[发明专利]一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置

说明书

本发明公开了一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置，该测量装置包含安装于底座上的高精度转台系统，通过置于下方的力矩电机和圆光栅构成反馈系统实现转台稳定旋转，波发生器与柔性轴承通过传动轴安装于转台上方；柔轮通过柔轮支架安装在精密转台正上方，并通过上下调整实现柔轮与柔性轴承的接触配合；激光测距仪通过传感器支架安装于底座上，并通过上下前后移动调整实现激光穿过传动轴中标准圆柱的中心轴线，后上下调整实现激光位于柔轮变形测量点。本发明通过替换连接法兰与传动轴，实现测量不同类型的柔轮及不同波发生器的径向变形函数，测量装置安装便捷，测量精度高，为谐波减速器齿廓参数优化提供实现基础。

技术领域

本发明涉及谐波减速器测量技术领域，特别是涉及一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置。

背景技术

谐波减速器是机器人关节的核心元件，谐波减速器柔轮与刚轮进行啮合传动，具有体积小，转动比高，承载能力大，传动精度高等优点。谐波传动过程中存在传动不平稳、刚度时变和强迫振动的等问题，主要原因在于柔轮的大变形，导致谐波减速器的传动过程很复杂。目前大多数检测方式采用卧式测量装置，其安装、拆卸较为繁琐，且检测柔轮变形函数精度不高，测量范围狭窄，具有较大的局限性。本采用立式测量方法，采用激光传感器进行提取变形量，具有可重构性，安装便捷，检测效率高。

发明内容

本发明设计一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置，采用立式结构，通过激光测距仪对旋转柔轮的径向变形量径向测量，通过更换不同连接法兰，可进行不同类型柔轮的测量。

一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置，该装置包含如下结构：

精密转台通过螺栓安装在底座上，力矩电机与圆光珊系统构成电机反馈系统置于精密转台底部；柔性轴承通过波发生器安装在传动轴上方，所述传动轴通过螺栓安装在精密转台上方；柔轮通过连接法兰安装在位于精密转台正上方的柔轮支架上，并通过上下调整实现柔轮与柔性轴承的配合，所述柔轮支架通过螺栓置于底座上；激光测距仪通过连接块安装在传感器支架上，所述传感器支架通过螺栓安装于底座上。

进一步地，所述传动轴具有通过高精度加工的标准圆柱，是用于激光测量装置与精密转台系统之间的精确定位，该传动轴上方与波发生器连接轴段可根据不同波发生器类型或参数进行设计，其余结构参数不变。

进一步地，所述连接块是通过弹簧连接的两个法兰，能够实现传感器在平面自由度的调整；所述连接法兰将柔轮固定在支架上，可根据杯型或者礼帽型，不同尺寸参数进行设计。

利用上述检测装置进行测量的步骤如下：

步骤一：精密转台通过螺栓安装在底座上，力矩电机下方安装圆光珊系统，置于精密转台底部；将柔轮、柔性轴承、波发生器与传动轴同时安装通过螺栓安装在精密转台上方；激光测距仪通过连接块安装在传感器支架上，将传感器支架通过螺栓安装于底座上。

步骤二：连接法兰安装在柔轮支架上，并将柔轮支架通过螺栓置于底座上，通过调整位置使得连接法兰与转台同轴线，通过上下调整实现柔轮与柔性轴承的配合，将柔轮与连接法兰连接，实现柔轮的固定，并将柔轮支架通过螺栓置于底座上。

步骤三：校核装置，通过上下前后移动调整激光测距仪实现激光穿过传动轴中标准圆柱的中心轴线，并将水平自由度锁死，然后上下调整实现激光位于柔轮变形测量点，之后将竖直自由度锁死。

步骤四：设置电机驱动参数，激光测距仪调零、设置采集频率，进行柔轮径向变形量的测量。

步骤五：根据不同测量类型的柔轮与波发生器，更换对应的柔轮连接法兰与传动轴，重复上述步骤。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：