[發明專利]精密減速機空程精度測試系統

有效

• 申請號: 201010224638.5
• 申請日: 2010-07-13
• 公開（公告）號: CN102331242A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 戚厚軍;張秀乾;劉繼巖;張大衛;閻兵
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明的精密減速機空程誤差測試方法，屬于齒輪副傳動精度測量技術領域。

技術背景

空程誤差是將傳動鏈的輸入端固定，輸出端所具有的回轉量。目前關于空程誤差的測試系統沒有查到。而關于傳動誤差的測試主要利用傳動系統輸入和輸出端兩傳感器的相位信號關系來反映。具體的比相方法主要有同頻比相法和非同頻比相。若采用同頻比相，為獲得同頻比相信號，先要進行傳動比分頻。另外，為了適應各種誤差范圍均不致發生2π相位翻轉，需進行量程分頻。而分頻使分辨率降低，為保證足夠的分辨率，應先進行倍頻。由此，使得測量系統復雜，誤差環節增多，難以保證測量精度。而采用非同頻比相，由于輸出端的相位不一定是輸出端相位的整數倍，帶來了相位誤差，降低了測量精度。

為了提高測量精度，采用高精度的角位移傳感器，而該測試系統的價格相對較高。

發明內容

針對目前未發現空程精度測試裝置的狀況，本發明目的在于提供一種高精度、智能化的減速機空程精度測試系統。

本發明是一種精密減速機空程精度測試系統，由測試裝置和測試軟件組成。

其中，測試裝置部分主要指輸出轉角信號采集，即將減速器固定于機架的法蘭盤上，通過精密彈性聯軸器將減速器的輸出端與光柵編碼器連接。

其中，測試軟件部分主要對采集到的轉角信號進行信號處理和計算分析。

上述空程精度測試系統，其特征在于：

(a)減速機固定于機架的法蘭盤上，可根據不同減速機的外形尺寸更換法蘭盤，實現多種減速機空程精度的安裝測試；

(b)減速機輸出端的法蘭盤通過減速機外殼止口與其相連，同時將法蘭盤與輸出軸設計成一體，減小了該測試系統的安裝誤差；

(c)該裝置的輸出端采用精密彈性聯軸器連接編碼器和輸出軸，保證轉角的精度；

(d)該測試系統輸出端的轉角信號經放大、整形、細分處理后，經數據采集卡輸入到計算機，利用脈沖填充方法進一步細分測試信號，以保證該系統的測試精度達到所要求的性能；

(e)基于Windows平臺，開發出精密減速機空程誤差測試軟件，分析出傳動系統的空程誤差。

在第(d)步驟中所述脈沖填充方法進一步細分測試信號是可以按如下方式實現：以輸出端前一個脈沖為開門信號，后一個脈沖為關門信號，由計數器計數輸出端脈沖的整數，利用計算機的時鐘脈沖對非整數相位進行插值細分。

該測試系統具有以下特點：

1、檢測精度高。角度檢測精度可控制在±2?arc?sec；

2、結構簡單、靈活。只更換輸出端的法蘭盤，可實現多種減速機空程精度的安裝測試；

附圖說明

圖1精密減速機空程誤差測試裝置；

圖2時鐘脈沖細分；

圖中標號名稱：1.扭矩加載器，2.線輪，3.輸出端法蘭盤，4.減速器，5.彈性聯軸器，6.光柵編碼器，7.輸入軸，8.輸入端法蘭盤，9.機架，10.線輪，11.扭矩加載器。

具體實施方式

精密減速機空程誤差測試裝置由輸出光柵編碼器6、精密彈性聯軸器5、輸入端法蘭盤8、輸出端法蘭盤3、扭矩加載器1，11、以及機架9組成。減速機輸入軸與輸入端法蘭盤固定在一起，并以止口與減速器4剛性連接。同時，輸出端法蘭盤3以止口與減速器4的輸出盤剛性連接，扭矩加載器1，11以一定的扭矩驅動輸出端法蘭盤3轉動，其轉角通過聯軸器輸入到輸出端的光柵編碼器6，由光柵編碼器測得轉角信號。轉角信號進一步進行放大、整形、細分，經數據采集卡輸入到計算機中。

經光柵編碼器獲得的轉角信號不能滿足精密減速機空程精度測試需求，為了較高的測試精度，需將輸出端的轉角信號利用脈沖填充方法進一步細分，以保證該系統的測試精度達到所要求的性能；具體細分方式是由計數器計數輸出端脈沖的整數，并利用計算機的時鐘脈沖對非整數相位進行插值細分。

利用微機的ISA總線，將接口卡插到ISA的總線槽內，系統根據設定的口地址隨機讀取數據。基于Windows平臺，開發出空程精度模塊化自動測試軟件系統。該系統包括一個應用程序和一個動態連接庫，動態連接庫是對微機接口操作的函數庫。應用程序將動態庫載入內存，直接調用數據輸入模塊、控制模塊、數據分析模塊、窗口輸出模塊等。