一种大型RV减速器传动误差测试装置及测试方法与流程

本发明属于精密机械测试领域，涉及大型rv减速器传动误差测试技术，具体涉及一种大型rv减速器传动误差测试装置及测试方法。

背景技术：

rv减速器以其高精度、大扭矩和高可靠性等性能特点，广泛应用与工业机器人、转接转台等不同的智能制造领域。为保证rv减速器产品性能的高稳定性，需要对减速器性能进行重点测试，传动误差就是最为关键的性能指标。但是rv减速器属于高精密传动产品，测试系统误差对于整个测试性能影响非常大，尤其大型中空的rv型减速器，如320c。既要保证rv减速器输入输出端高的回转精度，仍要保证测试工装之间高的连接稳定性与配合精度。现有的测试装置无法满足上述要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种大型rv减速器传动误差测试装置及测试方法，该测试装置安装方便、同轴可调、测试精度高、能最大程度的消除或减小测试系统误差；该测试方法易于实现。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种大型rv减速器传动误差测试装置，其特征在于：包括伺服输入电机、扭矩传感器、输入编码器、减速器安装座、与待测试减速器的输入端同轴连接的减速器输入轴、与待测试减速器的输出端同轴连接的减速器输出轴、输出编码器；所述伺服输入电机固定在电机安装座上，所述扭矩传感器固定在传感器安装座上，所述输出编码器安装在编码器安装座；所述编码器安装座、减速器安装座、传感器安装座、电机安装座左右依次设置；

所述伺服输入电机的输出轴与扭矩传感器的输入轴呈同轴设置，两者通过挠性联轴器连接；被测试减速器通过转接盘安装于减速器安装座上，所述减速器输入轴以一端插入一端外露的方式与减速器的输入端配合，减速器输入轴的中部通过轴承支撑部件与转接盘同轴固定连接的输入端盖转动配合，减速器输入轴的插入端通过涨紧套与减速器的输入端双联齿轮同轴固定连接，减速器输入轴的外露端通过输入刚性联轴器与扭矩传感器的输出轴同轴固定连接，所述输入编码器直连于减速器输入轴上；在减速器输出轴与减速器的输出端之间设置有输出盘，输出盘与减速器的动力输出端通过螺钉连接，在输出盘的外侧中心设置有凸起台，凸起台的中心设置有安装孔，安装孔的四周均布设置有四个径向方向的螺钉孔，所述减速器输出轴的右端插入到安装孔内，并通过安装在四个螺钉孔内的找正螺钉与减速器的输出盘同轴固定连接；减速器输出轴的左端通过输出刚性联轴器与输出编码器的输入轴同轴连接。

一种大型rv减速器传动误差测试方法，其特征在于，基于上述大型rv减速器传动误差测试装置，包括如下步骤：

s1安装并连接伺服输入电机和扭矩传感器：

先左右安装传感器安装座和电机安装座；然后将伺服输入电机、扭矩传感器分别固定在各自的安装座上，通过在传感器安装座和电机安装座的下端增减垫片和调整两安装座的前后位置来调整伺服输入电机和扭矩传感器高度与前后位置，保证二者的互转中心在0.05mm的误差范围内，并用挠性联轴器将伺服输入电机的输出轴与扭矩传感器的输入轴连在一起；

s2安装待测减速器：

先在传感器安装座的左侧安装减速器安装座；然后在减速器安装座上安装转接盘，最后将被测rv减速器固定连接到转接盘上；

s3安装减速器的输入端各部件和输出端各部件：

s31先将减速器输入轴、输入端盖和轴承支撑部件安装好，然后将涨紧套从输出侧安装到减速器输入轴的插入端和双联齿轮的内腔壁之间，实现减速器输入轴与双联齿轮的涨紧固定连接，最后在减速器输入轴位于输入端盖外部安装输入端编码器；

s32依次安装输出盘和减速器输出轴；

s4通过在减速器安装座的下端增减垫片及调整减速器安装座的前后位置来调节减速器输入轴的高度和前后位置，保证与扭矩传感器的输出轴的同轴度小于0.02mm，并用输入刚性联轴器连接输入轴的外露端和扭矩传感器的输出轴；

s5利用四个找正螺钉调整输出轴的跳动误差，保证回转跳的误差小于0.01mm；

s6安装输出编码器：

在减速器案座的左侧安装编码器安装座，将输出编码器安装在编码器安装座上，通过在编码器安装座的下端减垫片及调整编码器安装座的前后位置，保证输出编码器的输入轴与减速器输出轴同轴度小于0.02mm,并用输出刚性联轴器连接减速器输出轴的左端与输出编码器的输入轴；

s7完成上述安装后，启动伺服输入电机，伺服输入电机输出驱动运动，带动被测rv减速器低速旋转；扭矩传感器测量输入端扭矩值，输入编码器采集输入端的旋转角度，输出编码器采集输出端的旋转角度，由获得的输入端旋转角度和输出端旋转角度值计算得到减速器的传动误差。

本发明具有的优点和积极效果；

1、本测试装置中，从扭矩传感器至输出编码器之间的连接全部采用刚性连接，最大限度保证运动测试数据的同步性；

2、被测rv减速器的输入端与输入编码器采用直接连接方式，去除以往二者之间的联轴器过渡连接，消除了测试装置中输入轴回转中心与输入编码器回转中心不同轴问题，从而直接消除了由于安装所造成的测试误差；

3、减速器输入轴采用涨紧套与被测rv减速器的双联齿轮紧固在一起，作为运动的输入，同时采用轴承支撑结构，确保了精密的回转精度要求；

4、减速器输出轴通过输出盘与减速器相连接，为了保证输出轴的高回转精度，设计了四个找正螺钉，通过拧紧/旋松找正螺钉，实现了调节减速器输出轴回转精度的目的；另外，也保证了减速器输出轴与输出编码器中心轴之间高的同轴度要求；

5、输入编码器、被测减速器和输出编码器之间的连接采用输入刚性联轴器和输出刚性联轴器连接，最大限度连接部件间的回转跳到误差一致，降低了系统误差对传动误差测试结果的影响。

6、本测试方法在测试装置装配的过程中，同步实现被测减速器的安装，操作过程简单、易于实现。

综上，本测试装置具有同轴可调、测试精度高、安装方便和能最大程度的消除或减小测试系统误差的优点；本测试方法易于实现。

附图说明

图1是本发明测试装置的连接示意图；

图2是被测rv减速器安装示意图，2a、右视图；2b、正视图、2c、左视图；

图3是被测rv减速器安装剖视图；

图4是被测rv减速器的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种大型rv减速器传动误差测试装置，请参见图1-4，其发明点为：

包括伺服输入电机12、扭矩传感器10、输入编码器7、减速器安装座15、与待测试减速器的输入端同轴连接的减速器输入轴8、与待测试减速器的输出端同轴连接的减速器输出轴3、输出编码器1。所述伺服输入电机固定在电机安装座13上，所述扭矩传感器固定在传感器安装座14上，所述输出编码器安装在编码器安装座17；所述编码器安装座、减速器安装座、传感器安装座、电机安装座左右依次设置。

所述伺服输入电机的输出轴与扭矩传感器的输入轴呈同轴设置，两者通过挠性联轴器11连接。被测试减速器100通过转接盘5安装于减速器安装座上，具体的，转接盘的套体部分插入到减速器安装座立边上的安装孔内，转接盘的法兰部分通过连接于外圈的一圈螺栓与减速器安装座的立边固定连接，被测试减速器的外圈壳体通过连接于内圈的一圈螺钉与转接盘的法兰部分连接。所述减速器输入轴以一端插入一端外露的方式与减速器的输入端配合，减速器输入轴的中部通过轴承支撑部件18与转接盘同轴固定连接的输入端盖6转动配合，具体的，输入端盖的左端插入到减速器安装座立边上的安装孔内，通过螺钉与转接盘同轴固定连接，输入端盖的右端设置轴孔，将轴承支撑部件安装到轴孔内，减速器输入轴从轴承支撑部件穿过。减速器输入轴的插入端通过涨紧套19与减速器的输入端双联齿轮101同轴固定连接。减速器输入轴的外露端通过输入刚性联轴器9与扭矩传感器的输出轴同轴固定连接，所述输入编码器直连于减速器输入轴上。在减速器输出轴与减速器的输出端之间设置有输出盘4，输出盘与减速器的动力输出端通过螺钉连接，在输出盘的外侧中心设置有凸起台，凸起台的中心设置有安装孔，安装孔的四周均布设置有四个径向方向的螺钉孔，所述减速器输出轴的右端插入到安装孔内，并通过安装在四个螺钉孔内的找正螺钉16与减速器的输出盘同轴固定连接。减速器输出轴的左端通过输出刚性联轴器2与输出编码器的输入轴同轴连。

上述减速器输入轴、输入端盖和轴承支撑部件为实现待测试减速器本体与扭矩传感器和输入编码器连接设置的动力输入接口部件；减速器输出轴和输出盘为实现测试减速器本体与输出编码器连接设置的动力输出接口部件；转接盘为实现将待测试减速器安装到减速器安装座的立边上设置的过渡连接件。针对不同型号的减速器，需要配置不同规格尺寸的接口件，以满足不同型号的减速器的安装要求，扩展测试装置的适用性。

一种大型rv减速器传动误差测试方法，基于上述大型rv减速器传动误差测试装置，包括如下步骤：

s1安装并连接伺服输入电机和扭矩传感器：

先左右安装传感器安装座和电机安装座；然后将伺服输入电机、扭矩传感器分别固定在各自的安装座上，通过在传感器安装座和电机安装座的下端增减垫片和调整两安装座的前后位置来调整伺服输入电机和扭矩传感器高度与前后位置，保证二者的互转中心在0.05mm的误差范围内，并用挠性联轴器将伺服输入电机的输出轴与扭矩传感器的输入轴连在一起；

s2安装待测减速器：

先在传感器安装座的左侧安装减速器安装座；然后在减速器安装座上安装转接盘，最后将被测rv减速器固定连接到转接盘上；

s3安装减速器的输入端各部件和输出端各部件：

s31先将减速器输入轴、输入端盖和轴承支撑部件安装好，然后将涨紧套从输出侧安装到减速器输入轴的插入端和双联齿轮的内腔壁之间，实现减速器输入轴与双联齿轮的涨紧固定连接，最后在减速器输入轴位于输入端盖外部安装输入端编码器；

s32依次安装输出盘和减速器输出轴；

s4通过在减速器安装座的下端增减垫片及调整减速器安装座的前后位置来调节减速器输入轴的高度和前后位置，保证与扭矩传感器的输出轴的同轴度小于0.02mm，并用输入刚性联轴器连接输入轴的外露端和扭矩传感器的输出轴；

s5利用四个找正螺钉调整输出轴的跳动误差，保证回转跳的误差小于0.01mm；

s6安装输出编码器：

在减速器案座的左侧安装编码器安装座，将输出编码器安装在编码器安装座上，通过在编码器安装座的下端减垫片及调整编码器安装座的前后位置，保证输出编码器的输入轴与减速器输出轴同轴度小于0.02mm,并用输出刚性联轴器连接减速器输出轴的左端与输出编码器的输入轴；

s7完成上述安装后，启动伺服输入电机，伺服输入电机输出驱动运动，带动被测rv减速器低速旋转；扭矩传感器测量输入端扭矩值，输入编码器采集输入端的旋转角度，输出编码器采集输出端的旋转角度，由获得的输入端旋转角度和输出端旋转角度值计算得到减速器的传动误差。

上述传动误差是减速器的一种性能指标，具体定义指减速器理论输出角度与实际输出角度的差，通过输入编码器测得输入端的旋转角度a，通过输出编码器测得输出端的旋转角度b，传动误差＝a/i-b，(i为减速器的减速比)。传动误差是一个计算值，没有限定多少值算合格。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和图所公开的内容。