[发明专利]谐波减速器刚性自动化测试机

说明书

本发明公开了一种谐波减速器刚性自动化测试机，其包括定位机构、刚体杠杆、施力机构、位移检测器及控制器，定位机构用于固定谐波减速器的刚轮，刚体杠杆连接谐波减速器的刚轮；通过施力机构和刚体杠杆模拟实际负载给谐波减速器施加扭矩，压力检测器检测施加在刚体杠杆上的压力，位移检测器检测刚体杠杆的偏移量；控制器依据刚体杠杆的作用长度、压力及偏移量得出谐波减速器的刚性。本发明能够准确度量谐波减速器受到的作用力，确保了刚性测试结果的准确性；且利用杠杆原理，施力机构仅需提供较小的压力便可在谐波减速器产生较大的扭矩，更加省力。

技术领域

本发明涉及谐波减速器性能测试技术领域，尤其涉及一种谐波减速器刚性自动化测试机。

背景技术

在国际智能制造工业4.0大背景下，工业机器人的应用越来越广泛。谐波减速器作为工业机器人的核心关键部件，其性能的优劣将直接影响整个机器人的性能。刚性(谐波减速器在轴向所能承受的扭矩与其转角之比)作为评估谐波减速器的性能优劣的重要指标，在谐波减速器的生产加工过程中，通常需要对谐波减速器的刚性进行测试，以确保谐波减速器承载外力的能力。

现有技术中，通常是将谐波减速器安装在机械臂的各个关节，通过机械臂的负重能力来评估谐波减速器的刚度，无法对机械臂的负载进行准确度量，也不能得出和显示谐波减速器在测试过程中的变形角度，测量数据处理简单、测试结果准确性低。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够准确度量谐波减速器所承受的作用力的谐波减速器刚性自动化测试机，以提高刚性测试结果的准确性。

为了实现上述目的，本发明公开了一种谐波减速器刚性自动化测试机，包括定位机构、刚体杠杆、施力机构、位移检测器以及控制器，所述定位机构用于固定待测谐波减速器的刚轮，所述刚体杠杆具有轴向相对的第一端部和第二端部，所述第一端部用于连接所述谐波减速器的刚轮；所述施力机构连接在所述刚体杠杆以给所述刚体杠杆施加压力，所述施力机构包括有压力检测器，所述压力检测器检测所述施力机构施加在所述刚体杠杆上的压力；所述位移检测器设于临近所述第二端部的位置，用以检测所述刚体杠杆的偏移量；所述控制器依据所述刚体杠杆的受力点与所述第一端部之间的距离和所述压力的乘积获得施加在所述谐波减速器的扭矩，依据所述偏移量与所述距离获得所述谐波减速器的转角，并依据所述扭矩与所述转角之比获得所述谐波减速器的刚性。

较佳地，所述施力机构包括驱动器和丝杆传动结构，所述丝杆传动结构包括连接在所述驱动器的输出端的丝杆和套设在所述丝杆的丝杆螺母，所述丝杆于所述驱动器的驱动下带动所述丝杆螺母沿其轴向移动以给所述刚体杠杆施加压力。

较佳地，所述丝杆传动结构还包括弹性件，所述弹性件套设在所述丝杆，所述弹性件位于所述丝杆螺母的下方，所述丝杆螺母沿所述丝杆的轴向移动时压缩所述弹性件以给所述刚体杠杆施加压力。

更佳地，所述弹性件为弹簧。

较佳地，所述压力检测器设置在所述弹性件与所述刚体杠杆之间，所述弹性件被所述丝杆螺母压缩时传递柔性压力至所述压力检测器，所述压力检测器检测所述压力并将所述压力传递至所述刚体杠杆。

较佳地，所述定位机构包括旋转电机和安装板，所述旋转电机安装在所述安装板，所述旋转电机用于谐波传动所述谐波减速器的刚轮，所述旋转电机于所述谐波减速器的前一测试位置测试完成后驱动所述谐波减速器旋转至下一测试位置。

较佳地，还包括法兰盘，所述第一端部通过所述法兰盘与所述谐波减速器的刚轮连接。

较佳地，所述谐波减速器刚性自动化测试机还包括显示器，所述显示器与所述控制器通信连接，所述显示器显示所述控制器输出的刚性数据。

较佳地，所述施力机构连接在所述第二端部，所述控制器依据所述刚体杠杆的轴向尺寸和所述压力获得所述扭矩。