一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置及检测方法与流程

本发明属于谐波减速器技术领域，具体涉及一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置及检测方法。

背景技术：

谐波齿轮传动是20世纪50年代后期随着航天技术发展出现的一种新型传动，属于少齿差行星齿轮传动。谐波减速器主要由三个基本构件组成：带有内齿圈的刚轮、带有外齿圈的柔轮以及波发生器。作为减速器使用，通常采用波发生器主动(输入)、刚轮固定、柔轮输出的形式，波发生器是一个杆状部件，其两端装有滚动轴承构成滚轮，与柔轮的内壁通过柔性轴承相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件，当波发生器装入柔轮后，通过柔性轴承迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成异形曲面，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器相反方向的缓慢旋转。

钢轮的外圆度影响谐波减速器的传动平稳性、承载能力以及运动精度。但是，对钢轮的外圆度检测中，需要手工定位、装夹钢轮，再对单个钢轮进行检测，无法批量进行，检测速度慢，且检测精度低，费时费力。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置及检测方法，通过旋转平台转动夹紧旋转机构，首先与推动机构配合，夹紧旋转机构装夹钢轮，旋转平台转动，带有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构清洗，清洗后再转动到检测机构进行检测，检测合格后再转到推动机构处取下钢轮，旋转平台上有三个夹紧旋转机构，依此批量进行，实现了钢轮的装夹、定位的自动化，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置，包括底座，底座设有中心轴，中心轴上设有固定平台，固定平台设有旋转部，固定平台外侧设有旋转平台，旋转部带动旋转平台，底座固定连接有环形平台，环形平台位于旋转平台的外侧，环形平台与旋转平台相匹配，旋转平台圆周分布设有三个夹紧旋转机构，固定平台上圆周分布有检测机构、清洗机构与推动机构，检测机构、清洗机构与推动机构分别与三个夹紧旋转机构相对应。本发明通过旋转平台转动夹紧旋转机构，首先与推动机构配合，夹紧旋转机构装夹钢轮，旋转平台转动，带有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构清洗，清洗后再转动到检测机构进行检测，检测合格后再转到推动机构处取下钢轮，旋转平台上有三个夹紧旋转机构，依此批量进行，实现了钢轮的装夹、定位的自动化，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

进一步，夹紧旋转机构包括底板、夹紧结构与转轴，底板与旋转平台固定连接，底板上设有转轴，转轴穿过夹紧结构，转轴带动夹紧结构，实现了夹紧机构的转动，能更好的清洗钢轮的检测面以及更精确的测量。

进一步，夹紧结构包括装夹台、第一卡盘、第二卡盘、弹簧与定位板，装夹台远离中心轴的一端与第一卡盘固定连接，装夹台靠近中心轴的一端与第二卡盘活动连接，装夹台的两侧设有滑槽，第二卡盘的底部设有定位杆，定位杆穿过滑槽，定位杆之间设有连杆，定位板设有凹槽，连杆的底部设有限位块，限位块位于凹槽内，限位块固定连接有限位杆，限位杆位于凹槽内，限位杆的端部设有连动杆，连动杆位于凹槽内，连动杆的一侧设有弹簧，弹簧位于凹槽内，转轴穿过定位板，转轴的端部与装夹台的底部连接。推动机构运行，带动连动杆挤压弹簧，连动杆的移动同时带动限位杆、连杆与定位杆向中心轴方向移动，从而拉开第二卡盘，机械手运行，将钢轮装夹到定位板上，带导杆气缸将导杆伸出，弹簧的反作用力下，使得第二卡盘向远离中心轴的方向移动，使得第一卡盘与第二卡盘配合将钢轮的底部夹紧，实现了自动装夹、定位。

进一步，推动机构包括带导杆气缸、推板，推板固定连接于带导杆气缸的端部，推板位于夹紧旋转机构中，带导杆气缸伸缩导杆使得夹紧旋转机构夹紧钢轮。

进一步，清洗机构包括l型清洗管与喷头，l型清洗管固定连接平台上，喷头固定安装于l型清洗管的端部，实现了钢轮的检测面的清洗，使得检测结果更加精确。

进一步，检测机构包括调节座与数显百分表，固定平台与固定平台相对应的环形平台上均固定安装有调节座，调节座上设有调节杆，调节杆上设有数显百分表。数显百分表对称设置在钢轮的外侧进行检测，使得检测结果更加精确。

一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测方法，包括如下步骤：

a、检测前的准备：准备待检测的钢轮，对钢轮外表面进行粗清理，开机检查装置是否能够正常使用，调整测量机构中的调节杆，使得数显百分表的触头垂直于钢轮的外表面；

b、进行检测：

(1)装夹钢轮：旋转平台转动，将夹紧旋转机构转动到推动机构处，推板位于连动杆的前侧，带导杆气缸运行，导杆回缩带动推板使得连动杆挤压弹簧，连动杆的移动同时带动限位杆、连杆与定位杆向中心轴方向移动，从而拉开第二卡盘，机械手运行，将钢轮装夹到定位板上，带导杆气缸将导杆伸出，弹簧的反作用力下，使得第二卡盘向远离中心轴的方向移动，使得第一卡盘与第二卡盘配合将钢轮的底部夹紧；

(2)装夹与清洗：旋转平台继续转动，将夹紧有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构处，底座上的转轴转动，带动定位板与装夹台转动，使得钢轮转动，喷头对钢轮需要测量的地方进行冲洗，同时未带有钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，安照步骤(1)进行装夹；

(3)装夹、清洗与测量：

1)旋转平台再次装动，将清洗完成后的钢轮转动到测量机构处，两个数显百分表的触头垂直于钢轮的外圆面，并紧贴钢轮的外圆面，底座的转轴转动，使得钢轮进行转动，开始测量，同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构转动清洗机构处，按照(2)进行清洗，同时未带有钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，安照(1)进行装夹；

2)测量结果：数显百分表测量结果符合要求进入下一步，数显百分表测量结果未达标的，机器停止运作，并发出提示音，需手动取出未达标的钢轮，并及时对未达标的钢轮进行标注，对装置复位后再继续进行检测；

(4)取出钢轮：旋转平台转动，将带有检测完成的钢轮的夹紧旋转机构转动到推动机构处，带导杆气缸运行，导杆回缩将第二卡盘拉开，机械手取出钢轮，再装入未检测的钢轮，带导杆气缸运行，导杆伸出，第一卡盘与第二卡盘配合卡紧未检测的钢轮的底部，同时带有清洗完成的钢轮的夹紧旋转机构转动到测量机构处，按照(3)进行测量，同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构转动清洗机构处，按照(2)进行清洗；

c、批量处理：循环步骤b，批量进行检测；

d、日常维护：使用完毕后，切断电源，取下数显百分表，并将其触头清理干净，放入保护盒内，并将装置擦干，并对相应部件涂上润滑油。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明通过旋转平台转动夹紧旋转机构，先与推动机构配合，使得夹紧旋转机构装夹钢轮，旋转平台转动，带有钢轮的夹紧旋转机构转动到清洗机构清洗，清洗后再转动到检测机构进行检测，检测合格后再转到推动机构处取下钢轮，旋转平台上有三个夹紧旋转机构，依此批量进行，实现了钢轮的装夹、定位的自动化，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

本发明中夹紧旋转机构包括底板、夹紧结构与转轴，底板上设有转轴，转轴穿过夹紧结构，转轴带动夹紧结构，实现了夹紧机构的转动，能更好的清洗钢轮的检测面以及更精确的测量。夹紧结构包括固定座、装夹台、第一卡盘、第二卡盘、弹簧与定位板，装夹台远离中心轴的一端与第一卡盘固定连接，装夹台靠近中心轴的一端与第二卡盘活动连接，装夹台的两侧设有滑槽，第二卡盘的底部设有定位杆，定位杆穿过滑槽，定位杆之间设有连杆，定位板设有凹槽，连杆的底部设有限位块，限位块位于凹槽内，限位块固定连接有限位杆，限位杆位于凹槽内，限位杆的端部设有连动杆，连动杆位于凹槽内，连动杆的一侧设有弹簧，弹簧位于凹槽内，固定座与旋转平台固定连接，固定座上设有转轴，转轴穿过定位板，转轴的端部与装夹台的底部连接。推动机构运行，带动连动杆挤压弹簧，连动杆的移动同时带动限位杆、连杆与定位杆向中心轴方向移动，从而拉开第二卡盘，机械手运行，将钢轮装夹到定位板上，带导杆气缸将导杆伸出，弹簧的反作用力下，使得第二卡盘向远离中心轴的方向移动，使得第一卡盘与第二卡盘配合将钢轮的底部夹紧，实现了自动装夹、定位。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置的结构示意图；

图2为本发明中底座的结构示意图；

图3为本发明中旋转平台与夹紧旋转机构连接的结构示意图；

图4为本发明中夹紧旋转机构的结构示意图；

图5为本发明中夹紧旋转机构的右视图；

图6为图4中a处放大的结构示意图。

图中，1-底座；2-中心轴；3-固定平台；4-旋转部；5-旋转平台；6-环形平台；7-夹紧旋转机构；8-检测机构；9-清洗机构；10-推动机构；11-底板；12-夹紧结构；13-转轴；14-装夹台；15-第一卡盘；16-第二卡盘；17-弹簧；18-定位板；19-滑槽；20-定位杆；21-连杆；22-凹槽；23-限位块；24-连动杆；25-带导杆气缸；26-推板；27-l型清洗管；28-喷头；29-调节座；30-数显百分表；31-调节杆；32-限位杆。

具体实施方式

如图1至图6所示，为本发明一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测装置，包括底座1，底座1设有中心轴2，中心轴2上设有固定平台3，固定平台3设有旋转部4，固定平台3外侧设有旋转平台5，旋转部4带动旋转平台5，底座1固定连接有环形平台6，环形平台6位于旋转平台5的外侧，环形平台6与旋转平台5相匹配，旋转平台5圆周分布设有三个夹紧旋转机构7，固定平台3上圆周分布有检测机构8、清洗机构9与推动机构10，检测机构8、清洗机构9与推动机构10分别与三个夹紧旋转机构7相对应。

夹紧旋转机构7包括底板11、夹紧结构12与转轴13，底板11与旋转平台5固定连接，底板11上设有转轴13，转轴13穿过夹紧结构12，转轴13带动夹紧结构12，实现了夹紧机构的转动，能更好的清洗钢轮的检测面以及更精确的测量。夹紧结构12包括装夹台14、第一卡盘15、第二卡盘16、弹簧17与定位板18，装夹台14远离中心轴2的一端与第一卡盘15固定连接，装夹台14靠近中心轴2的一端与第二卡盘16活动连接，装夹台14的两侧设有滑槽19，第二卡盘16的底部设有定位杆20，定位杆20穿过滑槽19，定位杆20之间设有连杆21，定位板18设有凹槽22，连杆21的底部设有限位块23，限位块23位于凹槽22内，限位块23固定连接有限位杆32，限位杆32位于凹槽22内，限位杆32的端部设有连动杆24，连动杆24位于凹槽22内，连动杆24的一侧设有弹簧17，弹簧17位于凹槽22内，转轴13穿过定位板18，转轴13的端部与装夹台14的底部连接。推动机构10运行，带动连动杆24挤压弹簧17，连动杆24的移动同时带动限位杆32、连杆21与定位杆20向中心轴2方向移动，从而拉开第二卡盘16，机械手运行，将钢轮装夹到定位板18上，带导杆气缸25将导杆伸出，弹簧17的反作用力下，使得第二卡盘16向远离中心轴2的方向移动，使得第一卡盘15与第二卡盘16配合将钢轮的底部夹紧，实现了自动装夹、定位。

推动机构10包括带导杆气缸25、推板26，推板26固定连接于带导杆气缸25的端部，推板26位于夹紧旋转机构7中，带导杆气缸25伸缩导杆使得夹紧旋转机构7夹紧钢轮。

清洗机构9包括l型清洗管与喷头28，l型清洗管固定连接平台上，喷头28固定安装于l型清洗管的端部，实现了钢轮的检测面的清洗，使得检测结果更加精确。

检测机构8包括调节座29与数显百分表30，固定平台3与固定平台3相对应的环形平台6上均固定安装有调节座29，调节座29上设有调节杆31，调节杆31上设有数显百分表30。数显百分表30对称设置在钢轮的外侧进行检测，使得检测结果更加精确。

一种谐波减速器钢轮的外圆度批量检测方法，包括如下步骤：

a、检测前的准备：准备待检测的钢轮，对钢轮外表面进行粗清理，开机检查装置是否能够正常使用，调整测量机构中的调节杆31，使得数显百分表30的触头垂直于钢轮的外表面。

b、进行检测：

(1)装夹钢轮：旋转平台5转动，将夹紧旋转机构7转动到推动机构10处，推板26位于连动杆24的前侧，带导杆气缸25运行，导杆回缩带动推板26使得连动杆24挤压弹簧17，连动杆24的移动同时带动限位杆32、连杆21与定位杆20向中心轴2方向移动，从而拉开第二卡盘16，机械手运行，将钢轮装夹到定位板18上，带导杆气缸25将导杆伸出，弹簧17的反作用力下，使得第二卡盘16向远离中心轴2的方向移动，使得第一卡盘15与第二卡盘16配合将钢轮的底部夹紧。

(2)装夹与清洗：旋转平台5继续转动，将夹紧有钢轮的夹紧旋转机构7转动到清洗机构9处，底座1上的转轴13转动，带动定位板18与装夹台14转动，使得钢轮转动，喷头28对钢轮需要测量的地方进行冲洗，同时未带有钢轮的夹紧旋转机构7转动到推动机构10处，安照步骤(1)进行装夹。

(3)装夹、清洗与测量：

1)旋转平台5再次装动，将清洗完成后的钢轮转动到测量机构处，两个数显百分表30的触头垂直于钢轮的外圆面，并紧贴钢轮的外圆面，底座1的转轴13转动，使得钢轮进行转动，开始测量。同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构7转动清洗机构9处，按照(2)进行清洗。同时未带有钢轮的夹紧旋转机构7转动到推动机构10处，安照(1)进行装夹。

2)测量结果：数显百分表30测量结果符合要求进入下一步，数显百分表30测量结果未达标的，机器停止运作，并发出提示音，需手动取出未达标的钢轮，并及时对未达标的钢轮进行标注，对装置复位后再继续进行检测。

(4)取出钢轮：旋转平台5转动，将带有检测完成的钢轮的夹紧旋转机构7转动到推动机构10处，带导杆气缸25运行，导杆回缩将第二卡盘16拉开，机械手取出钢轮，再装入未检测的钢轮，带导杆气缸25运行，导杆伸出，第一卡盘15与第二卡盘16配合卡紧未检测的钢轮的底部，同时带有清洗完成的钢轮的夹紧旋转机构7转动到测量机构处，按照(3)进行测量，同时带有未清洗的钢轮的夹紧旋转机构7转动清洗机构9处，按照(2)进行清洗。

c、批量处理：循环步骤b，批量进行检测。

d、日常维护：使用完毕后，切断电源，取下数显百分表30，并将其触头清理干净，放入保护盒内，并将装置擦干，并对相应部件涂上润滑油。

本发明通过旋转平台5转动夹紧旋转机构7，首先与推动机构10配合，夹紧旋转机构7装夹钢轮，旋转平台5转动，带有钢轮的夹紧旋转机构7转动到清洗机构9清洗，清洗后再转动到检测机构8进行检测，检测合格后再转到推动机构10处取下钢轮，旋转平台5上有三个夹紧旋转机构7，依此批量进行，实现了钢轮的装夹、定位的自动化，加快了检测速度，且增加了检测精度，省时省力。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。