[發(fā)明專利]一種懸掛式諧波減速器振動(dòng)測試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910317102.9
• 申請(qǐng)日: 2019-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN110031219A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊躒;楊慧新;王成剛;季洪超;陳宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科新松有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/028
• 分類號(hào): G01M13/028
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

本發(fā)明公開了一種懸掛式諧波減速器振動(dòng)測試方法和測試裝置，屬于機(jī)器人測試技術(shù)領(lǐng)域。所述測試裝置包括彈性繩、電機(jī)、環(huán)形框、測振傳感器、龍門支架和輸出法蘭；將所述電機(jī)和諧波減速器分別固定在環(huán)形框上，并通過彈性繩將環(huán)形框懸掛在龍門支架上；所述電機(jī)的輸出端與諧波減速器的輸入端連接，諧波減速器的輸出端連接輸出法蘭；所述測振傳感器測振方向位于水平面上，垂直于彈性繩。調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，分別在每個(gè)轉(zhuǎn)速下測量振動(dòng)信號(hào)，數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)檢測測振傳感器的振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行振動(dòng)檢驗(yàn)。本發(fā)明具有安裝便捷，操作簡單；外界因素對(duì)振動(dòng)信號(hào)的干擾小；以及準(zhǔn)確度高，足夠真實(shí)地反映減速器的振動(dòng)特性的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種懸掛式諧波減速器振動(dòng)測試方法。

背景技術(shù)

諧波減速器的傳遞精度比較高，而且其傳動(dòng)比較大，在協(xié)作機(jī)器人中得到了廣泛應(yīng)用。諧波減速器的振動(dòng)性能直接影響機(jī)器人的整體性能，所以選擇振動(dòng)小的諧波減速器在機(jī)器人開發(fā)階段是至關(guān)重要的。由于影響諧波減速器的振動(dòng)性能的因素眾多，從使用諧波減速器的一方來說，進(jìn)行來料檢驗(yàn)時(shí)對(duì)諧波減速器進(jìn)行振動(dòng)檢驗(yàn)是一種可執(zhí)行的方案。諧波減速器振動(dòng)檢驗(yàn)的關(guān)鍵是振動(dòng)測試方法和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

目前的測試方法是把諧波減速器1固定在一種工裝2上，如圖1所示，電機(jī)4和輸出法蘭5均固定在諧波減速器1上。在諧波減速器1的檢測位置粘貼測振傳感器3，通過測振傳感器3所測數(shù)據(jù)來判斷諧波減速器1的振動(dòng)大小。目前這種測振方法能在一定程度上對(duì)諧波減速器1的振動(dòng)進(jìn)行判斷，但是準(zhǔn)確度不高，而且安裝、拆卸比較繁瑣。對(duì)于批量檢測而言，這種檢驗(yàn)方法效率很低，甚至?xí)绊懏a(chǎn)線的生產(chǎn)效率。一方面，由于存在連接面，會(huì)引入很多非線性因素，這些非線性因素會(huì)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的頻譜產(chǎn)生較大的干擾，應(yīng)用這種方法測得的諧波減速器1振動(dòng)信號(hào)的頻譜如圖2所示，圖中的X坐標(biāo)表示頻率，單位是Hz，Y坐標(biāo)是減速器的輸出轉(zhuǎn)速，單位是deg/s，Z坐標(biāo)是振動(dòng)幅值；另一方面，用于固定諧波減速器的工裝本身存在固有頻率，當(dāng)諧波減速器的特征頻率和工裝的固有頻率重合或接近時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振，這時(shí)測振傳感器測得的數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映諧波減速器的振動(dòng)。從圖2可見，在頻率為310Hz的位置出現(xiàn)了一個(gè)固有頻率，該固有頻率不會(huì)隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變，而是一直保持在310Hz，當(dāng)諧波減速器的特征頻率接近310Hz時(shí)，會(huì)發(fā)生共振，如圖2中轉(zhuǎn)速為100deg/s和140deg/s時(shí)，在310Hz附近的特征頻率和諧波頻率對(duì)應(yīng)的振幅明顯偏高，對(duì)準(zhǔn)確判斷諧波減速器振動(dòng)產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中振動(dòng)信號(hào)不能準(zhǔn)確反映諧波減速器的振動(dòng)特性的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種懸掛式諧波減速器振動(dòng)測試方法和測量裝置，具體為將被測量對(duì)象(諧波減速器)進(jìn)行懸掛，以排除非線性因素和測量工裝固有頻率對(duì)測量結(jié)果的影響。

本發(fā)明提供的所述一種懸掛式諧波減速器振動(dòng)測試裝置，包括彈性繩、電機(jī)、環(huán)形框、測振傳感器和龍門支架；將所述電機(jī)和諧波減速器分別固定在環(huán)形框上，并通過彈性繩將環(huán)形框懸掛在龍門支架上。所述電機(jī)的輸出端與諧波減速器的輸入端連接，諧波減速器的輸出端連接輸出法蘭。所述測振傳感器測振方向位于水平面上，垂直于彈性繩。所述彈性繩的頂端固定在龍門支架上，末端固定連接在所述環(huán)形框上；所述測振傳感器粘貼在所述諧波減速器的不轉(zhuǎn)動(dòng)部分上。所述測振傳感器連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

應(yīng)用所述的測試裝置，本發(fā)明提供的所述測試方法，具體包括步驟：

步驟一、將測試裝置和測振對(duì)象組裝并懸掛在龍門支架上，粘貼測振傳感器；設(shè)置數(shù)據(jù)采集設(shè)備參數(shù)。所述的測振對(duì)象包括諧波減速器和輸出法蘭。

步驟二、電機(jī)通電，設(shè)置電機(jī)參數(shù)；

步驟三、調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使諧波減速器輸出轉(zhuǎn)速從低速以固定的增量逐漸增加，分別在每個(gè)轉(zhuǎn)速下測量振動(dòng)信號(hào)，數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)檢測測振傳感器的振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行振動(dòng)檢驗(yàn)。

步驟四、電機(jī)斷電，測量結(jié)束。

本發(fā)明所提供的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：