CN216207555U - 一种基于振动音频的减速机装配及质量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于振动音频的减速机装配及质量检测装置。本实用新型中，滚珠丝杆底板固定于水平工作台上；伺服电机通过联轴器与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆和滚珠螺母通过螺纹进行配合，滑台通过滚珠螺母座与滚珠螺母连接，滚珠丝杆转动带动滑台上下移动；滚珠丝杆底板上安装有光栅尺，滑台通过连接件与光栅测头连接；三相异步电机与滑台固定在一起，并通过法兰联轴器与减速机连接；声音传感器设置在距减速机1米范围内，并将采集的音频信号发送至数据采集显示与运动控制模块；数据采集显示与运动控制模块对音频信号进行处理后判断减速机的质量是否合格。本实用新型提高了减速机装配及质量检测的可靠性、稳定性，操作简单，工作效率高。

Description

一种基于振动音频的减速机装配及质量检测装置

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，涉及一种减速机装配及质量检测装置。

背景技术

减速机是一种动力传递机构，主要是通过降低设备转速以提高输出扭矩。减速机蜗轮蜗杆表面加工的毛刺或其他缺陷，以及装配精度不够等因素，会引起减速机运行过程中出现噪声过大、产生异响等问题。

传统的减速机装配检测装置，通过转动手轮控制三相异步电机输出轴运动到与减速机输入轴相匹配位置，由三相异步电机带动减速机运动，再通过人耳听减速机是否发出异响，识别减速机的好坏。

这种对蜗轮蜗杆减速机的装配精度进行检测的方法，仅通过人耳听减速机工作过程中是否发出异响，来判断减速机的装配质量以及蜗轮蜗杆表面是否存在加工缺陷。如果减速机装配过程中出现的问题较小或者蜗轮蜗杆表面缺陷并不明显，产生的噪声易被人耳忽略。同时，检测人员长期工作时，存在容易疲劳及听力受损的问题，检测结果稳定性、可靠性受人为因素影响较大。

同时，此方法中三相异步电机的高度需要通过手轮进行多次反复调节，才能达到与减速机输入轴高度的匹配，完成测试前的安装匹配调试。操作不便捷，影响工作效率。

发明内容

针对背景技术中所述的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于振动音频的蜗轮蜗杆减速机装配及质量检测装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

基于振动音频的减速机装配及质量检测装置，包括运动模块、检测模块、声音采集模块、数据采集显示与运动控制模块、水平工作台。

所述运动模块包括伺服电机、联轴器、滚珠丝杆、滚珠螺母、滚珠螺母座、滚珠丝杆底板、滑台、光栅尺；所述检测模块包括三相异步电机、减速机、法兰联轴器；所述声音采集模块包括声音传感器。

所述滚珠丝杆底板固定在水平工作台上。所述滚珠丝杆竖直固定在滚珠丝杆底板上，所述伺服电机通过联轴器与滚珠丝杆连接，所述滚珠丝杆上设有滚珠螺母与滚珠螺母座，所述滚珠螺母座与滑台固定在一起，带动滑台上下移动。所述光栅尺安装在滚珠丝杆底板的右侧面，光栅尺的光栅测头与滑台右侧连接。所述三相异步电机的机座与滑台前侧固定在一起；三相异步电机通过法兰联轴器与减速机连接。所述声音采集模块设置在距减速机的一米范围内。所述数据采集显示与运动控制模块与伺服电机、声音采集模块、光栅测头相连接。

进一步说，所述声音采集模块包括两个及两个以上声音传感器。

进一步说，所述法兰联轴器包括法兰联轴器左侧部分和法兰联轴器右侧部分；所述法兰联轴器左侧部分与减速机相连，根据不同型号的减速机结构进行选配。

进一步说，所述数据采集显示与运动控制模块设置有声音波形显示模块、减速机型号选择模块、三相异步电机转向选择模块、伺服电机启动模块和指示灯。

本实用新型的有益效果：

1、采用声音传感器采集音频信号，取代了传统的人工用耳朵直接听的方式，提高了减速机装配及质量检测的可靠性、稳定性。

2、采用伺服电机与光栅尺配合，控制三相异步电机运动到相应的工作位置，取代了传统的通过多次反复调节手轮到达工位，简化了操作步骤，提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的竖直滑轨示意图；

图3是本实用新型的减速机与三相异步电机连接示意图；

图4是本实用新型三相异步电机与法兰联轴器连接示意图；

图5是本实用新型中不同型号的法兰联轴器左侧部分；

图6是本实用新型中减速机输入轴中心高度示意图；

图7是本实用新型中三相异步电机初始高度示意图。

图中：1.伺服电机、2.联轴器、3.第一滚珠丝杆固定件、4.滚珠丝杆、5.滚珠螺母、6.滚珠螺母座、7.第二滚珠丝杆固定件、8.滚珠丝杆底板、9.光栅尺、10.光栅测头、11.连接件、12.滑台、13.水平工作台、14.三相异步电机、15.法兰联轴器右侧部分、16. 法兰联轴器左侧部分、17.第一垫块、18.减速机、19.第二垫块、20.第一声音传感器、21.第三垫块、22.第二声音传感器、23.第四垫块、24. 数据采集显示与运动控制模块。

具体实施方式

如图1-图4所示，本实用新型的基于振动音频的减速机装配及质量检测装置，包括运动模块、检测模块、声音采集模块、数据采集显示与运动控制模块24、第四垫块23及水平工作台13，共六部分。其中，所述运动模块包括伺服电机1、联轴器2、滚珠丝杆4、滚珠螺母5、滚珠螺母座6、第一滚珠丝杆固定件3、第二滚珠丝杆固定件7、滚珠丝杆底板8、滑台12、光栅尺9、光栅测头10、连接件11；所述检测模块包括三相异步电机14、减速机18、法兰联轴器左侧部分16、法兰联轴器右侧部分15、第一垫块17；所述声音采集模块包括第一声音传感器20、第二声音传感器22、第二垫块19、第三垫块21。

所述运动模块中，滚珠丝杆底板8固定在水平工作台13上；伺服电机1通过联轴器2与滚珠丝杆4连接，带动滚珠丝杆4转动；滚珠丝杆4通过第一滚珠丝杆固定件3与第二滚珠丝杆固定件7固定在滚珠丝杆底板8上；滚珠丝杆4通过滚珠螺母5与滚珠螺母座6带动滑台12上下移动；滑台12的底部与滚珠螺母座6的顶部固定在一起，滚珠螺母座6与滚珠螺母5同轴心连接，滚珠丝杆4与滚珠螺母5通过螺纹配合，滚珠丝杆4转动，驱动滚珠螺母5上下移动，同时带动滚珠螺母座6及滑台12上下移动。所述滑台12通过连接件11与光栅测头10连接，光栅测头10配合光栅尺9使用，测量滑台12上下移动的距离，同时光栅尺9的底面与滚珠丝杆底板8的右侧面固定在一起。

所述检测模块中，三相异步电机14的机座与滑台12固定在一起，随滑台12上下移动；三相异步电机14通过法兰联轴器左侧部分16及法兰联轴器右侧部分15与减速机18连接；所述减速机18下方放置第一垫块17，是为了增加减速机18高度，更有利于实现与三相异步电机14的配合。

所述声音采集模块中，距减速机18的一米范围内，安装第一声音传感器20、第二声音传感器22，放置两个声音传感器可以采集更为全面的音频信号，同时提高采集电路的稳定性，当一个声音传感器出现故障时，也能保证系统正常工作；第一声音传感器20、第二声音传感器22采集的信号发送至数据采集显示与运动控制模块24。 所述第一声音传感器20下方放置第二垫块19，第二声音传感器22下方放置第三垫块21。

所述数据采集显示与运动控制模块设置有声音波形显示模块、减速机型号选择模块、三相异步电机转向选择模块、伺服电机启动模块和指示灯。所述数据采集显示与运动控制模块24有三大功能。第一，接收音频信号。接收第一声音传感器20、第二声音传感器22发送的信号，并对音频信号进行处理，判断减速机18的质量是否合格；若质量合格，指示灯显示绿色；质量不合格，指示灯显示红色。第二，显示处理后的声音波形。第三，进行运动控制。不同型号减速机18的输入轴中心高度不同，故三相异步电机14应上升的高度不同。数据采集显示与运动控制模块24中，存储了与不同型号减速机18输入轴中心高度匹配所需的三相异步电机14输出轴中心高度。在此模块，选择进行质检的减速机18型号，通过数据采集显示与运动控制模块24、伺服电机1、光栅尺9以及光栅测头10构成的全闭环系统，精准控制三相异步电机14上升到与减速机18相匹配的高度；当选定了进行质检的减速机18型号，伺服电机1转动的圈数即被确定，通过其自身的编码器保证了转动精度；但由于结构误差或其他原因，导致滑台12实际位置偏离目标位置，伺服电机1的编码器无法补偿。通过将光栅测头10与滑台12固定在一起，即光栅测头10随滑台12的移动而移动，光栅测头10与光栅尺9配合使用，实时检测滑台12的运动位移，并反馈给数据采集显示与运动控制模块24，判断三相异步电机14终止位置是否存在误差。若存在，根据误差结果对实际运动的位置进行补偿，最终到达目标位置。在此模块，也可选择三相异步电机14的输出转速以及转向；所述数据采集显示与运动控制模块24下方放置第四垫块23。

如图5所示，因不同型号的减速机18结构不同，因此需要匹配不同型号的法兰联轴器左侧部分16。

如图6、图7所示，数据采集显示与运动控制模块24存储不同类型减速机18的输入轴中心高H₁、减速机18下方第一垫块17高H₂、三相异步电机14输出轴中心距水平工作台13的初始高h。经过运算，可得三相异步电机14沿滚珠丝杆4方向上移动的高度H，即为减速机18自身输入轴中心高H₁与第一垫块17高H₂两者求和，再与三相异步电机14输出轴中心距水平工作台13的初始高h作差，即H=H₁+H₂-h。

装置的具体操作方式如下：

当待检的减速机18进行质量检测时，首先在数据采集显示与运动控制模块24界面，选择相应的减速机18型号，即可通过与伺服电机1、光栅尺9、光栅测头10配合控制三相异步电机14上升到相应的高度，使三相异步电机14的输出轴通过法兰联轴器左侧部分16以及法兰联轴器右侧部分15，与减速机18的输入轴进行匹配连接，带动减速机18转动。

完成以上准备工作后，控制三相异步电机14启动，带动减速机18开始转动。检测包括减速机18正转、反转测量。使用减速机18可降低转速，增大转矩，因此，三相异步电机14是高速旋转，而减速机18相对三相异步电机14是低速旋转，两者的转速不同，振动频率不同，因此产生的音频信号不同。通过第一声音传感器20、第二声音传感器22，同时采集三相异步电机14发出的高频信号和减速机18发出的低频信号。

经数据采集显示与运动控制模块24的滤波器，滤除音频信号中的高频信号，即三相异步电机14的高频部分，可得到减速机18的低频信号。数据采集显示与运动控制模块24对余下的音频信号进行处理后，判断减速机18的质量是否合格。若合格，控制数据采集显示与运动控制模块24的指示灯显示绿灯；若不合格，数据采集显示与运动控制模块24显示红灯。同时，数据采集显示与运动控制模块24也显示处理后的声音信号波形。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于振动音频的减速机装配及质量检测装置，包括运动模块、检测模块、声音采集模块、数据采集显示与运动控制模块、水平工作台，其特征在于：

所述运动模块包括伺服电机、联轴器、滚珠丝杆、滚珠螺母、滚珠螺母座、滚珠丝杆底板、滑台、光栅尺；所述检测模块包括三相异步电机、减速机、法兰联轴器；所述声音采集模块包括声音传感器；

所述滚珠丝杆底板固定在水平工作台上；所述滚珠丝杆竖直固定在滚珠丝杆底板上，所述伺服电机通过联轴器与滚珠丝杆连接，所述滚珠丝杆上设有滚珠螺母与滚珠螺母座，所述滚珠螺母座与滑台固定在一起，带动滑台上下移动；所述光栅尺安装在滚珠丝杆底板的右侧面，光栅尺的光栅测头与滑台右侧连接；

所述三相异步电机的机座与滑台前侧固定在一起；三相异步电机通过法兰联轴器与减速机连接；

所述声音采集模块设置在距减速机的一米范围内；

所述数据采集显示与运动控制模块与伺服电机、声音采集模块、光栅测头相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于振动音频的减速机装配及质量检测装置，其特征在于：

所述声音采集模块包括两个及两个以上声音传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于振动音频的减速机装配及质量检测装置，其特征在于：

所述法兰联轴器包括法兰联轴器左侧部分和法兰联轴器右侧部分；所述法兰联轴器左侧部分与减速机相连，根据不同型号的减速机结构进行选配。

4.根据权利要求1所述的一种基于振动音频的减速机装配及质量检测装置，其特征在于：

所述数据采集显示与运动控制模块设置有声音波形显示模块、减速机型号选择模块、三相异步电机转向选择模块、伺服电机启动模块和指示灯。

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