[發(fā)明專利]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

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310697332.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN103822783A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小安;李云松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/02
• 分類號(hào): G01M13/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

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)有過壓、過流和過載的自動(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η=PoPi×100%=no×Toni×Ti=no×Tono×i×Ti=Toi×Ti×100%,]]>P_o和P_i為被檢測(cè)工件輸出功率與輸入功率，T_o和T_i為被檢測(cè)工件輸出扭矩與輸入扭矩，i為被檢測(cè)工件傳動(dòng)比，n_o和n_i為被檢測(cè)工件的輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速；

傳動(dòng)誤差為為輸入端實(shí)際轉(zhuǎn)角，為輸出端實(shí)際轉(zhuǎn)角；

重復(fù)定位精度為θ′=max(Δθ1,Δθ2,...,Δθn)-min(Δθ1,Δθ2,...,Δθn)2,]]>

Δθ₁,Δθ₂,...,Δθn為輸入轉(zhuǎn)角θ₀₁,θ₀₂...,θ_0n與輸出轉(zhuǎn)角θ₁₁,θ₁₂...,θ_1n的差值。