大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)及其測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，由輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置、機(jī)架和測(cè)量系統(tǒng)組成；輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置包括過(guò)渡軸和分度頭；測(cè)量系統(tǒng)由輸出軸、測(cè)量試塊和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x組成；機(jī)架和分度頭均固定在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的工作臺(tái)上；被測(cè)減速器固定在機(jī)架上；輸出軸將被測(cè)減速器的輸出端和測(cè)量試塊連接在一起；測(cè)量試塊的形狀為正多棱柱，測(cè)量試塊旋轉(zhuǎn)一角度，用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的探頭分別在測(cè)量試塊的同一測(cè)量平面上測(cè)取兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，兩點(diǎn)的連線在測(cè)量直角坐標(biāo)系的xoz平面內(nèi)的投影與測(cè)量試塊在初始位置的投影間的夾角即為測(cè)量試塊轉(zhuǎn)過(guò)的角度。本發(fā)明具有測(cè)量精度高、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易，可補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝配誤差造成的測(cè)量誤差等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)及其測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減速器的回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差測(cè)試技術(shù)，尤其涉及一種大速比高精密減速器回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]大速比高精密減速器是廣泛應(yīng)用于機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備中的一種傳動(dòng)裝置，該裝置要求在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大速比減速，通常速比在50以上，且要求回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差小于3arcmin。準(zhǔn)確測(cè)量和評(píng)價(jià)該類減速器的回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差，探討其回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差在減速器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的變化規(guī)律，對(duì)該類減速器的理論研究及其實(shí)際應(yīng)用有著重要的意義。
[0003]減速器的回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差是指輸入軸轉(zhuǎn)過(guò)任意角度時(shí)的理論輸出轉(zhuǎn)角與實(shí)際輸出轉(zhuǎn)角間的差值。測(cè)試中通過(guò)測(cè)量傳動(dòng)系統(tǒng)輸入端和輸出端轉(zhuǎn)角的相位差來(lái)反映的。其中，輸入端轉(zhuǎn)角的控制和測(cè)量，可采用伺服電機(jī)。然而，減速器輸入端的誤差傳輸?shù)捷敵龆藭r(shí)，會(huì)縮小與減速器傳動(dòng)比相同的倍數(shù)，故測(cè)量大速比減速器的傳動(dòng)誤差時(shí)，可適當(dāng)放寬輸入端角度測(cè)量?jī)x器的精度要求。輸出端轉(zhuǎn)角則可采用角度編碼器測(cè)量。角度編碼器由于受到光柵條數(shù)的限制，測(cè)量精度很難滿足高精密減速器的測(cè)試精度要求。為提高測(cè)量精度，需進(jìn)行電子細(xì)分，從而增加了測(cè)量環(huán)節(jié)，帶來(lái)測(cè)量誤差，造成測(cè)量結(jié)果的不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有減速器回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的不足，本發(fā)明提供一種大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)及其測(cè)試方法。本發(fā)明中所指的大速比高精密減速器是指速比在50以上，回轉(zhuǎn)傳動(dòng)誤差小于3arcmin的一類減速器。本發(fā)明具有測(cè)量精度高、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易，可補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝配誤差造成的測(cè)量誤差等優(yōu)點(diǎn)，可為同類產(chǎn)品的傳動(dòng)誤差測(cè)量提供一種有效的測(cè)試方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)由輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置、機(jī)架和測(cè)量系統(tǒng)組成；所述輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置由分度頭和過(guò)渡軸組成；所述過(guò)渡軸的一端與被測(cè)減速器的輸入軸鍵連接；所述過(guò)渡軸的另一端為球頭，并夾緊于分度頭的三爪卡盤上；所述測(cè)量系統(tǒng)由輸出軸、測(cè)量試塊和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x組成，所述機(jī)架和所述分度頭均固定在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的工作臺(tái)上；所述機(jī)架上設(shè)有連接法蘭；所述被測(cè)減速器為一種大速比高精密減速器，所述被測(cè)減速器通過(guò)所述連接法蘭固定在機(jī)架上；所述輸出軸的一端與被測(cè)減速器的輸出端連接，所述測(cè)量試塊通過(guò)鍵連接固定在所述輸出軸的另一端；所述測(cè)量試塊的形狀選自于正四棱柱、正五棱柱和正六棱柱中的一種，所述測(cè)量試塊的加工精度等同于3級(jí)塊規(guī)的精度。
[0006]本發(fā)明大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試方法，采用上述大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其中，所述測(cè)量試塊的側(cè)棱長(zhǎng)為8?15mm，邊長(zhǎng)為120?250mm，所述測(cè)量試塊的側(cè)面均為測(cè)量平面，將測(cè)試過(guò)程中三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的測(cè)量平面定義為當(dāng)前測(cè)量平面，該測(cè)試方法包括以下步驟:[0007]步驟一:以被測(cè)減速器的回轉(zhuǎn)軸線和其輸出端的端面的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立一測(cè)量直角坐標(biāo)系，其中，X軸為水平方向，y軸與被測(cè)減速器的回轉(zhuǎn)軸線重合，ζ軸為豎直方向；并對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的測(cè)量參數(shù)進(jìn)行初始化；
[0008]步驟二:確定被測(cè)減速器的測(cè)量初始位置后，用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量所述測(cè)量試塊當(dāng)前測(cè)量平面上兩個(gè)測(cè)點(diǎn)A0和Btl的坐標(biāo)，并采用公式(I)計(jì)算被測(cè)減速器輸出端的初始相位角
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，由輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置、機(jī)架(5)和測(cè)量系統(tǒng)組成；其特征在于: 所述輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置由分度頭(7)和過(guò)渡軸(6)組成；所述過(guò)渡軸(6)的一端與被測(cè)減速器(4)的輸入軸鍵連接；所述過(guò)渡軸(6)的另一端為球頭，并夾緊于分度頭(7)的三爪卡盤上； 所述測(cè)量系統(tǒng)由輸出軸(I)、測(cè)量試塊(2)和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x(3)組成，所述機(jī)架(5)和所述分度頭(7)均固定在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x(3)的工作臺(tái)上；所述機(jī)架(5)上設(shè)有連接法蘭；所述被測(cè)減速器(4)為一種大速比高精密減速器，所述被測(cè)減速器(4)通過(guò)所述連接法蘭固定在機(jī)架(5)上； 所述輸出軸(I)的一端與被測(cè)減速器(3)的輸出端連接，所述測(cè)量試塊(2)通過(guò)鍵連接固定在所述輸出軸(I)的另一端；所述測(cè)量試塊(2)的形狀選自于正四棱柱、正五棱柱和正六棱柱中的一種，所述測(cè)量試塊(2)的加工精度等同于3級(jí)塊規(guī)的精度。
2.一種大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試方法，其特征在于:采用如權(quán)利要求1所述大速比高精密減速器傳動(dòng)誤差測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其中，所述測(cè)量試塊的側(cè)棱長(zhǎng)為8~15_，邊長(zhǎng)為120~250mm，所述測(cè)量試塊(2)的側(cè)面均為測(cè)量平面，將測(cè)試過(guò)程中三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的測(cè)量平面定義為當(dāng)前測(cè)量平面，該測(cè)試方法包括以下步驟: 步驟一:以被測(cè)減速器的回轉(zhuǎn)軸線和其輸出端的端面的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立一測(cè)量直角坐標(biāo)系，其中，X軸為水平方向，y軸與被測(cè)減速器的回轉(zhuǎn)軸線重合，z軸為豎直方向；并對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x(3)的測(cè)量參數(shù)進(jìn)行初始化； 步驟二:確定被測(cè)減速器的測(cè)量初始位置后，用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量所述測(cè)量試塊當(dāng)前測(cè)量平面上兩個(gè)測(cè)點(diǎn)A0和Btl的坐標(biāo)，并采用公式(I)計(jì)算被測(cè)減速器輸出端的初始相位角θ0:
【文檔編號(hào)】G01M13/02GK103759939SQ201410020920
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】楊玉虎, 沈兆光, 陳振宇, 朱臨宇 申請(qǐng)人:天津大學(xué)