專利名稱：諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種諧波減速器性能測試實驗臺，特別涉及一種通用(包括 直角型)諧波減速器性能測試實驗臺。
背景技術：
隨著高精度運動控制技術的不斷發(fā)展，導彈、衛(wèi)星位姿控制、機器人關 節(jié)傳動、機床轉動等領域越來越需要高可靠性的諧波減速器。高可靠性的諧 波減速器需要有相應的檢測手段對其進行質量檢驗。傳統(tǒng)的諧波減速器性能 檢測裝置一般只能對減速器的一種或兩種動態(tài)特性進行檢測，通用性差。采 用傳統(tǒng)手段對減速器的所有動態(tài)特性進行檢測，需要多次工裝，費時費力， 很難保證安裝精度。另外，傳統(tǒng)檢測裝置在檢驗過程中大多需要操作者進行 大量操作，自動化程度低。正因為上述問題，使得傳統(tǒng)的檢測設備在實際使 用中受到了限制。

發(fā)明內容
為解決傳統(tǒng)檢測裝置存在的以上缺點，本發(fā)明提供了一種高效、高精度、 適用性強的諧波減速器(直線型或直角形)動態(tài)特性檢測實驗臺。 為達到上述目的，本發(fā)明是采取如下技術方案予以實現(xiàn)的-
一種諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，包括安裝在底座上的x導軌，該
X導軌上設置有第一伺服電機、隨動諧波減速器、第一扭矩傳感器、第一角
度測量裝置，所述第一伺服電機通過第一電機支架及定位件固定在x導軌上，
與隨動諧波減速器軸向相連；隨動諧波減速器通過減速器支架及定位件固定 在X導軌上，并通過一扭桿與第一扭矩傳感器軸向相連；第一扭矩傳感器通 過第一支座安裝在X導軌上，并與第一角度測量裝置軸向相連，第一角度測量裝置通過第一角度測量支架及定位件固定在x導軌上，并與第一連接軸相
連；被測諧波減速器通過安裝支架及定位件安裝在X導軌上，其特征在于， 所述底板上安裝有一個與X導軌垂直的Y導軌；當被測諧波減速器為直線型 減速器時，其輸出軸與第一連接軸連接，輸入軸與第二連接軸連接；第二連 接軸上設有能隨其旋轉的第二角度測量裝置，第二角度測量裝置通過第二角 度測量支架及定位件安裝在X導軌上；并與第二扭矩傳感器軸向連接；第二 扭矩傳感器通過第二支座安裝在X導軌上，并與第二伺服電機軸向連接，第 二伺服電機通過第二電機支架和定位件安裝在X導軌上；當被測諧波減速器 為直角形型減速器時，所述第二角度測量裝置通過第二角度測量支架及定位 件安裝在Y導軌上；并與第二扭矩傳感器軸向連接；第二扭矩傳感器通過第 二底座安裝在Y導軌上，并與第二伺服電機軸向連接，第二伺服電機通過第 二電機支架和定位件安裝在Y導軌上。
上述方案中，所述定位件包括連接在各支架和各支座上的安裝板一側的 定位塊，該定位塊剛好卡在X導軌或Y導軌的外側。所述第一伺服電機與隨 動諧波減速器軸向相連是采用一個彈性聯(lián)軸器實現(xiàn)的。所述隨動諧波減速器 通過一扭桿與第一扭矩傳感器軸向相連是采用兩個剛性聯(lián)軸器實現(xiàn)的。所述 第一扭矩傳感器與第一角度測量裝置軸向連接是采用一個加載聯(lián)軸器實現(xiàn) 的。被測諧波減速器在不需要加載的使用條件下，脫開第一扭矩傳感器與第 一角度測量裝置軸向連接用加載聯(lián)軸器。被測諧波減速器在進行剛度測試時， 將第二連接軸與被測諧波減速器輸入軸脫開，用專用諧波減速器堵頭使被測 諧波減速器輸入軸堵轉?；蛘卟幻撻_連接，通過第二伺服電機的停機自鎖功 能對被測諧波減速器的輸入軸進行堵轉。
本發(fā)明的特點是，通過導軌的導向、定位作用，使減速器檢測安裝方便， 易于調整，并保證安裝精度；通過選擇相應的傳感器，對減速器的上述動態(tài) 特性進行分別檢測，實現(xiàn)在一個實驗裝置上完成被測諧波減速器多種動態(tài)特 性的測試任務。此外，本發(fā)明實驗臺的導軌設計為X、 Y兩個方向，X、 Y方 向相互垂直，通過改變導軌上驅動電機等的安裝位置，可以實現(xiàn)對直線型和 直角型兩種減速器結構的兼容測試。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通用性好、測試型號范圍廣，包括直角型結構 一減速器，自動化程度高，測試精度高。


圖1為本發(fā)明諧波減速器測試臺俯視圖。
圖2為圖1的左側局部視圖。
圖3為本發(fā)明檢測直線型諧波減速器時的一種變換安裝立體圖。
圖1至圖3中1-長導軌(X導軌)；2-底板；3-X向伺服電機；4-X向伺
服電機支架；5-定位塊；6-聯(lián)軸器；7-隨動諧波減速器；8-隨動諧波減速器支 架；9-定位塊；10-螺栓；ll-剛性聯(lián)軸器；12-扭桿；13-剛性聯(lián)軸器；14-扭矩 傳感器；15-扭矩傳感器支座；16-聯(lián)軸器；17-角度測量裝置；18-角度測量裝 置支架；19-角度測量連接軸；20-被測諧波減速器；21-被測諧波減速器支架； 22-角度測量裝置；23-角度測量裝置支架；24-角度測量連接軸；25-聯(lián)軸器； 26-短導軌(Y導軌)；27-扭矩傳感器；28-扭矩傳感器支座；29-聯(lián)軸器；30-Y向伺服電機支架；31-定位塊；32-Y向伺服電機；33、安裝板。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明具體結構及工作原理作進一步詳細說明。 參見圖l， 一種通用諧波減速器性能測試實驗臺，包括長、短導軌l, 26 相互垂直地安裝在底板2上，X向伺服電機3通過止口安裝在電機支架4上， 電機支架4通過定位塊5和螺栓定位并固定在長導軌1上，伺服電機3通過 彈性聯(lián)軸器6與隨動諧波減速器7相連。隨動諧波減速器7通過安裝架8， 定位塊9和螺栓10安裝在長導軌1上。剛性聯(lián)軸器11， 13將扭桿12與隨動 諧波減速器7和扭矩傳感器14相連。扭矩傳感器14通過支座15安裝在長導 軌1上。聯(lián)軸器16將扭矩傳感器14輸出軸與角度測量連接軸19相連，角度 測量裝置17安裝在軸19上，并通過安裝架18定位在長導軌1上。被測諧波 減速器20通過安裝支架21安裝在長導軌1上，被測諧波減速器20的輸出軸 與角度測量連接軸19連接，輸入軸與角度測量連接軸24連接。角度測量裝置22安裝在角度測量連接軸24上，其測量光柵能隨角度測量連接軸24旋轉， 角度測量裝置22的外殼固定在支架23上，支架23安裝在短導軌26上面。 扭矩傳感器27輸出軸通過聯(lián)軸器25與角度測量連接軸24連接，輸入軸通過 聯(lián)軸器29與Y向伺服電機32連接，扭矩傳感器27通過支座28安裝在短導 軌26上面。伺服電機32通過安裝架30和定位塊31定位安裝在短導軌26上。
測試臺工作時，X向伺服電機3通過隨動諧波減速器7，扭桿12和扭矩 傳感器14、軸19對被測諧波減速器20進行加載。Y向伺服電機32通過扭 矩傳感器27和角度測量連接軸24帶動被測諧波減速器20輸入軸運動，形成 完整傳動鏈。測試臺加載部件跟隨被測諧波減速器20輸出軸運行。角度測量 裝置22用于測量被測諧波減速器20輸入軸轉動角度信息，角度測量裝置17 用于測量被測諧波減速器20輸出軸角度信息，角度測量裝置22的測量精度 低于角度測量裝置17的測量精度。扭矩傳感器27用于測量被測諧波減速器 20輸入扭矩值，扭矩傳感器14用于測量被測諧波減速器20輸出扭矩值。根 據(jù)諧波減速器效率測試、壽命測試、傳動精度測試、回差測試、剛度測試等 測試項目所需要的信息獲取減速器的測試信息，通過專用設備進行分析，可 以得到上述測試項目的測試結果，完成測試功能。
以上各固定在長導軌1上的各支架4、 8、 18、 21，松開固定螺栓后可以 沿導軌導向方向自由滑動。在需要加載的使用要求下，將扭矩傳感器14與角 度測量裝置17 (角度編碼器)的角度測量連接軸19相連，通過控制X向伺 服電機3完成對被測諧波減速器的加載；在不需要加載的使用條件下，只需 脫開扭矩傳感器14與角度測量連接軸間的連接用聯(lián)軸器16。在進行剛度測 試時可以將角度測量裝置22 (旋轉編碼器)角度測量連接軸24與被測諧波 減速器輸入軸脫開，用專用諧波減速器堵頭使被測諧波減速器輸入端堵轉。 也可不脫開連接，通過伺服電機32的停機自鎖功能對被測諧波減速器的輸入 端進行堵轉。
如圖2所示，伺服電機3通過支架4的孔及連接螺栓固定在導軌1上， 并采用導軌下方的T型槽對安裝部件進行導向。通過在安裝板33 —側設置定 位塊5，與X導軌1外側的定位面進行定位，X導軌上的其它部件扭矩傳感器14、角度測量裝置17等均采用與伺服電機3同樣的方式與X導軌固定 及定位，保證各安裝部件的定位精度。圖1Y導軌26上的安裝部件伺服電 機32、扭矩傳感器27、角度測量裝置22等也采用以上方式固定及定位。
本發(fā)明通過更換被測諧波減速器20和其安裝支架21和加載組件，可以 檢測多種型號的諧波減速器動態(tài)特性。本發(fā)明的垂直導軌26的結構設計可以 檢測直角型諧波減速器動態(tài)特性，也可檢測直線型諧波減速器動態(tài)特性。
如圖3所示，本發(fā)明檢測直線型諧波減速器時，需要將交流伺服電機32 及其支架30,扭矩傳感器27及其支架28，角度測量裝置22及其支架23固 定在X導軌上，并調整X導軌其它部件的位置使被測諧波減速器的軸心與角 度測量裝置17的軸19同軸。
本發(fā)明通過選擇連接不同的傳感器組合和加載組件，可以完成諧波減速 器檢定標準《軍用諧波傳動變速器通用規(guī)范》(GJB2593-95)中所規(guī)定的B組 第8-12項和第14項檢驗項目的檢測。
權利要求
1、一種諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，包括安裝在底板上的X導軌，該X導軌上設置有第一伺服電機、隨動諧波減速器、第一扭矩傳感器、第一角度測量裝置，所述第一伺服電機通過第一電機支架及定位件固定在X導軌上，與隨動諧波減速器軸向相連；隨動諧波減速器通過減速器支架及定位件固定在X導軌上，并通過一扭桿與第一扭矩傳感器軸向相連；第一扭矩傳感器通過第一支座安裝在X導軌上，并與第一角度測量裝置軸向相連，第一角度測量裝置通過第一角度測量支架及定位件固定在X導軌上，并與第一連接軸相連；被測諧波減速器通過安裝支架及定位件安裝在X導軌上，其特征在于，所述底板上安裝有一個與X導軌垂直的Y導軌；當被測諧波減速器為直線型減速器時，其輸出軸與第一連接軸連接，輸入軸與第二連接軸連接；第二連接軸上設有能隨其旋轉的第二角度測量裝置，第二角度測量裝置通過第二角度測量支架及定位件安裝在X導軌上；并與第二扭矩傳感器軸向連接；第二扭矩傳感器通過第二支座安裝在X導軌上，并與第二伺服電機軸向連接，第二伺服電機通過第二電機支架和定位件安裝在X導軌上；當被測諧波減速器為直角型減速器時，所述第二角度測量裝置通過第二角度測量支架及定位件安裝在Y導軌上；并與第二扭矩傳感器軸向連接；第二扭矩傳感器通過第二底座安裝在Y導軌上，并與第二伺服電機軸向連接，第二伺服電機通過第二電機支架和定位件安裝在Y導軌上。
2、 根據(jù)權利要求1所述的諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，其特征在于， 所述定位件包括連接在各支架和各支座上的安裝板一側的定位塊，該定位塊 剛好卡在X導軌或Y導軌的外側。
3、 根據(jù)權利要求1所述的諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，其特征在于， 所述第一伺服電機與隨動諧波減速器軸向相連是采用一個彈性聯(lián)軸器實現(xiàn) 的。
4、 根據(jù)權利要求1所述的諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，其特征在于， 所述隨動諧波減速器通過一扭桿與第一扭矩傳感器軸向相連是采用兩個剛性 聯(lián)軸器實現(xiàn)的。
5、 根據(jù)權利要求1所述的諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，其特征在于， 所述第一扭矩傳感器與第一角度測量裝置軸向連接是采用一個加載聯(lián)軸器實 現(xiàn)的。
6、 根據(jù)權利要求5所述的諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，其特征在于， 被測諧波減速器在不需要加載的使用條件下，脫開第一扭矩傳感器與第一角 度測量裝置軸向連接用加載聯(lián)軸器。
7、 根據(jù)權利要求1所述的諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，其特征在于， 被測諧波減速器在進行剛度測試時，將第二連接軸與被測諧波減速器輸入軸 脫開，用專用諧波減速器堵頭使被測諧波減速器輸入軸堵轉。
8、 根據(jù)權利要求1所述的諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，其特征在于， 被測諧波減速器在進行剛度測試時，不脫開加載聯(lián)軸器，通過第二伺服電機 的停機自鎖功能對被測諧波減速器的輸入軸進行堵轉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種諧波減速器動態(tài)特性檢測實驗臺，包括安裝在底板上的X導軌、第一伺服電機，第一伺服電機固定在X導軌上，與隨動諧波減速器軸向相連；隨動諧波減速器固定在X導軌上，并通過一扭桿與第一扭矩傳感器軸向相連；第一扭矩傳感器與第一角度測量裝置軸向相連，第一角度測量裝置與第一連接軸相連；被測諧波減速器通過安裝支架及定位件安裝在X導軌上，其特征在于，底板上安裝有一個與X導軌垂直的Y導軌；當被測諧波減速器為直角形型減速器時，Y導軌上安裝第二角度測量裝置，并與第二扭矩傳感器軸向連接；第二扭矩與第二伺服電機軸向連接。本發(fā)明通用性好、可在一個實驗裝置上完成多種被測諧波減速器動態(tài)特性的測試任務。
文檔編號G01M13/02GK101587015SQ200910023079
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權日2009年6月26日
發(fā)明者余新木, 梅雪松, 云 章, 許睦旬, 飛 趙, 濤 陶 申請人:西安交通大學