[發明專利]一種伺服電機及諧波減速機綜合測試平臺

有效

• 申請號: 201410283443.6
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104075890A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 毛廣澤;王紹敢;肖勇;賈慶偉;李丹
• 申請（專利權）人: 寧波韋爾德斯凱勒智能科技有限公司
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00;G01M13/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及機械檢測設備技術領域，特別涉及一種伺服電機及諧波減速機綜合測試平臺，用以解決諧波減速機以及伺服電機的綜合測試問題。

背景技術

隨著社會的不斷進步，工業發展越來越依賴高精度的控制技術，在關節機器人領域，諧波減速機和伺服電機作為關鍵的動力源和傳動元件，其性能的優劣直接影響到關節機器人的可靠性。由于諧波減速機和伺服電機都屬于高精密元件，故需要高精度的檢測手段對其進行綜合性的測試。

諧波減速機主要的性能參數包括傳動效率、無負載啟動轉矩、剛度、背隙、空程、角度傳達精度以及過渡過程等，現有的諧波減速器測試系統已有能力對各項性能進行檢測，但是實際裝配時誤差較大，在調整測試項目和測試目標時也比較費力，難以保證測試精度，而且因現有檢測設備在測量角位移時引入了傳動軸的形變誤差，導致系統誤差遠大于真實測量值，精確度上無法滿足測試需求；關于伺服電機的性能測試，傳統的檢測裝置同樣受人為因素影響很大，尤其是在安裝時同軸度方面難以進行調整，導致測試精度無法保證。

公開號為CN101587016A的專利文獻公開了一種“諧波減速器動態性能綜合檢測系統”，包括機械部分和電氣控制部分，其中機械部分包括安裝在底板上的X導軌，該導軌上設置有第一伺服電機、隨動減速器、第一扭矩傳感器、角度編碼器，第一伺服電機通過第一支架固定在X導軌上，與隨動減速器軸向相連；隨動減速器通過第二支架固定在X導軌上，并通過一加載組件與第一扭矩傳感器軸向相連；第一扭矩傳感器通過第一支座安裝在X導軌上，并與角度編碼器軸向相連，角度編碼器通過第三支架固定在X導軌上，并與第一連接軸相連；被測諧波減速器通過第四支架安裝在X導軌上；被測諧波減速器輸出軸與第一連接軸連接，輸入軸與第二連接軸連接；第二連接軸上設有能隨其轉動的旋轉編碼器，旋轉編碼器通過第五支架安裝在X導軌上，并與第二扭矩傳感器軸向連接，第二扭矩傳感器通過第二支座安裝在X導軌上，并與第二伺服電機軸向連接；第二伺服電機通過第六支架安裝在X導軌上。其工作原理為：被測諧波減速器在進行剛度測試時，用專用堵頭將其輸入端堵轉，或用第二伺服電機自鎖功能使其堵轉；加載時，利用工業控制計算機和高精度運動控制卡控制第一伺服電機和第二伺服電機運動，通過程序改變第一伺服電機和第二伺服電機的角度差值，使加載組件產生的力矩對被測諧波減速器輸出值進行加載；不需要加載時，脫開第一扭矩傳感器和角度編碼器軸向連接用加載聯軸器，或者控制電機同步運動。加載過程中通過角度編碼器、旋轉編碼器測量被測諧波減速器的輸入端和輸出端角度，通過兩個扭矩傳感器測量被測諧波減速器輸入端和輸出端的轉矩。計算機根據上述信息，針對不同項目，通過配套的軟件計算出減速器的相應參數。

然而，上述“諧波減速器動態性能綜合檢測系統”的缺陷在于：第一，由于分別設置第一伺服電機和第二伺服電機，工作時通過控制兩臺伺服電機的運動來實現加載功能，在實際應用過程中，因受到各種環境因素影響，容易引起加載力矩的波動，導致最終的檢測數據不夠準確；第二，在測量被測諧波減速器輸入端和輸出端的偏轉角度時，由于角度編碼器與被測諧波減速器的輸出軸之間通過第一連接軸相連接，旋轉編碼器與被測諧波減速器的輸入軸之間通過第二連接軸相連接，在實際測試過程中，因連接軸的剛度問題，在承受一定的轉矩時會發生相應的彈性變形，該變形量會加入到測量值當中，導致系統誤差遠大于實際測量值；第三，在實際裝配過程中，由各部件加工精度和人為因素導致的同軸度降低的問題十分嚴重，由于整個測試系統對同軸度的要求非常高，導致對各個支架加工精度和裝配精度要求十分嚴苛，尤其在調整測試目標或測試項目時，十分費事費力，即使調整之后，人為因素的影響也比較大，導致整個測試系統的精度也比較低。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種結構簡單合理、加載力矩不易波動、檢測數據準確度高、系統誤差小、裝配與調整方便的伺服電機及諧波減速機綜合測試平臺。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明所述的一種伺服電機及諧波減速機綜合測試平臺，包括機架、設于機架上的隔振平臺、以及配合安裝在隔振平臺上的直線導軌和磁粉制動器，所述直線導軌上裝設有大量程轉矩轉速傳感器、第一角度編碼器、諧波減速機、第二角度編碼器、小量程轉矩轉速傳感器、以及伺服電機；

所述磁粉制動器的輸出軸與大量程轉矩轉速傳感器通過第一聯軸器連接，所述大量程轉矩轉速傳感器固定安裝在第一三維位移臺上，所述第一三維位移臺的底部固定設有沿垂直于直線導軌方向可調且可鎖緊的第一滑塊，所述第一滑塊可滑動裝設于所述直線導軌上；