CN115560982A - 一种谐波减速器出厂快速检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，且公开了一种谐波减速器出厂快速检测装置，包括后板，后板正面侧壁固定安装有第一侧板和第二侧板,后板正面侧壁内部位于第一侧板和第二侧板之间开设有声压传感器安装孔，声压传感器安装孔内部安装有声压传感器，第一侧板和第二侧板之间安装有底板，第一侧板和第二侧板之间位于底板上方固定安装有上盖板，底板上表面安装有谐波减速器，底板上表面位于谐波减速器正面设置有力锤，底板内部位于力锤正下方开设有电机轴安装孔。本发明提供了一种谐波减速器出厂快速检测方法及装置，具备对比现有检测方式，本发明利用本谐波减速器快速检测装置和方法能够大大降低谐波减速器出厂检测时间，提高生产效率的优点。

Description

一种谐波减速器出厂快速检测方法及装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种谐波减速器出厂快速检测方法及装置。

背景技术

谐波减速器广泛应用于工业机器人关节、航空航天、精密机械等领域，谐波减速器具有传动比大、运行稳定、传动精度高特点。通常谐波减速器由波发生器、柔轮、刚轮等基本构件组成。为保障谐波减速器出厂质量，出厂前的品质检测必不可少，提高谐波减速器监测效率，对于提高谐波减速器企业生产能力和效益具有重要意义。

现有技术中，谐波减速器出厂检测常采用振动测试方法，将谐波减速器安装在固定平台上。对谐波减速器安装负载，电机控制谐波减速器转动，测量谐波减速器平台或谐波减速器振动幅值来判断谐波减速器的出厂质量，这种方法很依赖于平台上谐波减速器的安装精度。同时，谐波减速器拆卸和检测时间长，操作复杂，检测准确率低，自动化程度落后，严重制约了谐波减速器生产企业提高生产效率

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种谐波减速器出厂快速检测方法及装置，具备对比现有检测方式，本发明利用本谐波减速器快速检测装置和方法能够大大降低谐波减速器出厂检测时间，提高生产效率的优点，解决了现有谐波减速器检测时拆卸和检测时间长，操作复杂，检测准确率低，自动化程度落后，严重制约了谐波减速器生产企业提高生产效率的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种谐波减速器出厂快速检测装置，包括后板，所述后板正面侧壁固定安装有第一侧板和第二侧板,所述后板正面侧壁内部位于第一侧板和第二侧板之间开设有声压传感器安装孔，所述声压传感器安装孔内部安装有声压传感器，用于测量敲击后谐波减速器的声压，所述第一侧板和第二侧板之间安装有底板，所述第一侧板和第二侧板之间位于底板上方固定安装有上盖板，所述底板上表面安装有谐波减速器，所述底板上表面位于谐波减速器正面设置有力锤，力锤锤头为钢制材料，能够激发谐波减速器基本频率，可根据指令完成对谐波减速器的撞击并返回初试位置，所述底板内部位于力锤正下方开设有电机轴安装孔，所述底板底部固定安装有伺服电机，所述第二侧板正面铰接有前板，所述前板与第二侧板之间固定连接有前板合页。

优选的，所述前板侧壁固定安装有前侧板，所述后板、前侧板、侧板、底板和上盖板构成框型消声室，且框型消声室内壁固定安装有消声棉，保证在采集谐波减速器声音的时候不受外界声音干扰，所述消声棉内部开设有与电机轴安装孔和声压传感器安装孔相适配的通孔。

优选的，所述声压传感器输出端通过导线连接有信号采集***，用于采集到的谐波减速器的声压信号，并将信号传递给PC机，所述信号采集***输出端通过导线连接有pc机，PC机内部包括结果显示模块，能够根据本文的方法显示输出谐波减速器是否有质量问题。

优选的，所述pc机输出端通过导线连接有电机控制模块，电机控制模块主要为伺服驱动器、控制器组成，主要用于控制伺服电机完成电机的旋转，使安装在伺服电机上的力锤能够完成敲击，同时避免敲击过程中发生连击，所述电机控制模块输出端通过导线连接有电机电源

优选的，所述第一侧板和第二侧板呈“L”形，且内部开设有侧板安装孔，所述第一侧板和第二侧板通过侧板安装孔与底板固定连接

本发明还提出一种谐波减速器出厂快速检测方法，包括以下具体步骤：

步骤一：放置谐波减速器于后板、第一侧板、第二侧板、底板、上盖板和前侧板所构成的消声室，封闭消声室，并利用电机控制模块触发伺服电机快速旋转，驱动力锤敲击谐波减速器，使谐波减速器发出声音；

步骤二：利用信号采集***和声压传感器采集谐波减速器声压信号，并传输给PC机；

步骤三：利用正常谐波减速器和异常谐波减速器的声压信号，将好的谐波减速器标签label设置为0，异常谐波减速器声压信号标签label设置为1，利用快速傅里叶变换将所有声压信号变换到频域空间，划分频域区间为[0,312],(312,791],(791,1220],(1220-1806],(1806,2070],的声压信号，进行转换到频域，计算得到St1-St7的样本。输入训练好的SVM分类器，得到待测谐波减速器的label值。结果显示模块将label值为0的谐波减速器显示为正常样本，label值为1的显示为异常谐波减速器。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种谐波减速器出厂快速检测方法及装置，具备以下有益效果：

1、该装置通过在一种谐波减速器出厂快速检测装置上设计由后板、第一侧板、第二侧板、底板、上盖板和前侧板所构成的消声室，并搭配电机控制模块和力锤可敲击谐波减速器，从而使得谐波减速器发出声压信号，并配合声压传感器、信号采集***和pc机对谐波减速器声压信号进行采集的同时进行检测，从而对比现有检测方式，本发明利用本谐波减速器快速检测装置和方法能够大大降低谐波减速器出厂检测时间，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明消声室内部结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明前板合页结构示意图；

图4为本发明侧板安装孔结构示意图；

图5为本发明第一侧板和第二侧板结构示意图；

图6为本发明声压传感器结构示意图；

图7为本发明力锤结构示意图。

图中：1、后板；2、侧板；3、声压传感器；4、伺服电机；5、消声棉；6、前侧板；7、谐波减速器；8、力锤；9、信号采集***；10、pc机；11、电机控制模块；12、电机电源；13、前板合页；14、前板；15、底板；16、侧板安装孔；17、电机轴安装孔；18、侧板；19、声压传感器安装孔；20、上盖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-7，一种谐波减速器出厂快速检测装置，包括后板1，后板1正面侧壁固定安装有第一侧板2和第二侧板18,后板1正面侧壁内部位于第一侧板2和第二侧板18之间开设有声压传感器安装孔19，声压传感器安装孔19内部安装有声压传感器3，用于测量敲击后谐波减速器的声压，第一侧板2和第二侧板18之间安装有底板15，第一侧板2和第二侧板18之间位于底板15上方固定安装有上盖板20，底板15上表面安装有谐波减速器7，底板15上表面位于谐波减速器7正面设置有力锤8，力锤8锤头为钢制材料，能够激发谐波减速器7基本频率，可根据指令完成对谐波减速器7的撞击并返回初试位置，底板15内部位于力锤8正下方开设有电机轴安装孔17，底板15底部固定安装有伺服电机4，第二侧板18正面铰接有前板14，前板14与第二侧板18之间固定连接有前板合页13。

请参阅图1，前板14侧壁固定安装有前侧板6，后板1、前侧板6、侧板2、底板15和上盖板20构成框型消声室，且框型消声室内壁固定安装有消声棉5，保证在采集谐波减速器7声音的时候不受外界声音干扰，消声棉5内部开设有与电机轴安装孔17和声压传感器安装孔19相适配的通孔。

实施例二：

请参阅图2，在实施例一的基础上，声压传感器3输出端通过导线连接有信号采集***9，用于采集到的谐波减速器的声压信号，并将信号传递给PC机10，信号采集***9输出端通过导线连接有pc机10，PC机内部包括结果显示模块，能够根据本文的方法显示输出谐波减速器是否有质量问题；pc机10输出端通过导线连接有电机控制模块11，电机控制模块11主要为伺服驱动器、控制器组成，主要用于控制伺服电机4完成电机的旋转，使安装在伺服电机4上的力锤8能够完成敲击，同时避免敲击过程中发生连击，电机控制模块11输出端通过导线连接有电机电源12。

请参阅图4-5，第一侧板2和第二侧板18呈“L”形，且内部开设有侧板安装孔16，第一侧板2和第二侧板18通过侧板安装孔16与底板15固定连接。

工作原理：使用时，放置谐波减速器7于后板1、第一侧板2、第二侧板18、底板15、上盖板20和前侧板6所构成的消声室，封闭消声室，并利用电机控制模块11触发伺服电机4快速旋转，驱动力锤8敲击谐波减速器7，使谐波减速器7发出声音，利用信号采集***9和声压传感器3采集谐波减速器7声压信号，并传输给PC机10，利用正常谐波减速器7和异常谐波减速器7的声压信号，将好的谐波减速器7标签label设置为0，异常谐波减速器7声压信号标签label设置为1，利用快速傅里叶变换将所有声压信号变换到频域空间，划分频域区间为[0,312],(312,791],(791,1220],(1220-1806],(1806,2070],(2070,3457]，(3457，3906]，计算各频段占总频段的能量占比得到特征值：S1,S2,S3，S4,S5,S6,S7，将特征S1-S7和对应的label输入到SVM模型中，得到训练好的分类器，采集待测谐波减速器7的声压信号，进行转换到频域，计算得到St1-St7的样本。输入训练好的SVM分类器，得到待测谐波减速器的label值。结果显示模块将label值为0的谐波减速器7显示为正常样本，label值为1的显示为异常谐波减速器7。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种谐波减速器出厂快速检测装置，包括后板(1)，其特征在于：所述后板(1)正面侧壁固定安装有第一侧板(2)和第二侧板(18),所述后板(1)正面侧壁内部位于第一侧板(2)和第二侧板(18)之间开设有声压传感器安装孔(19)，所述声压传感器安装孔(19)内部安装有声压传感器(3)，所述第一侧板(2)和第二侧板(18)之间安装有底板(15)，所述第一侧板(2)和第二侧板(18)之间位于底板(15)上方固定安装有上盖板(20)，所述底板(15)上表面安装有谐波减速器(7)，所述底板(15)上表面位于谐波减速器(7)正面设置有力锤(8)，所述底板(15)内部位于力锤(8)正下方开设有电机轴安装孔(17)，所述底板(15)底部固定安装有伺服电机(4)，所述第二侧板(18)正面铰接有前板(14)，所述前板(14)与第二侧板(18)之间固定连接有前板合页(13)。

2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器出厂快速检测装置，其特征在于：所述前板(14)侧壁固定安装有前侧板(6)，所述后板(1)、前侧板(6)、侧板(2)、底板(15)和上盖板(20)构成框型消声室，且框型消声室内壁固定安装有消声棉(5)，所述消声棉(5)内部开设有与电机轴安装孔(17)和声压传感器安装孔(19)相适配的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种谐波减速器出厂快速检测装置，其特征在于：所述声压传感器(3)输出端通过导线连接有信号采集***(9)，所述信号采集***(9)输出端通过导线连接有pc机(10)。

4.根据权利要求1所述的一种谐波减速器出厂快速检测装置，其特征在于：所述pc机(10)输出端通过导线连接有电机控制模块(11)，所述电机控制模块(11)输出端通过导线连接有电机电源(12)。

5.根据权利要求4所述的一种谐波减速器出厂快速检测装置，其特征在于：所述第一侧板(2)和第二侧板(18)呈“L”形，且内部开设有侧板安装孔(16)，所述第一侧板(2)和第二侧板(18)通过侧板安装孔(16)与底板(15)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种谐波减速器出厂快速检测方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

步骤一：放置谐波减速器(7)于后板(1)、第一侧板(2)、第二侧板(18)、底板(15)、上盖板(20)和前侧板(6)所构成的消声室，封闭消声室，并利用电机控制模块(11)触发伺服电机(4)快速旋转，驱动力锤(8)敲击谐波减速器(7)，使谐波减速器(7)发出声音；

步骤二：利用信号采集***(9)和声压传感器(3)采集谐波减速器(7)声压信号，并传输给PC机(10)；

步骤三：利用正常谐波减速器(7)和异常谐波减速器(7)的声压信号，将好的谐波减速器(7)标签label设置为0，异常谐波减速器(7)声压信号标签label设置为1，利用快速傅里叶变换将所有声压信号变换到频域空间，划分频域区间为[0,312],(312,791],(791,1220],(1220-1806],(1806,2070],(2070,3457]，(3457，3906]；

步骤四：计算各频段占总频段的能量占比得到特征值：S1,S2,S3，S4,S5,S6,S7，将特征S1-S7和对应的label输入到SVM模型中，得到训练好的分类器，采集待测谐波减速器(7)的声压信号，进行转换到频域，计算得到St1-St7的样本。输入训练好的SVM分类器，得到待测谐波减速器的label值。结果显示模块将label值为0的谐波减速器(7)显示为正常样本，label值为1的显示为异常谐波减速器(7)。

Images