全文摘要
本实用新型公开了一种精密减速器高精度综合性能测量结构，包括分别与被测减速器输入、输出轴连接的输入端测量结构和与输出端测量结构；所述输入端测量结构包括输入端扭矩传感器和输入端圆光栅；所述输入端圆光栅通过输入端刚性联轴器与被测减速器输入轴连接；所述输入端扭矩传感器通过输入端柔性联轴器与输入端圆光栅连接；所述输出端测量结构包括输出端扭矩传感器和输出端圆光栅；所述输出端圆光栅通过输出端刚性联轴器与被测减速器输出轴连接；所述输出端扭矩传感器通过输出端柔性联轴器与输出端圆光栅连接。本实用新型通过使用角度传感器刚性、前置连接，扭矩传感器柔性且形变可控连接，适应了被测参数自身特性，提高了数据采集的真实性。
主设计要求
1.一种精密减速器高精度综合性能测量结构，其特征在于，包括与被测减速器(5)输入轴连接的输入端测量结构和与被测减速器(5)输出轴连接的输出端测量结构；所述输入端测量结构包括输入端扭矩传感器(1)和输入端圆光栅(3)；所述输入端圆光栅(3)通过输入端刚性联轴器(4)直接与所述被测减速器(5)输入轴相连接，以避免测量力矩引起的输入端测量轴系弹性角位移计入测量结果；所述输入端扭矩传感器(1)通过输入端柔性联轴器(2)与所述输入端圆光栅(3)背离被测减速器(5)的一端相连接，以减少或避免因输入端测量轴系同轴度误差引起的附加扭矩；所述输出端测量结构包括输出端扭矩传感器(9)和输出端圆光栅(7)；所述输出端圆光栅(7)通过输出端刚性联轴器(6)直接与所述被测减速器(5)输出轴相连接，以避免测量力矩引起的输出端测量轴系弹性角位移计入测量结果；所述输出端扭矩传感器(9)通过输出端柔性联轴器(8)与所述输出端圆光栅(7)背离被测减速器(5)的一端相连接，以减少或避免因输出端测量轴系同轴度误差引起的附加扭矩。
设计方案
1.一种精密减速器高精度综合性能测量结构，其特征在于，包括与被测减速器(5)输入轴连接的输入端测量结构和与被测减速器(5)输出轴连接的输出端测量结构；
所述输入端测量结构包括输入端扭矩传感器(1)和输入端圆光栅(3)；所述输入端圆光栅(3)通过输入端刚性联轴器(4)直接与所述被测减速器(5)输入轴相连接，以避免测量力矩引起的输入端测量轴系弹性角位移计入测量结果；所述输入端扭矩传感器(1)通过输入端柔性联轴器(2)与所述输入端圆光栅(3)背离被测减速器(5)的一端相连接，以减少或避免因输入端测量轴系同轴度误差引起的附加扭矩；
所述输出端测量结构包括输出端扭矩传感器(9)和输出端圆光栅(7)；所述输出端圆光栅(7)通过输出端刚性联轴器(6)直接与所述被测减速器(5)输出轴相连接，以避免测量力矩引起的输出端测量轴系弹性角位移计入测量结果；所述输出端扭矩传感器(9)通过输出端柔性联轴器(8)与所述输出端圆光栅(7)背离被测减速器(5)的一端相连接，以减少或避免因输出端测量轴系同轴度误差引起的附加扭矩。
2.根据权利要求1所述的一种精密减速器高精度综合性能测量结构，其特征在于，所述输入端刚性联轴器(4)包括依次连接的：
输入端法兰盘(41)，用于与所述输入端圆光栅(3)连接；
输入端止口(42)，用于安装防止所述输入端刚性联轴器(4)侧翻并辅助支撑所述输入端刚性联轴器(4)的轴承，以及用于对所述输入端刚性联轴器(4)进行定位；
输入端花键套(43)，用于与所述被测减速器(5)输入轴连接。
3.根据权利要求1所述的一种精密减速器高精度综合性能测量结构，其特征在于，所述输出端刚性联轴器(6)包括依次连接的：
输出端法兰盘(61)，用于与所述输出端圆光栅(7)连接；
输出端止口(62)，用于安装防止所述输出端刚性联轴器(6)侧翻并辅助支撑所述输出端刚性联轴器(6)的轴承，以及用于对所述输出端刚性联轴器(6)进行定位；
输出端花键套(63)，用于与所述被测减速器(5)输出轴连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及减速器检测技术，特别涉及一种精密减速器高精度综合性能测量结构。
背景技术
随着信息化和工业化的不断发展，工业机器人的应用越来越广泛，对机器人关节减速器的性能要求也越来越高。高精度减速器作为机器人运动传递系统的关键部件，其性能直接影响着整个机器人传动系统的运动精度和效率，所以精密减速器的性能检测对于机器人的发展，乃至整个制造装备产业的发展有重要的影响。检测精密减速器的重要参数性能，最重要的功能是要能够检测出被测减速器的真实性能。具体来说就是检测数据必须忠实于指标参数的基本定义。但是由于测量方法和测量空间的局限，参数量只能通过间接的方法实现测量。比如用电机自带的编码器测量输入、输出轴的转角，由于电机往往布置在测量轴系中远离被测减速器轴的一端，此种情况下编码器的读数，不仅反映被测减速器轴的角度，还包括仪器整个传动轴系中各轴受力变形的角度之和。用这样的数据表示被测减速器的性能，显然不符合实际情况。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种精密减速器高精度综合性能测量结构，采用该结构能够实时、高精度地完成被测减速器输入端和输出端的扭矩、角度等基本量的检测，并按照定义给出其它由基本量派生的性能参数。
本实用新型所采用的技术方案是：一种精密减速器高精度综合性能测量结构，包括与被测减速器输入轴连接的输入端测量结构和与被测减速器输出轴连接的输出端测量结构；
所述输入端测量结构包括输入端扭矩传感器和输入端圆光栅；所述输入端圆光栅通过输入端刚性联轴器直接与所述被测减速器输入轴相连接，以避免测量力矩引起的输入端测量轴系弹性角位移计入测量结果；所述输入端扭矩传感器通过输入端柔性联轴器与所述输入端圆光栅背离被测减速器的一端相连接，以减少或避免因输入端测量轴系同轴度误差引起的附加扭矩；
所述输出端测量结构包括输出端扭矩传感器和输出端圆光栅；所述输出端圆光栅通过输出端刚性联轴器直接与所述被测减速器输出轴相连接，以避免测量力矩引起的输出端测量轴系弹性角位移计入测量结果；所述输出端扭矩传感器通过输出端柔性联轴器与所述输出端圆光栅背离被测减速器的一端相连接，以减少或避免因输出端测量轴系同轴度误差引起的附加扭矩。
进一步的，所述输入端刚性联轴器包括依次连接的：
输入端法兰盘，用于与所述输入端圆光栅连接；
输入端止口，用于安装防止所述输入端刚性联轴器侧翻并辅助支撑所述输入端刚性联轴器的轴承，以及用于对所述输入端刚性联轴器进行定位；
输入端花键套，用于与所述被测减速器输入轴连接。
进一步的，所述输出端刚性联轴器包括依次连接的：
输出端法兰盘，用于与所述输出端圆光栅连接；
输出端止口，用于安装防止所述输出端刚性联轴器侧翻并辅助支撑所述输出端刚性联轴器的轴承，以及用于对所述输出端刚性联轴器进行定位；
输出端花键套，用于与所述被测减速器输出轴连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型一种精密减速器高精度综合性能测量结构，通过使用角度传感器刚性、前置(尽量靠近被测减速器输入、输出轴端)连接，扭矩传感器柔性且形变可控连接，适应了被测参数自身特性，提高了数据采集的真实性。
附图说明
图1为本实用新型精密减速器高精度综合性能测量结构示意图；
图2为本实用新型的输入端刚性联轴器结构示意图；
图3为本实用新型的输出端刚性联轴器结构示意图；
附图标注：1、输入端扭矩传感器；2、输入端柔性联轴器；3、输入端圆光栅；4、输入端刚性联轴器；5、被测减速器；6、输出端刚性联轴器；7、输出端圆光栅；8、输出端柔性联轴器；9、输出端扭矩传感器；41、输入端法兰盘；42、输入端止口；43、输入端花键套；61、输出端法兰盘；62、输出端止口；63、输出端花键套。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1至图3所示，一种精密减速器高精度综合性能测量结构，该结构所涉精密减速器高精度综合性能检测仪测量系统中的传感器布局，提高了角度、扭矩两个基本量值的测量准确性。
该结构包括与被测减速器5输入轴连接的输入端测量结构和与被测减速器5输出轴连接的输出端测量结构。所述输入端测量结构包括输入端扭矩传感器1、输入端圆光栅3、输入端刚性联轴器4和输入端柔性联轴器2；所述输出端测量结构包括输出端扭矩传感器9、输出端圆光栅7、输出端刚性联轴器6和输出端柔性联轴器8。基于减速器检测仪器的桶型工作台体和盘状对称轴支架结构，将所述输入端扭矩传感器1、输出端扭矩传感器9和输入端圆光栅3、输出端圆光栅7尽可能安装在靠近被测减速器5的位置，所述输入端圆光栅3、输出端圆光栅7刚性、前置(尽量靠近被测减速器5输入、输出轴端)连接，所述输入端扭矩传感器1、输出端扭矩传感器9柔性且形变可控连接。
角度测量采用输入端圆光栅3、输出端圆光栅7作为角度传感器，所述输入端圆光栅3、输出端圆光栅7安装在最靠近被测减速器5输入、输出轴端的位置，将所述输入端圆光栅3通过所述输入端刚性联轴器4直接与所述被测减速器5输入轴相连接，所述输出端圆光栅7通过所述输出端刚性联轴器6直接与所述被测减速器5输出轴相连接，通过刚性连接结构避免测量力矩引起的输入端、输出端测量轴系弹性角位移计入测量结果。扭矩测量采用输入端扭矩传感器1和输出端扭矩传感器9进行测量，所述输入端扭矩传感器1和输出端扭矩传感器9分别通过输入端柔性联轴器2和输出端柔性联轴器8串联在输入端圆光栅3、输出端圆光栅7后面，通过柔性连接结构减少或避免因输入端、输出端测量轴系同轴度误差引起的附加扭矩。适应了被测参数自身特性，提高了数据采集的真实性。其中，本实用新型中的输入端测量轴系是指输入端刚性联轴器4、输入端圆光栅3、输入端弹性联轴器、输入端扭矩传感器1及连接所述输入端扭矩传感器1的电机输出轴等的组合；本实用新型中的输出端测量轴系是指输出端刚性联轴器6、输出端圆光栅7、输出端弹性联轴器、输出端扭矩传感器9及连接所述输出端扭矩传感器9的电机输出轴等的组合。
其中，所述输入端刚性联轴器4包括依次连接的输入端法兰盘41、输入端止口42和输入端花键套43；所述输入端法兰盘41用于与所述输入端圆光栅3连接；所述输入端止口42用于安装防止所述输入端刚性联轴器4侧翻并辅助支撑所述输入端刚性联轴器4的轴承，所述轴承的内圈与所述输入端止口42固定连接、外圈固定在减速器检测仪器的外壳内，所述输入端止口42还用于对所述输入端刚性联轴器4进行定位，保证输入端测量轴系的同轴度；所述输入端花键套43用于与所述被测减速器5输入轴连接。
所述输出端刚性联轴器6与所述输入端刚性联轴器4结构相同，包括依次连接的输出端法兰盘61、输出端止口62和输出端花键套63；所述输出端法兰盘61用于与所述输出端圆光栅7连接；所述输出端止口62用于安装防止所述输出端刚性联轴器6侧翻并辅助支撑所述输出端刚性联轴器6的轴承，所述轴承的内圈与所述输出端止口62固定连接、外圈固定在减速器检测仪器的外壳内，所述输出端止口62还用于对所述输出端刚性联轴器6进行定位，保证输出端测量轴系的同轴度；所述输出端花键套63用于与所述被测减速器5输出轴连接。
对减速器综合性能进行测量时只需控制仪器按预定的方式加载，输入端圆光栅3、输出端圆光栅7、输入端扭矩传感器1和输出端扭矩传感器9即可分别快速完成被测减速器5输入端和输出端的转角和扭矩等基本量的检测，并可按照定义给出其它由基本量派生的性能参数。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920293723.3
申请日:2019-03-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:12(天津)
授权编号:CN209570343U
授权时间:20191101
主分类号:G01M 13/02
专利分类号:G01M13/02;G01M13/022
范畴分类:31E;27D;
申请人:天津大学
第一申请人:天津大学
申请人地址:300072 天津市南开区卫津路92号
发明人:裘祖荣;于振;尤悦;方林;薛洁;胡文川
第一发明人:裘祖荣
当前权利人:天津大学
代理人:王蒙蒙
代理机构:12201
代理机构编号:天津市北洋有限责任专利代理事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计