CN108489728A - 一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及谐波减速器检测领域，特指一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，包括基座、加载机构、输入扭矩传感器、输出扭矩传感器、光栅、驱动伺服电机、夹持机构，所述基座上设置有双导轨，所述双导轨上设置有能相对滑动的纵向调整机构，所述纵向调整机构上设置有能相对滑动的横向调整机构，所述驱动伺服电机设置在横向调整机构上，驱动伺服电机通过输入扭矩传感器与谐波减速器的输入端相连，谐波减速器的输出端通过输出扭矩传感器与光栅和加载机构连接，所述谐波减速器通过夹持机构固定。采用上述方案后，能完全满足相关性能指标的动静态测试。

Description

一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置

技术领域

本发明涉及谐波减速器检测领域，特指一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置。

背景技术

谐波减速器主要由三个基本构件组成：带有内齿圈的刚轮；带有外齿圈的柔轮以及波发生器。

作为减速器使用，通常采用波发生器主动（输入）、刚轮固定、柔轮输出形式，波发生器是一个杆状部件，其两端装有滚动轴承构成滚轮，与柔轮的内壁通过柔性轴承相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件，当波发生器装入柔轮后，通过柔性轴承迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成异性曲面，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器相反方向的缓慢旋转。

根据谐波减速器使用寿命的性能指标定义，首先在谐波减速器输入端接入伺服电机，通过伺服电机给谐波减速器提供动力，使得谐波减速器按照额定的转速进行旋转，谐波减速器的输入端扭矩值可通过输入你iu谐波减速器实际输出扭矩传感器获得，输出端扭矩由谐波减速器输出端的扭矩传感器测得，在旋转的过程中，根据待测谐波减速器的具体规格，由磁粉制动器（加载机构）对谐波减速器进行加载。每一项指标的测量过程如下：

（1）效率测量过程

启动电机使得整个检测机构运转，分别从输入和输出扭矩传感器中读出相应的扭矩值，结合谐波减速器的减速比就可以测得该谐波减速器的效率，静态测量时将加载机构脱开，动态测量时将加载机构连接上。

（2）启动扭矩测量过程

将输出端扭矩传感器与加载机构之间的联轴节脱开，使谐波减速器处于空载状态，慢慢启动伺服电机，当输出端光栅有读数时，输入端扭矩传感器的值即为该谐波减速器的启动扭矩。

（3）寿命测量过程

将谐波减速器处于加载状态，按照标准要求出整个测量机构处于运转状态，同时动态检测输出端扭矩传感器的读数，当该扭矩传感器的读数产生跃变时，此时所经历的时间就是该谐波减速器的寿命。

从上述说明可以看出，一种可靠的检测装置对于评价谐波减速器的使用性能非常重要，因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，能完全满足相关性能指标的动静态测试。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，包括基座、加载机构、输入扭矩传感器、输出扭矩传感器、光栅、驱动伺服电机、夹持机构，所述基座上设置有双导轨，所述双导轨上设置有能相对滑动的纵向调整机构，所述纵向调整机构上设置有能相对滑动的横向调整机构，所述驱动伺服电机设置在横向调整机构上，驱动伺服电机通过输入扭矩传感器与谐波减速器的输入端相连，谐波减速器的输出端通过输出扭矩传感器与光栅和加载机构连接，所述谐波减速器通过夹持机构固定。

进一步，所述夹持机构包括固定在基座上的夹持底座，所述夹持底座上设置有两根平行的滑杆，所述滑杆上设置有两个滑块，所述滑块通过同一根夹持螺杆控制相向或相反移动，各所述滑块上设置有对称的支架，左右两个所述的支架上端形成一个弧形凹槽，支架的弧形凹槽上还设置有弧形连接环，所述弧形连接环的两端分别与两个支架连接固定。

进一步，所述夹持螺杆通过夹持手轮转动控制。

进一步，所述纵向调整机构包括纵向手轮，所述纵向手轮通过纵向螺杆与纵向底座联动，所述纵向底座与双导轨滑动配合。

进一步，所述横向调整机构包括横向手轮，所述横向手轮通过横向螺杆与横向底座联动，所述横向底座与纵向底座滑动配合，所述驱动伺服电机设置在横向底座上。

进一步，所述基座采用整体铸件结构。

进一步，所述加载机构为磁粉制动器。

进一步，所述输出扭矩传感器与连接谐波减速器输出端之间通过联轴节连接。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

一台测量装置集成了谐波减速器三个性能指标；可以对谐波减速器相关性能指标的动态测量，也可以静态测量；可以对谐波减速器全系列产品的测量；基座采用整体铸件，基座经过稳定化处理，工作台面测量部位采用双导轨结构，为测量结果的稳定提供了有力的保证，测量装置采用纵向和横向调整机构，可以方便地调整驱动部件的位置，提高整个测量装置的适用性采用了独特的工件夹持机构，利用该机构只要调整手轮可以夹持多种型号的谐波减速器。

附图说明

图1是本发明的结构示意图（缺夹持机构）；

图2是夹持机构的示意图；

标号说明

基座1，驱动伺服电机2，输入扭矩传感器3，输出扭矩传感器4，

夹持底座5，滑杆6，滑块7，支架8，夹持手轮9，

弧形连接环10，光栅11，磁粉制动器12，纵向手轮13，

纵向底座14，横向手轮15，横向底座16，双导轨17，联轴节18。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图所示，一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，包括基座1、加载机构、光栅11、输入扭矩传感器3、输出扭矩传感器4、驱动伺服电机2、夹持机构，为了使得测量结果的稳定可靠，基座1采用整体铸件结构，用于支撑整个测试台铸造完成后，又采用了组织结构的稳定化处理，基座1上设置有双导轨17，双导轨17上设置有能相对滑动的纵向调整机构，双导轨17可以使纵向调整机构在移动时更加稳定，有利于提高基座1上各个部件在工作过程中的保持良好的同轴度，使得测量结果稳定可靠。

纵向调整机构包括纵向手轮13，纵向手轮13通过纵向螺杆与纵向底座14联动，纵向底座14与双导轨17滑动配合，通过转动纵向手轮13来使纵向底座14在双导轨17上移动。纵向调整机构纵向可以进行一定的微量调整，保证滑动时的合理间隙，也保证整个检测部件的同轴度。

纵向调整机构上设置有能相对滑动的横向调整机构，横向调整机构包括横向手轮15，横向手轮15通过横向螺杆与横向底座16联动，横向底座16与纵向底座14滑动配合，通过转动横向手轮15来使横向底座16在纵向底座14移动，驱动伺服电机2设置在横向底座16上。横向调整机构横向可以进行一定的微量调整，保证滑动时的合理间隙，也保证整个检测部件的同轴度。

驱动伺服电机2通过输入扭矩传感器3与谐波减速器的输入端相连，谐波减速器的输出端通过输出扭矩传感器4与光栅11和磁粉制动器12连接，输出扭矩传感器4与连接谐波减速器输出端之间通过联轴节18连接，谐波减速器通过夹持机构固定。

夹持机构包括固定在基座1上的夹持底座5，夹持底座5上设置有两根平行的滑杆6，滑杆6上设置有两个滑块7，滑块7通过同一根夹持螺杆控制相向或相反移动，通过两个滑块7所处的螺纹的反向设置可以实现上述功能，各滑块7上设置有对称的支架8，左右两个所述的支架8上端形成一个弧形凹槽，弧形凹槽用于放置谐波减速器，支架8的弧形凹槽上还设置有弧形连接环10弧形，连接环的两端分别与两个支架8连接固定，夹持螺杆通过夹持手轮9转动控制，通过转动手轮使滑块7移动，从而改变弧形凹槽与弧形连接环10之间的夹持空间，从而实现对多种型号的谐波减速器进行夹持，通过调节螺杆可分别安装不同规格的谐波减速器，也保证了该机构；与整个测量机构的同轴度。

启动电机使得整个检测机构运转，分别从输入和输出扭矩传感器4中读出相应的扭矩值，结合谐波减速器的减速比就可以测得该谐波减速器的效率，静态测量时将加载机构脱开，动态测量时将加载机构连接上。

将输出端扭矩传感器与加载机构之间的联轴节18脱开，使谐波减速器处于空载状态，慢慢启动伺服电机，当输出端光栅11有读数时，输入端扭矩传感器的值即为该谐波减速器的启动扭矩。

将谐波减速器处于加载状态，按照标准要求出整个测量机构处于运转状态，同时动态检测输出端扭矩传感器的读数，当该扭矩传感器的读数产生跃变时，此时所经历的时间就是该谐波减速器的寿命。

上述仅为本发明的具体实施例，同时凡本发明中所涉及的如“上、下、左、右、中间”等词，仅作参考用，并非绝对限定，凡利用本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，其特征在于：包括基座、加载机构、输入扭矩传感器、输出扭矩传感器、光栅、驱动伺服电机、夹持机构，所述基座上设置有双导轨，所述双导轨上设置有能相对滑动的纵向调整机构，所述纵向调整机构上设置有能相对滑动的横向调整机构，所述驱动伺服电机设置在横向调整机构上，驱动伺服电机通过输入扭矩传感器与谐波减速器的输入端相连，谐波减速器的输出端通过输出扭矩传感器与光栅和加载机构连接，所述谐波减速器通过夹持机构固定。

2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，其特征在于：所述夹持机构包括固定在基座上的夹持底座，所述夹持底座上设置有两根平行的滑杆，所述滑杆上设置有两个滑块，所述滑块通过同一根夹持螺杆控制相向或相反移动，各所述滑块上设置有对称的支架，左右两个所述的支架上端形成一个弧形凹槽，支架的弧形凹槽上还设置有弧形连接环，所述弧形连接环的两端分别与两个支架连接固定。

3.根据权利要求2所述的一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，其特征在于：所述夹持螺杆通过夹持手轮转动控制。

4.根据权利要求1所述的一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，其特征在于：所述纵向调整机构包括纵向手轮，所述纵向手轮通过纵向螺杆与纵向底座联动，所述纵向底座与双导轨滑动配合。

5.根据权利要求4所述的一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，其特征在于：所述横向调整机构包括横向手轮，所述横向手轮通过横向螺杆与横向底座联动，所述横向底座与纵向底座滑动配合，所述驱动伺服电机设置在横向底座上。

6.根据权利要求1所述的一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，其特征在于：所述基座采用整体铸件结构。

7.根据权利要求1所述的一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，其特征在于：所述加载机构为磁粉制动器。

8.根据权利要求1所述的一种谐波减速器的寿命、效率、启动扭矩检测装置，其特征在于：所述输出扭矩传感器与连接谐波减速器输出端之间通过联轴节连接。