一种RV减速器回转传动精度误差测量试验台及测量方法

摘要

本发明公开了一种RV减速器回转传动精度误差测量方法及相应试验台，包括：a、测定与RV减速器输出轴固定的测量块上选取的两检测点之间的连线的斜率k0；b、使RV减速器的输入轴旋转一定角度再次测定测量块上所述两检测点之间连线的斜率kn，旋转过程中测量块换面次数为m；c、根据kn、k0、m和计算回转传动误差ε。本发明具有简化了现有方法的测量，解决了测量过程中参数多，计算复杂的问题，计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便。

说明书

技术领域

本发明涉及RV减速器回转精度误差的测量技术，尤其涉及一种RV减速器回转精度误差测量试验台及测量方法。

背景技术

回转传动精度是RV减速器的主要性能指标之一，它是指输入轴转过任意角时，实际输出转角与理论输出转角的差值。RV减速器的该项性能直接影响工业机器人的定位精度，因此围绕如何提高该减速器回转传动精度对减速器的理论研究及实际应用都有着重要意义。

工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。而国内，工业机器人产业虽尚处于理论研究及小批量样机试制阶段，但具有强劲的增长势头，发展空间巨大。而我国在研制机器人的初期没有同步发展相应的零部件产业，使得国内企业在生产机器人的过程中，只能依赖配套进口的零部件，这无疑大大削弱了我国企业的市场竞争力。因此，要形成工业机器人的产业化，需先形成相关零部件生产的产业化，而工业机器人的关节减速器则为其中需要重点发展的一项。

RV传动是在摆线针轮传动基础上逐步发展起来的一种新型多级、大速比行星式传动，与现有的普通行星传动形式相比，该减速器采用共用曲柄轴和中心圆盘支撑的结构形式组成封闭式行星传动，这样不仅克服了原有摆线针轮传动的一些缺点，而且较谐波减速器又具有高得多的疲劳强度、刚度和寿命，加之回差和传动精度稳定，不会随着使用时间的增长而显著降低，并具有传动比大、刚度大、运动精度高、传动效率高、回差小、承载平稳等优点，因而特别适用于工业机器人及其它精密伺服传动系统。RV减速器正是因为这一系列的优点，受到了国内外相关企业和科研单位的广泛关注，尤其在工业机器人领域发挥着越来越大的作用。

现有的RV减速器回转传动精度误差测量试验台只是考虑了摆线齿轮齿廓误差的影响，并未计及摆线齿轮以外的其他构件的误差，且计算复杂。因而，对于存在多曲柄轴、双摆线轮以及复杂输入输出机构的RV减速器，及高速级和其他各零部件的加工、装配误差及间隙的时候，根据现有方法而求得其回转传动误差较为复杂。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种RV减速器回转传动精度误差测量试验台及测量方法，达到快速方便检测的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种RV减速器回转传动精度误差测量方法，包括：

a、测定与RV减速器输出轴固定的测量块上选取的两检测点之间的连线的斜率k₀；

b、使输入端旋转n次，RV减速器随输入端旋转，每次输入端旋转预设的角度再次测定测量块上所述两检测点之间连线的斜率k_n；

所述两个检测点为测量块上对向测定斜率装置的面上的点，当所述检测块的对向测量斜率装置的面转换时，在所述测量块上对向所述测定斜率装置的面上重新选择两检测点；步骤b中测量块的面转换的次数为m；

c、根据k_n、k₀和计算回转传动误差ε，其计算公式为：

为预设的旋转角度，

i为所述输入端与所述RV减速器的输出的总传动比；

θ_t为第t次转换面时，转换的两面之间的实际夹角。

上述RV减速器回转传动精度误差测量方法，所述测量块上检测点所在的位置表面为磨削加工。

上述RV减速器回转传动精度误差测量方法，所述测量块为正多边形；所述正多边形开有键槽，并且其中一面有限位孔。

本发明还提供了一种RV减速器回转传动精度误差测量台，包括分度头、测量块、RV减速器和用于确定测量块上检测点位置的测量仪；

所述测量块与所述RV减速器的输出端键连接，所述分度头与所述RV减速器的输入端驱动连接。

上述RV减速器回转传动精度误差测量台，还包括机架，所述RV减速器安装在所述机架内，且RV减速器的输出轴伸出所述机架；所述机架设置有能够绕自身轴线转动的输入轴；所述输入轴一端与所述分度头的输出驱动连接，另一端与所述RV减速器的输入端键连接；所述输出轴与所述测量块键连接。

上述RV减速器回转传动精度误差测量台，还包括用于固定RV减速器的安装法兰。

上述RV减速器回转传动精度误差测量台，所述测量仪为三坐标测量仪。

上述RV减速器回转传动精度误差测量台，所述测量块为正方形。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明RV减速器回转传动精度误差测量方法计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便；

2、本发明的试验台具有测量精度高，结构简单，操作简易的特点。

附图说明

图1-3是本发明RV减速器回转传动精度误差测量方法中测量斜率k₀和k_n的示意图。

图4是本发明RV减速器回转传动精度误差测量试验台的结构示意图。

图5是图4的左视图。

上述附图中，1、机架；2、RV减速器；3、输出轴；4、测量块；5、三坐标测量仪；6、安装法兰；7、输入轴；8、分度头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图4所示，本发明提供了一种RV减速器回转传动精度误差测量台，包括分度头8、测量块4、RV减速器2和用于确定测量块4上测定点位置坐标的测量仪；测量仪为三坐标测量仪5。测量时，三坐标测量仪5确定减速器坐标轴的位置及坐标原点，以机架上某一固定点为坐标原点建立空间直角坐标系，其中减速器轴向为其中一条坐标轴并锁定使三坐标测量仪5在坐标轴方向固定。在本实施例中减速器轴向为y轴，径向竖直方向为z轴，径向水平方向为x轴建立空间直角坐标系，如此，将y轴锁定，使得每次测量得到的空间直线均投影在x0z平面内。这样就将测量所得空间直线限定在了减速器的回转平面上，不仅简化了测量与计算步骤，同时也提高了测量精度。

三坐标测量仪5测量空间直线斜率是通过测定在测量块4上打出两个检测点的坐标来实现的。

为安装RV减速器2，本实施例的精度误差测量台还包括机架1，所述RV减速器2安装在所述机架1内，且RV减速器2的输出轴3伸出所述机架1；所述机架1设置有能够绕自身轴线转动的输入轴7；所述输入轴7一端与所述分度头8的输出驱动连接，另一端与所述RV减速器2的输入端键连接。所述输出轴3与所述测量块4键连接。如此，实现测量块4与所述RV减速器2的输出驱动连接，以及分度头8与所述RV减速器2的输入驱动连接。在本实施例中，分度头8自带的三爪卡盘，输入轴7一端装夹在三爪卡盘上，另一端与减速器的输入端键连接，以使得输入轴7能够随分度头8的旋转而旋转。安装法兰6将减速器密封安装在机架1内，实现系统的紧凑性。

为了提高精度，便于计算斜率，所述测量块4为正多边形，优选为正方形。

如图1-3所示，使用上述测试台进行测试的方法如下：

1、测量系统的装配与调平。RV减速器2的装配需要使用千分表进行精确调整，分度头与减速器的中心高需利用高度尺螺旋测微仪保持共线。

2、RV减速器2与分度头8整体上试验台架，开始试测打点。首先以RV减速器的机架上任意一点作为坐标原点建立空间坐标系，之后选定任意平面上的某一固定点进行试测打点，确保三坐标测量仪5的正常运行。

3、进行打点测定根据公式计算减速器整周工作范围内回转传动误差。

a、在测量块4上选取AB两个检测点，利用三坐标测量仪5记录这两个点的坐标，并根据这两个坐标值计算初始位置时A、B两检测点连线的斜率k₀；

b、分度头旋转一定角度带动输入轴进而带动RV减速器的输出轴3上的测量块4旋转，测量此位置时A、B两检测点之间的斜率k_n；

两个检测点A、B为测量块4上对向三坐标测量仪5的面上的点，当检测块4的对向三坐标测量仪5的面转换时，在测量块4上对向三坐标测量仪5的面上重新选择两检测点；步骤b中测量块4的面转换的次数为m；

c、根据k_n、k₀和计算回转传动误差ε，其计算公式为：

为预设的旋转角度；

i为所述输入端与所述RV减速器的输出的总传动比，根据RV减速器的额定参数与机架的传动比计算而得到；

θ_t为第t次转换面时，转换的两面之间的实际夹角，由三坐标测量仪在进行预先测量得到。

需要注意的是，由于测量块为正方形，使得测量到一定角度时需交换测量面；由于加工问题测量块两相邻测量面之间不完全等于90°，因此，上述测量过程中加入误差修正的参数，修正角度θ_t为事先对测量块进行测定而得到。

通过上述技术方案，本发明RV减速器回转传动精度误差测量方法计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便；试验台具有测量精度高，结构简单，操作简易的特点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。