CN209894479U - 一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，包括由上至下依次连接的顶盖，高速端桶，作为基准的中间盘，低速端桶和底座；中间盘的上部连接有高速端扭矩传感器，高速端扭矩传感器上连接有高速端花键盘，高速端花键盘与精密减速器综合性能检测仪的高速端配合传动；中间盘的下部连接有低速端扭矩传感器，低速端扭矩传感器上连接有低速端花键盘，低速端花键盘与精密减速器综合性能检测仪的低速端配合传动。本实用新型扭矩校准装置安装在精密减速器综合性能检测仪上，与该仪器高速端和低速端机械接口和控制方式相配合，对仪器的扭矩测量***进行比对标定并通过仪器***自动补偿，也可以按被测减速器指定的扭矩检测值进行定点补偿。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测仪扭矩校准技术，特别涉及一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，用于精密减速器综合性能检测仪所测扭矩值的校准，确保减速器检测仪的扭矩测量值的真实与准确性。
背景技术
减速器作为传动装置在机械和自动化领域有着广泛的应用。特别是在机器人领域，高精度减速器作为机器人运动传递***的关键部件，其性能直接影响着整个机器人传动***的运动精度和效率，所以精密减速器的性能检测对于机器人的发展，乃至整个制造装备产业的发展有重要的影响。为了检测精密减速器的性能，特设计了一种精密减速器综合性能检测仪来实现对减速器参数的检测，以便确保所生产销售的减速器满足相应性能参数指标。
精密减速器综合性能检测仪采用多级零部件串联布置的方式。其中，扭矩传感器作为串联环节之一是仪器的核心部件，其所测量得到的扭矩值也是代表减速器性能的重要物理量，因此对扭矩传感器的校准至关重要。现有的校准方法，都是对扭矩传感器的输出端直接测量，然而由于仪器中扭矩传感器不是和被测减速器直接相连，扭矩传感器和被测减速器之间存在传动链，校准状态与使用状态不一致，同轴度误差、变形、摩擦等影响因素会产生附加扭矩，进而造成作用于减速器的实际扭矩值(减速器测试装置的输出扭矩)和扭矩传感器的读数值存在偏差，因此需要对精密减速器综合性能检测仪的输出扭矩进行校准。
实用新型内容
本实用新型为解决被测减速器输入轴和输出轴扭矩值准确测量问题，提供一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置及，采用本实用新型能够方便地对减速器性能检测中受到附加扭矩影响的扭矩值进行校准，确保被测减速器输入轴和输出轴扭矩值的准确测量；同时利用精密减速器综合性能检测仪本身装卡和自动控制方式，确保高效实现检测仪的扭矩校准过程。
本实用新型所采用的技术方案是：一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，包括由上至下依次连接的：顶盖，高速端桶，作为基准的中间盘，低速端桶和底座；所述中间盘的上部连接有高速端扭矩传感器，所述高速端扭矩传感器上连接有高速端花键盘，所述高速端花键盘与所述精密减速器综合性能检测仪的高速端配合传动；所述中间盘的下部连接有低速端扭矩传感器，所述低速端扭矩传感器上连接有低速端花键盘，所述低速端花键盘与所述精密减速器综合性能检测仪的低速端配合传动。
进一步地，所述的顶盖与所述精密减速器综合性能检测仪的高速端通过止口定位并压紧；所述底座与所述精密减速器综合性能检测仪的低速端通过止口定位并压紧。
进一步地，所述高速端桶与所述顶盖通过止口定位并用螺钉连接，起到支撑的作用，所述高速端桶通过止口定位并用螺钉安装于所述中间盘上；所述低速端桶与所述底座通过止口定位并用螺钉连接，起到支撑的作用，所述低速端桶通过止口定位并用螺钉安装于所述中间盘上。
进一步地，所述高速端扭矩传感器通过高速端扭矩传感器固定板固定连接在所述中间盘上，所述高速端扭矩传感器与所述精密减速器综合性能检测仪高速端所安装的扭矩传感器型号一致；所述低速端扭矩传感器通过低速端扭矩传感器固定板固定连接在所述中间盘上，所述低速端扭矩传感器与所述精密减速器综合性能检测仪低速端所安装的扭矩传感器型号一致。
进一步地，所述高速端花键盘的外花键通过止口定位并用螺钉固定连接在所述高速端扭矩传感器上，所述高速端花键盘的外花键与所述精密减速器综合性能检测仪高速端的内花键配合传动；所述低速端花键盘的外花键通过止口定位并用螺钉固定连接在所述低速端扭矩传感器上，所述低速端花键盘的外花键与所述精密减速器综合性能检测仪低速端的内花键配合传动。
进一步地，扭矩校准装置还包括用于所述高速端扭矩传感器和所述低速端扭矩传感器走线的走线管；所述走线管从所述低速端桶内起，依次通过所述中间盘和所述高速端桶延伸至扭矩校准装置外。
本实用新型的有益效果是：本实用新型解决了精密减速器综合性能检测仪由于其中间连接结构的变形产生附加扭矩而造成与扭矩相关参数测量不准确的问题，以扭矩校准装置中的高速端扭矩传感器和速端扭矩传感器的读数为扭矩值标准，对精密减速器综合性能检测仪中高速端所安装的扭矩传感器示数和低速端所安装的扭矩传感器示数进行误差补偿，达到对仪器扭矩物理量校准的目的。
附图说明
图1为本实用新型扭矩校准装置的结构外观图。
图2为本实用新型扭矩校准装置的结构组成示意剖面图。
附图标注：1、顶盖；2、高速端桶；3、走线管；4、中间盘；5、低速端桶；6、底座；7、低速端花键盘；8、低速端扭矩传感器；9、低速端扭矩传感器固定板；10、高速端扭矩传感器固定板；11、高速端扭矩传感器；12、高速端花键盘。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1和图2所示，一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，其中，扭矩校准装置的高速端与精密减速器综合性能检测仪的高速端相连接、低速端与精密减速器综合性能检测仪的低速端相连接，位于精密减速器综合性能检测仪的高速端和低速端之间，代替被测减速器部分。
扭矩校准装置包括顶盖1、高速端桶2、走线管3、中间盘4、低速端桶5、底座6、低速端花键盘7、低速端扭矩传感器8、低速端扭矩传感器固定板9、高速端扭矩传感器固定板10、高速端扭矩传感器11、高速端花键盘12。所述顶盖1，高速端桶2，中间盘4，低速端桶5和底座6由上至下依次连接。
所述的顶盖1与所述精密减速器综合性能检测仪的高速端通过止口定位并压紧；所述底座6与所述精密减速器综合性能检测仪的低速端通过止口定位并压紧。所述高速端桶2与所述顶盖1通过止口定位并用螺钉连接，起到支撑的作用，所述高速端桶2通过止口定位并用螺钉安装于所述中间盘4上；所述低速端桶5与所述底座6通过止口定位并用螺钉连接，起到支撑的作用，所述低速端桶5通过止口定位并用螺钉安装于所述中间盘4上。所述的中间盘4作为基准用于安装各种部件，通过止口和各部件定位，并用螺钉连接，以保证基准的传递。所述低速端扭矩传感器固定板9根据所述低速端扭矩传感器8结构设计，所述高速端扭矩传感器固定板10根据所述高速端扭矩传感器11结构设计，所述高速端扭矩传感器固定板10和所述低速端扭矩传感器固定板9分别安装于所述中间盘4的上、下部，用于将所述高速端扭矩传感器11和所述低速端扭矩传感器8安装在所述中间盘4上。所述高速端扭矩传感器11和所述低速端扭矩传感器8均为高精度扭矩传感器，所述高速端扭矩传感器11与所述精密减速器综合性能检测仪高速端所安装的扭矩传感器应为同一型号；所述低速端扭矩传感器8与所述精密减速器综合性能检测仪低速端所安装的扭矩传感器应为同一型号。所述高速端花键盘12的外花键通过止口定位并用螺钉固定连接在所述高速端扭矩传感器11上，所述高速端花键盘12的外花键与所述精密减速器综合性能检测仪高速端的内花键配合传动；所述低速端花键盘7的外花键通过止口定位并用螺钉固定连接在所述低速端扭矩传感器8上，所述低速端花键盘7的外花键与所述精密减速器综合性能检测仪低速端的内花键配合传动。所述走线管3用于所述高速端扭矩传感器11和所述低速端扭矩传感器8走线，所述走线管3从所述低速端桶5内起，依次通过所述中间盘4和所述高速端桶2延伸至扭矩校准装置外。
采用上述精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置进行扭矩校准的方法，包括以下步骤：
(一)检定扭矩校准装置
采用仪器检定部门的扭矩测量仪给扭矩校准装置的高速端和低速端由小到大逐步施加扭矩，直到设定值；所述高速端扭矩传感器11获得检定时扭矩校准装置高速端测得扭矩值，所述低速端扭矩传感器8获得检定时扭矩校准装置低速端测得扭矩值，记录检定时扭矩校准装置的高速端输入扭矩值与检定时扭矩校准装置高低速端测得扭矩值之间的对应关系，以及扭矩校准装置的低速端输入扭矩值与检定时扭矩校准装置低速端测得扭矩值之间的对应关系。
(二)采用扭矩校准装置校准所述精密减速器综合性能检测仪的输出扭矩
针对高速端输出扭矩校准方法：
步骤A，将扭矩校准装置安装在所述精密减速器综合性能检测仪的高速端和低速端之间；扭矩校准装置的所述顶盖1通过所述精密减速器综合性能检测仪上的压紧快换装置与所述精密减速器综合性能检测仪的高速端压紧固定，所述底座6通过所述精密减速器综合性能检测仪上的压紧快换装置与所述精密减速器综合性能检测仪的低速端压紧固定；扭矩校准装置的所述高速端花键盘12的外花键与所述精密减速器综合性能检测仪高速端的内花键配合，所述低速端花键盘7的外花键所述精密减速器综合性能检测仪低速端的内花键配合。
步骤B，所述精密减速器综合性能检测仪的高低速端花键移动套在其液压缸的带动下使其高速端轴系处于传动状态，所述精密减速器综合性能检测仪的低速端轴系处于断开状态。高速端电机带动高速端轴系正向转动一圈后，确保此时扭矩校准装置的所述高速端花键盘12的外花键一侧完全与所述精密减速器综合性能检测仪高速端的内花键一侧贴合，确保高速端轴系均完成变形。
步骤C，所述精密减速器综合性能检测仪的高速端轴系和低速端轴系状态确认完毕后，高速端电机开始分别沿正向和反向缓慢施加线性增加的转矩值直到满量程，让所述精密减速器综合性能检测仪的高速端轴系有旋转的趋势，从而使各部件发生变形以传递扭矩，但不发生真正的转动。设所需特定型号减速器的需要校准的n个扭矩值(比如，启动转矩，额定转矩等)为扭矩测量点i，i＝1,2,…,n，在校准过程中，将所述扭矩测量点i对应的减速器扭矩值换算成高速端扭矩值，当扭矩校准装置的所述高速端扭矩传感器11测到的扭矩值达到该扭矩测量点i对应的高速端扭矩值时，同步记录扭矩校准装置的所述高速端扭矩传感器11的示数xhi和所述精密减速器综合性能检测仪高速端所安装的扭矩传感器的示数yhi；
步骤D，依次重复步骤C若干次，获得若干次扭矩校准装置的所述高速端扭矩传感器11示数的平均值
以及若干次所述精密减速器综合性能检测仪高速端所安装的扭矩传感器示数的平均值
所述精密减速器综合性能检测仪高速端在各个扭矩测量点i的扭矩补偿值按公式(1)计算：
式中，vhi为高速端扭矩补偿值。
将得到的扭矩测量点i的高速端扭矩补偿值vhi列表如下：
| 扭矩测量点i | 1 | 2 | …… | n |
| 高速端扭矩补偿值v<sub>hi</sub> |
针对低速端输出扭矩校准方法：
步骤a，将扭矩校准装置安装在所述精密减速器综合性能检测仪的高速端和低速端之间；扭矩校准装置的所述顶盖1通过所述精密减速器综合性能检测仪上的压紧快换装置与所述精密减速器综合性能检测仪的高速端压紧固定，所述底座6通过所述精密减速器综合性能检测仪上的压紧快换装置与所述精密减速器综合性能检测仪的低速端压紧固定；扭矩校准装置的所述高速端花键盘12的外花键与所述精密减速器综合性能检测仪高速端的内花键配合，所述低速端花键盘7的外花键所述精密减速器综合性能检测仪低速端的内花键配合；
步骤b，所述精密减速器综合性能检测仪的高低速端花键移动套在其液压缸的带动下使其低速端轴系处于传动状态，所述精密减速器综合性能检测仪的高速端轴系处于断开状态。低速端电机带动轴系正向转动一圈后，确保此时扭矩校准装置的所述低速端花键盘7的外花键一侧完全与所述精密减速器综合性能检测仪低速端的内花键一侧贴合，确保低速端轴系均完成变形。
步骤c，所述精密减速器综合性能检测仪的高速端轴系和低速端轴系状态确认完毕后，低速端电机开始分别沿正向和反向缓慢施加线性增加的转矩值直到满量程，让所述精密减速器综合性能检测仪的低速端轴系有旋转的趋势，从而使各部件发生变形以传递扭矩，但不发生真正的转动。设所需特定型号减速器的需要校准的n个扭矩值为扭矩测量点i，i＝1,2,…,n，在校准过程中，将所述扭矩测量点i对应的减速器扭矩值换算成低速端扭矩值，当扭矩校准装置的所述低速端扭矩传感器8测到的扭矩值达到该扭矩测量点i对应的低速端扭矩值时，同步记录扭矩校准装置的所述低速端扭矩传感器8的示数xli和所述精密减速器综合性能检测仪低速端所安装的扭矩传感器的示数yli；
步骤d，依次重复步骤c若干次，获得若干次扭矩校准装置的所述低速端扭矩传感器8示数的平均值以及若干次所述精密减速器综合性能检测仪低速端所安装的扭矩传感器示数的平均值
所述精密减速器综合性能检测仪低速端在各个扭矩测量点i的扭矩补偿值按公式(2)计算：
式中，vli为低速端扭矩补偿值。
将得到的扭矩测量点i的低速端扭矩补偿值vli列表如下：
| 扭矩测量点i | 1 | 2 | …… | n |
| 低速端扭矩补偿值v<sub>li</sub> |
所述精密减速器综合性能检测仪进行实际测量时，用所述精密减速器综合性能检测仪高速端测得的值减去高速端扭矩校准值vhi，得到的就是补偿后的减速器输入的扭矩值；用所述精密减速器综合性能检测仪低速端测得的值减去低速端扭矩校准值vli，得到的就是补偿后的减速器输出的扭矩值。
本实用新型扭矩校准装置安装在所述精密减速器综合性能检测仪上，与该检测仪高速端和低速端机械接口和控制方式相配合，对该检测仪的扭矩测量***进行比对标定并通过仪器***自动补偿，也可以按被测减速器指定的扭矩检测值进行定点补偿。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，其特征在于，包括由上至下依次连接的：顶盖(1)，高速端桶(2)，作为基准的中间盘(4)，低速端桶(5)和底座(6)；所述中间盘(4)的上部连接有高速端扭矩传感器(11)，所述高速端扭矩传感器(11)上连接有高速端花键盘(12)，所述高速端花键盘(12)与所述精密减速器综合性能检测仪的高速端配合传动；所述中间盘(4)的下部连接有低速端扭矩传感器(8)，所述低速端扭矩传感器(8)上连接有低速端花键盘(7)，所述低速端花键盘(7)与所述精密减速器综合性能检测仪的低速端配合传动。
2.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，其特征在于，所述的顶盖(1)与所述精密减速器综合性能检测仪的高速端通过止口定位并压紧；所述底座(6)与所述精密减速器综合性能检测仪的低速端通过止口定位并压紧。
3.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，其特征在于，所述高速端桶(2)与所述顶盖(1)通过止口定位并用螺钉连接，起到支撑的作用，所述高速端桶(2)通过止口定位并用螺钉安装于所述中间盘(4)上；所述低速端桶(5)与所述底座(6)通过止口定位并用螺钉连接，起到支撑的作用，所述低速端桶(5)通过止口定位并用螺钉安装于所述中间盘(4)上。
4.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，其特征在于，所述高速端扭矩传感器(11)通过高速端扭矩传感器固定板(10)固定连接在所述中间盘(4)上，所述高速端扭矩传感器(11)与所述精密减速器综合性能检测仪高速端所安装的扭矩传感器型号一致；所述低速端扭矩传感器(8)通过低速端扭矩传感器固定板(9)固定连接在所述中间盘(4)上，所述低速端扭矩传感器(8)与所述精密减速器综合性能检测仪低速端所安装的扭矩传感器型号一致。
5.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，其特征在于，所述高速端花键盘(12)的外花键通过止口定位并用螺钉固定连接在所述高速端扭矩传感器(11)上，所述高速端花键盘(12)的外花键与所述精密减速器综合性能检测仪高速端的内花键配合传动；所述低速端花键盘(7)的外花键通过止口定位并用螺钉固定连接在所述低速端扭矩传感器(8)上，所述低速端花键盘(7)的外花键与所述精密减速器综合性能检测仪低速端的内花键配合传动。
6.根据权利要求1所述的一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置，其特征在于，扭矩校准装置还包括用于所述高速端扭矩传感器(11)和所述低速端扭矩传感器(8)走线的走线管(3)；所述走线管(3)从所述低速端桶(5)内起，依次通过所述中间盘(4)和所述高速端桶(2)延伸至扭矩校准装置外。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920932769.5U CN209894479U (zh) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920932769.5U CN209894479U (zh) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置 |
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| CN209894479U true CN209894479U (zh) | 2020-01-03 |
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ID=69001670
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| CN201920932769.5U Active CN209894479U (zh) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置 |
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| CN (1) | CN209894479U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110207984A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-06 | 天津大学 | 一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置及方法 |
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2019
- 2019-06-20 CN CN201920932769.5U patent/CN209894479U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110207984A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-06 | 天津大学 | 一种精密减速器综合性能检测仪的扭矩校准装置及方法 |
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