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

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有減速器回轉(zhuǎn)傳動誤差測試實驗臺的不足，本發(fā)明提供一種大速比高精密減速器傳動誤差測試實驗臺及其測試方法。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)傳動誤差小于3arcmin的一類減速器。本發(fā)明具有測量精度高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡易，可補償實驗臺裝配誤差造成的測量誤差等優(yōu)點，可為同類產(chǎn)品的傳動誤差測量提供一種有效的測試方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種大速比高精密減速器傳動誤差測試實驗臺，該實驗臺由輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置、機架和測量系統(tǒng)組成；所述輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置由分度頭和過渡軸組成；所述過渡軸的一端與被測減速器的輸入軸鍵連接；所述過渡軸的另一端為球頭，并夾緊于分度頭的三爪卡盤上；所述測量系統(tǒng)由輸出軸、測量試塊和三坐標(biāo)測量儀組成，所述機架和所述分度頭均固定在三坐標(biāo)測量儀的工作臺上；所述機架上設(shè)有連接法蘭；所述被測減速器為一種大速比高精密減速器，所述被測減速器通過所述連接法蘭固定在機架上；所述輸出軸的一端與被測減速器的輸出端連接，所述測量試塊通過鍵連接固定在所述輸出軸的另一端；所述測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，所述測量試塊的加工精度等同于3級塊規(guī)的精度。
[0006]本發(fā)明大速比高精密減速器傳動誤差測試方法，采用上述大速比高精密減速器傳動誤差測試實驗臺，其中，所述測量試塊的側(cè)棱長為8?15mm，邊長為120?250mm，所述測量試塊的側(cè)面均為測量平面，將測試過程中三坐標(biāo)測量儀采集數(shù)據(jù)點的測量平面定義為當(dāng)前測量平面，該測試方法包括以下步驟:[0007]步驟一:以被測減速器的回轉(zhuǎn)軸線和其輸出端的端面的交點為坐標(biāo)原點建立一測量直角坐標(biāo)系，其中，X軸為水平方向，y軸與被測減速器的回轉(zhuǎn)軸線重合，ζ軸為豎直方向；并對三坐標(biāo)測量儀的測量參數(shù)進(jìn)行初始化；
[0008]步驟二:確定被測減速器的測量初始位置后，用三坐標(biāo)測量儀測量所述測量試塊當(dāng)前測量平面上兩個測點A0和Btl的坐標(biāo)，并采用公式(I)計算被測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誤差測試實驗臺，由輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置、機架(5)和測量系統(tǒng)組成；其特征在于: 所述輸入軸旋轉(zhuǎn)裝置由分度頭(7)和過渡軸(6)組成；所述過渡軸(6)的一端與被測減速器(4)的輸入軸鍵連接；所述過渡軸(6)的另一端為球頭，并夾緊于分度頭(7)的三爪卡盤上； 所述測量系統(tǒng)由輸出軸(I)、測量試塊(2)和三坐標(biāo)測量儀(3)組成，所述機架(5)和所述分度頭(7)均固定在三坐標(biāo)測量儀(3)的工作臺上；所述機架(5)上設(shè)有連接法蘭；所述被測減速器(4)為一種大速比高精密減速器，所述被測減速器(4)通過所述連接法蘭固定在機架(5)上； 所述輸出軸(I)的一端與被測減速器(3)的輸出端連接，所述測量試塊(2)通過鍵連接固定在所述輸出軸(I)的另一端；所述測量試塊(2)的形狀選自于正四棱柱、正五棱柱和正六棱柱中的一種，所述測量試塊(2)的加工精度等同于3級塊規(guī)的精度。
2.一種大速比高精密減速器傳動誤差測試方法，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誤差測試實驗臺，其中，所述測量試塊的側(cè)棱長為8~15_，邊長為120~250mm，所述測量試塊(2)的側(cè)面均為測量平面，將測試過程中三坐標(biāo)測量儀采集數(shù)據(jù)點的測量平面定義為當(dāng)前測量平面，該測試方法包括以下步驟: 步驟一:以被測減速器的回轉(zhuǎn)軸線和其輸出端的端面的交點為坐標(biāo)原點建立一測量直角坐標(biāo)系，其中，X軸為水平方向，y軸與被測減速器的回轉(zhuǎn)軸線重合，z軸為豎直方向；并對三坐標(biāo)測量儀(3)的測量參數(shù)進(jìn)行初始化； 步驟二:確定被測減速器的測量初始位置后，用三坐標(biāo)測量儀測量所述測量試塊當(dāng)前測量平面上兩個測點A0和Btl的坐標(biāo)，并采用公式(I)計算被測減速器輸出端的初始相位角θ0:
【文檔編號】G01M13/02GK103759939SQ201410020920
【公開日】2014年4月30日 申請日期: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 申請人:天津大學(xué)