精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)及檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)及檢測(cè)方法，系統(tǒng)包括提供動(dòng)力的伺服驅(qū)動(dòng)單元、加載的動(dòng)態(tài)加載單元、采集傳動(dòng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元和獲得精度數(shù)據(jù)的控制處理單元，本發(fā)明全面并精確的獲取輸入、輸出數(shù)據(jù)以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，控制精準(zhǔn)且輸入輸出關(guān)聯(lián)性高，能夠較高精度的檢測(cè)精密傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)精度指標(biāo)，并且可動(dòng)態(tài)加載且該加載過(guò)程與驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，綜合測(cè)試并評(píng)價(jià)精密傳動(dòng)裝置在各種狀態(tài)下的性能、可靠性及壽命；能夠在使用前有效檢測(cè)精密傳動(dòng)裝置的質(zhì)量，保證產(chǎn)品使用時(shí)具有較高的合格率，同時(shí)，為研發(fā)精密傳動(dòng)裝置新產(chǎn)品保證其可靠性提供檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)及檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)精密轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的檢測(cè)系統(tǒng)以及利用該檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]精密傳動(dòng)裝置(如RV減速器，新型少齒差減速器，諧波減速器等)在航空航天，機(jī)器人關(guān)節(jié)以及各種精密儀器設(shè)備的控制系統(tǒng)等領(lǐng)域中等到了大量的應(yīng)用，而裝置的傳動(dòng)精度的測(cè)試往往以靜態(tài)理論來(lái)處理動(dòng)態(tài)問(wèn)題，這種弊端導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果不能反映實(shí)際工況的情況。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，加載過(guò)程以及驅(qū)動(dòng)過(guò)程獲得參數(shù)準(zhǔn)確性較低，并且加載過(guò)程與驅(qū)動(dòng)無(wú)必然聯(lián)系，導(dǎo)致獲取的數(shù)據(jù)參考價(jià)值不高；但是，精密傳動(dòng)裝置的應(yīng)用領(lǐng)域，則需要對(duì)該裝置進(jìn)行精度較高的檢測(cè)，為其后續(xù)的使用提拱較為權(quán)威的參考。
[0004]因此，需要一種精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，能夠較高精度的檢測(cè)精密傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)精度指標(biāo)，并且可動(dòng)態(tài)加載且該加載過(guò)程與驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，保證產(chǎn)品使用時(shí)具有較高的合格率，同時(shí)，為研發(fā)精密傳動(dòng)裝置新產(chǎn)品保證其可靠性提供檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)及檢測(cè)方法，能夠較高精度的檢測(cè)精密傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)精度指標(biāo)，并且可動(dòng)態(tài)加載且該加載過(guò)程與驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，保證產(chǎn)品使用時(shí)具有較高的合格率，同時(shí)，為研發(fā)精密傳動(dòng)裝置新產(chǎn)品保證其可靠性提供檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]本發(fā)明的精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，包括:
[0007]伺服驅(qū)動(dòng)單元，用于將動(dòng)力傳輸至被檢測(cè)工件的動(dòng)力輸入端；
[0008]動(dòng)態(tài)加載單元，用于對(duì)被檢測(cè)工件的動(dòng)力輸出端動(dòng)態(tài)加載；
[0009]數(shù)據(jù)采集單元，包括輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輸出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，分別獲取由伺服驅(qū)動(dòng)單元輸入至被檢測(cè)工件的輸入扭矩和輸入轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，以及被檢測(cè)工件輸出至動(dòng)態(tài)加載單元的輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)；
[0010]控制處理單元，用于接收數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)信號(hào)并根據(jù)該數(shù)據(jù)計(jì)算獲取被檢測(cè)工件的傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)，并用于控制伺服驅(qū)動(dòng)單元和動(dòng)態(tài)加載單元的運(yùn)行狀態(tài)。
[0011]進(jìn)一步，所述控制處理單元包括運(yùn)動(dòng)控制卡I和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，所述運(yùn)動(dòng)控制卡I用于向伺服驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出控制命令并向數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)反饋伺服驅(qū)動(dòng)單元運(yùn)行參數(shù)；數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)根據(jù)伺服驅(qū)動(dòng)單元運(yùn)行參數(shù)向動(dòng)態(tài)加載單元發(fā)出控制命令；所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)用于接收輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輸出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息計(jì)算獲取被檢測(cè)工件的傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)；
[0012]進(jìn)一步，所述伺服驅(qū)動(dòng)單元為帶有驅(qū)動(dòng)伺服控制器的驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)伺服控制器與運(yùn)動(dòng)控制卡I電連接；動(dòng)態(tài)加載單元為帶有驅(qū)動(dòng)器的測(cè)功機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電連接；4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:
[0013]進(jìn)一步，所述伺服驅(qū)動(dòng)單元為帶有驅(qū)動(dòng)伺服控制器的驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)伺服控制器與運(yùn)動(dòng)控制卡I電連接；所述動(dòng)態(tài)加載單元為帶有加載伺服控制器的加載伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)伺服控制器通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡II與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電連接。
[0014]進(jìn)一步，輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括輸入扭矩傳感器和輸入光柵尺；加載端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括輸出扭矩傳感器和輸出光柵尺；
[0015]進(jìn)一步，伺服驅(qū)動(dòng)單元和動(dòng)態(tài)加載單元設(shè)有過(guò)壓、過(guò)流和過(guò)載的自動(dòng)保護(hù)。
[0016]本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括下列步驟:
[0017]a.啟動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)單元，帶動(dòng)被檢測(cè)工件以傳動(dòng)的方式轉(zhuǎn)動(dòng)，并獲取伺服驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行參數(shù)；
[0018]b.根據(jù)步驟a的伺服驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行參數(shù)，向動(dòng)態(tài)加載單元發(fā)出命令信號(hào)，對(duì)被檢測(cè)工件形成動(dòng)態(tài)加載:
[0019]c.在步驟a和b進(jìn)行過(guò)程中，獲取由伺服驅(qū)動(dòng)單元輸入被檢測(cè)工件的輸入扭矩和輸入轉(zhuǎn)速信號(hào)，并獲取被檢測(cè)工件輸出至動(dòng)態(tài)加載單元的輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0020]d.利用步驟c中的輸入扭矩、輸入轉(zhuǎn)速、輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速，計(jì)算出被檢測(cè)工件的傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)。
[0021]進(jìn)一步，步驟d中，被檢測(cè)工件的傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)包括傳動(dòng)效率、傳動(dòng)誤差和重復(fù)定位精度；
[0022]進(jìn)一步,步驟d 中，傳動(dòng)效率為
【權(quán)利要求】
1.一種精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:包括: 伺服驅(qū)動(dòng)單元，用于將動(dòng)力傳輸至被檢測(cè)工件的動(dòng)力輸入端； 動(dòng)態(tài)加載單元，用于對(duì)被檢測(cè)工件的動(dòng)力輸出端動(dòng)態(tài)加載； 數(shù)據(jù)采集單元，包括輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輸出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，分別獲取由伺服驅(qū)動(dòng)單元輸入至被檢測(cè)工件的輸入扭矩和輸入轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，以及被檢測(cè)工件輸出至動(dòng)態(tài)加載單元的輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)； 控制處理單元，用于接收數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)信號(hào)并根據(jù)該數(shù)據(jù)計(jì)算獲取被檢測(cè)工件的傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)，并用于控制伺服驅(qū)動(dòng)單元和動(dòng)態(tài)加載單元的運(yùn)行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述控制處理單元包括運(yùn)動(dòng)控制卡I和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，所述運(yùn)動(dòng)控制卡I用于向伺服驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出控制命令并向數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)反饋伺服驅(qū)動(dòng)單元運(yùn)行參數(shù)；數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)根據(jù)伺服驅(qū)動(dòng)單元運(yùn)行參數(shù)向動(dòng)態(tài)加載單元發(fā)出控制命令；所述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)用于接收輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和輸出數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息計(jì)算獲取被檢測(cè)工件的傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述伺服驅(qū)動(dòng)單元為帶有驅(qū)動(dòng)伺服控制器的驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)伺服控制器與運(yùn)動(dòng)控制卡I電連接；動(dòng)態(tài)加載單元為帶有驅(qū)動(dòng)器的測(cè)功機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述伺服驅(qū)動(dòng)單元為帶有驅(qū)動(dòng)伺服控制器的驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)伺服控制器與運(yùn)動(dòng)控制卡I電連接；所述動(dòng)態(tài)加載單元為帶有加載伺服控制器的加載伺服電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)伺服控制器通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡II與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括輸入扭矩傳感器和輸入光柵尺；加載端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括輸出扭矩傳感器和輸出光柵尺。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:伺服驅(qū)動(dòng)單元和動(dòng)態(tài)加載單元設(shè)有過(guò)壓、過(guò)流和過(guò)載的自動(dòng)保護(hù)。
7.一種利用精密傳動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)精度測(cè)量系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征在于:包括下列步驟: a.啟動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)單元，帶動(dòng)被檢測(cè)工件以傳動(dòng)的方式轉(zhuǎn)動(dòng)，并獲取伺服驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行參數(shù)； b.根據(jù)步驟a的伺服驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行參數(shù)，向動(dòng)態(tài)加載單元發(fā)出命令信號(hào)，對(duì)被檢測(cè)工件形成動(dòng)態(tài)加載: c.在步驟a和b進(jìn)行過(guò)程中，獲取由伺服驅(qū)動(dòng)單元輸入被檢測(cè)工件的輸入扭矩和輸入轉(zhuǎn)速信號(hào)，并獲取被檢測(cè)工件輸出至動(dòng)態(tài)加載單元的輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)； d.利用步驟c中的輸入扭矩、輸入轉(zhuǎn)速、輸出扭矩和輸出轉(zhuǎn)速，計(jì)算出被檢測(cè)工件的傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)方法，其特征在于:步驟d中，被檢測(cè)工件的傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)包括傳動(dòng)效率、傳動(dòng)誤差和重復(fù)定位精度。 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)方法，其特征在于:步驟d中，傳動(dòng)效率為
【文檔編號(hào)】G01M13/02GK103822783SQ201310697332
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】陳小安, 李云松 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)