两个扭矩传感器(8)分别设于减速机(10)两侧的主轴(7)上；两个编码器(9)分别设于减速机(10)两侧的主轴(7)上，且位于减速机(10)和扭矩传感器(8)之间；所述扭矩传感器(8)和编码器(9)均与预测性维护平台(5)信号连接，所述预测性维护平台(5)包括信号接收装置和具备数据处理功能的运算装置。
2.根据权利要求1所述的可进行预测性维护的减速机测试台，其特征在于：正常段(2)中的减速机(10)为正常状态的减速机，测试段(3)中的减速机(10)为故障减速机。
3.根据权利要求2所述的可进行预测性维护的减速机测试台，其特征在于：正常段(2)和测试段(3)还均包括轴承座(14)，正常段(2)和测试段(3)各设有两个轴承座(14)，所述两个轴承座(14)分别设于减速机(10)和两个编码器(9)之间的主轴(7)上。
4.根据权利要求3所述的可进行预测性维护的减速机测试台，其特征在于：正常段(2)和测试段(3)还均包括振动传感器(11)，所述振动传感器(11)设于轴承座(14)上，振动传感器(11)还与预测性维护平台(5)信号连接。
5.根据权利要求3所述的可进行预测性维护的减速机测试台，其特征在于：正常段(2)和测试段(3)还均包括声发射传感器(12)，所述声发射传感器(12)设于轴承座(14)上，声发射传感器(12)还与预测性维护平台(5)信号连接。
6.根据权利要求3所述的可进行预测性维护的减速机测试台，其特征在于：正常段(2)和测试段(3)还均包括温度传感器(13)，所述温度传感器(13)设于轴承座(14)上，温度传感器(13)还与预测性维护平台(5)信号连接。
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| CN201920603116.2U CN209745562U (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 可进行预测性维护的减速机测试台 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111458139A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-07-28 | 江苏国茂减速机股份有限公司 | 一种减速机在线监测机构及系统 |
| CN115406632A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-11-29 | 陇东学院 | 一种机器人机械疲劳测试系统和方法 |
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2019
- 2019-04-28 CN CN201920603116.2U patent/CN209745562U/zh active Active
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