專利名稱：空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械裝置，是一種高精度角位移測量儀器，具體地說是一種 空間凸輪分度傳動裝置的分度精度測量儀。二、 背景技術(shù)隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，凸輪的使用場所越來越廣泛，凸輪是機(jī)械設(shè)備中的一 個重要部件，它的精度直接影響到整個機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。這就對凸輪的精度提出了更 高的要求，特別是凸輪分度傳動裝置的分度精度顯得尤為重要。目前凸輪分度傳動裝置的分度精度主要由數(shù)控機(jī)床或加工中心的加工精度及裝 配人員的技術(shù)水平來保證，凸輪分度傳動裝置裝配完成后，使用棱鏡來檢測其靜態(tài)分 度精度。這種凸輪分度傳動裝置的分度精度測量方式的缺點(diǎn)是1、測量很不方便， 不容易操作；2、而且，只能測量凸輪分度傳動裝置的靜態(tài)分度精度，隨著凸輪機(jī)構(gòu) 的速度越來越高，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下，凸輪分度傳動裝置的分度精度是否達(dá)到了要求，就 無法測量。三、 發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高精度空間凸輪分度傳動裝 置分度精度測量儀。該分度精度測量儀不但可以測量凸輪分度傳動裝置的靜態(tài)分度精 度，而且可以測量凸輪分度傳動裝置的動態(tài)分度精度。并且能夠方便、直觀地顯示測 試結(jié)果，并能貯存、打印有關(guān)測試數(shù)據(jù)及結(jié)果。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，其特征在于它包括變頻調(diào)速器、 電機(jī)、柔性連軸器、圓光柵編碼器、數(shù)據(jù)釆集板和計算機(jī)，用來調(diào)節(jié)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的 變頻調(diào)速器與電機(jī)連接；電機(jī)的輸出軸通過皮帶與被測凸輪分度傳動裝置的輸入軸連 接;被測凸輪分度傳動裝置的輸出軸經(jīng)柔性連軸器與固定設(shè)置的圓光柵編碼器的輸入 軸連接；圓光柵編碼器通過電纜與數(shù)據(jù)采集板連接，圓光柵編碼器將圓光柵響應(yīng)角位 移的變化通過光電信號轉(zhuǎn)換輸出一系列的脈沖信號并將脈沖信號傳送至數(shù)據(jù)采集板； 數(shù)據(jù)采集板與計算機(jī)連接，計算機(jī)將數(shù)據(jù)采集板傳送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本實(shí)用新型中，所述圓光柵編碼器是17200線/圈的高精度圓光柵編碼器，該圓 光柵編碼器采用了倍分頻技術(shù)，測量精度為士0.5" 3.5"，能夠方便、直觀地顯示測 試結(jié)果，并能貯存、打印有吳測試數(shù)據(jù)及結(jié)果。本實(shí)用新型中所述數(shù)據(jù)采集板釆用高速USB2. 0接口與計算機(jī)連接。所述計算機(jī) 設(shè)有顯示屏幕，該顯示屏幕即時顯示出被測凸輪分度傳動裝置輸出軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的角位
移變化情況。所述計算機(jī)還設(shè)有采集按鈕，點(diǎn)擊該采集按鈕即可立即采集角位移數(shù)據(jù)， 生成數(shù)據(jù)備份文件并保存在計算機(jī)中。計算機(jī)設(shè)有分析處理模塊，該分析處理模塊對 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出一個周期內(nèi)凸輪分度傳動裝置的各個停留段的分度精度、 停留精度和平均值及方差，并繪制出被測凸輪分度傳動裝置的角位移、角速度曲線圖。 本實(shí)用新型應(yīng)用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)及計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，結(jié)合￥0++6.0，建立了以圓光 柵為傳感器的具有較大實(shí)用價值、又操作方便的高精度空間凸輪分度傳動裝置靜、動 態(tài)分度精度測量系統(tǒng)。運(yùn)用面向用戶的應(yīng)用程序界面，能方便、直觀地顯示測試結(jié)果， 并能貯存、打印有關(guān)測試數(shù)據(jù)及結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、不但可以測量凸輪分度傳動裝置的 靜態(tài)分度精度，而且可以測量凸輪分度傳動裝置的動態(tài)分度精度；2、能夠方便、直 觀地顯示測試結(jié)果，并能貯存、打印有關(guān)測試數(shù)據(jù)及結(jié)果。本實(shí)用新型是一種方便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用且操作簡單的高精度分度精度測量儀器。四、
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的流程圖。五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見附圖， 一種本實(shí)用新型所述空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，它包括 變頻調(diào)速器l、電機(jī)2、柔性連軸器3、圓光柵編碼器4、數(shù)據(jù)采集板5和計算機(jī)6。采用變頻調(diào)速器1來調(diào)節(jié)控制電機(jī)2的轉(zhuǎn)速，被測凸輪分度傳動裝置8的輸入軸 由電機(jī)2通過皮帶7驅(qū)動，被測凸輪分度傳動裝置8的輸出軸經(jīng)柔性連軸器3與圓光 柵編碼器4的輸入軸連接，圓光柵編碼器4是17200線/圈的高精度圓光柵編碼器， 該圓光柵編碼器4采用了倍分頻技術(shù)，測量精度為土0.5" 3.5〃，能夠方便、直觀地 顯示測試結(jié)果，并能貯存、打印有關(guān)測試數(shù)據(jù)及結(jié)果。圓光柵編碼器4固定在支架上。 圓光柵編碼器4通過電纜與數(shù)據(jù)采集板5連接，數(shù)據(jù)采集板5與計算機(jī)6連接。 當(dāng)電機(jī)2勻速轉(zhuǎn)動時，被測凸輪分度傳動裝置8的輸出軸作間歇轉(zhuǎn)動，通過柔性連軸 器3，使圓光柵編碼器4輸入軸轉(zhuǎn)動，圓光柵編碼器4中圓光柵響應(yīng)角位移的變化， 通過光電信號轉(zhuǎn)換，輸出一系列的脈沖信號，再通過電纜將數(shù)據(jù)信號傳送至數(shù)據(jù)采集 板5中，數(shù)據(jù)采集板5與計算機(jī)6通過USB2. 0接口連接，計算機(jī)6設(shè)有顯示屏幕61、 采集按鈕和分析處理模塊，計算機(jī)6對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和輸出，并可以即時在顯示 屏幕61上顯示當(dāng)前被測凸輪分度傳動裝置8輸出軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的角位移變化情況，點(diǎn) 擊采集按鈕即可立即采集角位移數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)備份文件。計算機(jī)6的分析處理模塊
可以對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的流程圖見圖2，開始后首先初始化繪 圖區(qū)、初始化釆集器，然后釆集數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)，初始化參數(shù)，再確定初始轉(zhuǎn)向、確 定零點(diǎn)、確定初始角位移，再逐點(diǎn)計算角位移并存儲，繪制角位移線圖，最終求出一 個周期內(nèi)凸輪分度傳動裝置的各個停留段的分度精度、停留精度和平均值及方差，還 可以繪制出該機(jī)構(gòu)的角位移、角速度曲線圖。
權(quán)利要求1、一種空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，其特征在于它包括變頻調(diào)速器(1)、電機(jī)(2)、柔性連軸器(3)、圓光柵編碼器(4)、數(shù)據(jù)采集板(5)和計算機(jī)(6)，用來調(diào)節(jié)控制電機(jī)(2)轉(zhuǎn)速的變頻調(diào)速器(1)與電機(jī)(2)連接；電機(jī)(2)的輸出軸通過皮帶(7)與被測凸輪分度傳動裝置(8)的輸入軸連接；被測凸輪分度傳動裝置(8)的輸出軸經(jīng)柔性連軸器(3)與固定設(shè)置的圓光柵編碼器(4)的輸入軸連接；圓光柵編碼器(4)通過電纜與數(shù)據(jù)采集板(5)連接，圓光柵編碼器(4)將圓光柵響應(yīng)角位移的變化通過光電信號轉(zhuǎn)換輸出一系列的脈沖信號并將脈沖信號傳送至數(shù)據(jù)采集板(5)；數(shù)據(jù)采集板(5)與計算機(jī)(6)連接；計算機(jī)(6)將數(shù)據(jù)采集板(5)傳送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，其特征在于 所述圓光柵編碼器(4)是17200線/圈的高精度圓光榭編碼器，該圓光柵編碼器(4) 釆用了倍分頻技術(shù)，測量精度為士0.5" 3.5";能夠方便、直觀地顯示測試結(jié)果，并能貯i、打印有關(guān)測試數(shù)據(jù)及結(jié)果。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)采集板(5)采用高速USB2.0接口與計算機(jī)(6)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，其特征在于: 所述計算機(jī)(6)設(shè)有顯示屏幕(61)，該顯示屏幕(61)即時顯示出被測凸輪分度傳 動裝置(8)輸出軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的角位移變化情況。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，其特征在于: 所述計算機(jī)(6)設(shè)有采集按鈕，點(diǎn)擊該采集按鈕即可立即采集角位移數(shù)據(jù)，生成數(shù) 據(jù)備份文件并保存在計算機(jī)(6)中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，其特征在于-所述計算機(jī)(6)設(shè)有分析處理模塊，該分析處理模塊對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出 一個周期內(nèi)凸輪分度傳動裝置的各個停留段的分度精度、停留精度和平均值及方差， 并繪制出被測凸輪分度傳動裝置(8)的角位移、角速度曲線圖。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種空間凸輪分度傳動裝置分度精度測量儀，包括變頻調(diào)速器、電機(jī)、柔性連軸器、圓光柵編碼器、數(shù)據(jù)采集板和計算機(jī)，用來調(diào)節(jié)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻調(diào)速器與電機(jī)連接；電機(jī)的輸出軸通過皮帶與被測凸輪分度傳動裝置的輸入軸連接；被測凸輪分度傳動裝置的輸出軸經(jīng)柔性連軸器與固定設(shè)置的圓光柵編碼器的輸入軸連接；圓光柵編碼器通過電纜與數(shù)據(jù)采集板連接，數(shù)據(jù)采集板與計算機(jī)連接，計算機(jī)將數(shù)據(jù)采集板傳送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本實(shí)用新型可以測量凸輪分度傳動裝置的動、靜態(tài)分度精度，并且能夠方便、直觀地顯示測試結(jié)果，是一種方便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用且操作簡單的高精度分度精度測量儀器。
文檔編號G01B11/26GK201034565SQ20072003619
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日
發(fā)明者張?jiān)屏? 鋒 徐, 甄久軍, 煒 賀, 龔曉群 申請人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院