精密传动机构谐振频率测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种精密传动机构谐振频率测试系统，包括被测精密传动机构，所述被测精密传动机构包括电机、减速齿轮组及负载，所述电机的输出轴与编码器Ⅰ相连并同轴同步运动，所述负载的驱动轴与编码器Ⅱ相连并同轴同步运动；所述编码器Ⅰ与信号采集器Ⅰ相连，所述编码器Ⅱ与信号采集器Ⅱ相连；所述信号采集器Ⅰ与数据传输器Ⅰ相连，所述信号采集器Ⅱ与数据传输器Ⅱ相连；所述数据传输器Ⅰ、数据传输器Ⅱ分别与计数器相连，所述计数器与处理控制器相连，所述处理控制器与显示器相连、数据存储器相连；本实用新型专利技术结构简单，测量精度高，可实施性强，操作程序化，减小操作者的技术压力。

Resonance frequency test system of precision transmission mechanism

The utility model discloses a precision transmission resonant frequency test system, including the measured precision transmission mechanism, the measured precision transmission mechanism comprises a motor, a reduction gear group and a load, wherein the output shaft of the motor and encoder of connected and coaxial synchronous motion, the load of the drive shaft and the encoder is connected and II coaxial synchronous movement; the encoder connected with the signal collector of the encoder I, II and II signal collector connected; connect the signal acquisition and data transmission of the signal collector I, II and II data transmitter connected; the data transmission of data transmitter II respectively is connected with the counter, the counter and the controller is connected with the processing, processing, and display data memory controller is connected; the utility model has the advantages of simple structure, high measurement precision The utility model has the advantages of strong practicality and operation procedure, and reduces the technical pressure of operators.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机电系统领域，特别涉及一种精密传动机构谐振频率测试系统。
技术介绍
随着我国工程与制造技术水平和自动化控制技术水平的不断提高，各个行业对传动机构的性能提出了更高的要求。近年来，精密传动机构以其高精度、大速比等优点，如新型摆线行星减速器、RV减速器等，广泛应用于工业机器人、航空航天、国防军事、工业自动化等领域。精密传动机构一般包括电机、减速齿轮组及负载，电机经减速齿轮组带动负载运动；由于传动机构并非刚体，而是柔性的，其确切的物理量可以看成是一个质量—弹簧系统，在传递扭矩时，在机、减速齿轮组及负载上都将产生程度不同的弹性变形，并具有一定的谐振频率。精密传动机构谐振频率对精密传动机构的动态特性有很大的影响，它对机构的稳定性产生了严重影响并制约着机构的带宽。传统的频率特性测试方法大多是用LC电路构成振荡器或是敲击法或是振动试验；LC电路构成振荡器，结构复杂、功能单一且不易于其它设备连接，给使用者带来诸多的不便；敲击法试验设备简单，但是敲击力难以掌控，测试精度达不到要求操作困难重复性低；振动试验比较繁琐，效率低下，无法达到工业生产的要求。因此，就需要一种精密传动机构谐振频率测试系统，其结构简单，测量精度高，可实施性强，操作程序化，减小操作者的技术压力。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种精密传动机构谐振频率测试系统，其结构简单，测量精度高，可实施性强，操作程序化，减小操作者的技术压力。本技术的精密传动机构谐振频率测试系统，包括被测精密传动机构，所述被测精密传动机构包括电机、减速齿轮组及负载，电机经减速齿轮组带动负载运动；所述电机的输出轴与编码器Ⅰ相连并同轴同步运动，所述负载的驱动轴与编码器Ⅱ相连并同轴同步运动；所述编码器Ⅰ的输出端与信号采集器Ⅰ的输入端相连，所述编码器Ⅱ的输出端与信号采集器Ⅱ的输入端相连；所述信号采集器Ⅰ的输出端与数据传输器Ⅰ的输入端相连，所述信号采集器Ⅱ的输出端与数据传输器Ⅱ的输入端相连；所述数据传输器Ⅰ的输出端、数据传输器Ⅱ的输出端分别与计数器的第一输入端、第二输入端相连，所述计数器的输出端与处理控制器的输入端相连，所述处理控制器的第一输出端与显示器的输入端相连、第二输出端与数据存储器的输入端相连；所述编码器Ⅰ实时检测输出轴的角速度并传至处理控制器，所述编码器Ⅱ实时检测驱动轴的角速度并传至处理控制器，所述处理控制器控制计算得到被测精密传动机构的谐振频率。进一步，所述数据传输器Ⅰ通过降噪器Ⅰ与计数器相连，所述数据传输器Ⅱ通过降噪器Ⅱ与计数器相连。进一步，所述降噪器Ⅰ、降噪器Ⅱ均为小波降噪器结构。进一步，所述编码器Ⅰ通过联轴器Ⅰ与电机的输出轴相连，所述编码器Ⅱ通过联轴器Ⅱ与负载的驱动轴相连。进一步，所述编码器Ⅰ、编码器Ⅱ均为光栅编码器结构。进一步，所述电机由电机驱动器控制启闭。进一步，所述电机驱动器内嵌有用于驱动电机精确运动的电流环、速度环和位置环三环反馈控制环。进一步，所述电机驱动器与多轴运动控制卡相连。进一步，所述减速齿轮组为单级减速结构、多级增速结构或者单级增速结构。本技术的有益效果：本技术的精密传动机构谐振频率测试系统，只需将编码器Ⅰ固定在电机的输出轴、将编码器Ⅱ固定在负载的传动轴，启动电机后即可采集到两轴的角速度信号，并通过相关的数据处理计算得到谐振频率；本技术结构简单，充分利用计算机软、硬件资源，测量精度高，可实施性强，操作程序化，减小操作者的技术压力，方便数据的输出，其测试结果研究结果对精密传动机构的装配、装调和故障诊断有非常重要的意义，可加快精密传动机构的研发进度并提高产品成功率。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述：图1为本技术的原理框图。具体实施方式图1为本技术的原理框图，如图所示：本实施例的精密传动机构谐振频率测试系统，包括被测精密传动机构，所述被测精密传动机构包括电机11、减速齿轮组及负载12，电机11经减速齿轮组带动负载12运动；所述电机11的输出轴与编码器Ⅰ31相连并同轴同步运动，所述负载12的驱动轴与编码器Ⅱ32相连并同轴同步运动；所述编码器Ⅰ31的输出端与信号采集器Ⅰ41的输入端相连，所述编码器Ⅱ32的输出端与信号采集器Ⅱ42的输入端相连；所述信号采集器Ⅰ41的输出端与数据传输器Ⅰ51的输入端相连，所述信号采集器Ⅱ42的输出端与数据传输器Ⅱ52的输入端相连；所述数据传输器Ⅰ51的输出端、数据传输器Ⅱ52的输出端分别与计数器6的第一输入端、第二输入端相连，所述计数器6的输出端与处理控制器7的输入端相连，所述处理控制器7的第一输出端与显示器81的输入端相连、第二输出端与数据存储器82的输入端相连；所述编码器Ⅰ31实时检测输出轴的角速度并传至处理控制器7，所述编码器Ⅱ32实时检测驱动轴的角速度并传至处理控制器7，所述处理控制器7控制计算得到被测精密传动机构的谐振频率；被测精密传动机构的电机11可为伺服电机11，减速齿轮组可为单级减速结构、多级(两级以上)增速结构或者单级增速结构，以增大本系统的测试范围，提高通用性；处理控制器7中预设有相关的计算程序；显示器81用于显示谐振频率的测试结果；数据存储器82用于储存相关数据；只需将编码器Ⅰ31固定在电机11的输出轴、将编码器Ⅱ32固定在负载12的传动轴，启动电机11后即可采集到两轴的角速度信号，并通过相关的数据处理计算得到谐振频率；本系统结构简单，充分利用计算机软、硬件资源，测量精度高，可实施性强，操作程序化，减小操作者的技术压力，方便数据的输出，其测试结果研究结果对精密传动机构的装配、装调和故障诊断有非常重要的意义，可加快精密传动机构的研发进度并提高产品成功率。本实施例中，所述数据传输器Ⅰ51通过降噪器Ⅰ91与计数器6相连，所述数据传输器Ⅱ52通过降噪器Ⅱ92与计数器6相连；通过设置降噪器Ⅰ91与降噪器Ⅱ92，能够提高所传输数据的真实性，从而提高测试结果的准确性，指导意义更强；优选地，所述降噪器Ⅰ91、降噪器Ⅱ92均为小波降噪器结构，即降噪器Ⅰ91、降噪器Ⅱ92采用小波去噪的方式进行降噪，可使信号变换后的熵降低，很好地刻画信号的非平稳特性，并可以对信号进行去相关，且噪声在变换后有白化趋势，利于降噪的实现。本实施例中，所述编码器Ⅰ31通过联轴器Ⅰ21与电机11的输出轴相连，所述编码器Ⅱ32通过联轴器Ⅱ22与负载12的驱动轴相连；通过设置联轴器Ⅰ21、联轴器Ⅱ22，便于编码器Ⅰ31、编码器Ⅱ32与相应轴的同轴安装，准确地实现同轴同步运动。本实施例中，所述编码器Ⅰ31、编码器Ⅱ32均为光栅编码器结构；编码器Ⅰ31、编码器Ⅱ32例如可为瑞普ZSP3806-003G，线数为1024/周，输出信号为方波，电压+5DC；信号采集器Ⅰ41、信号采集器Ⅱ42可为阿尔泰PCI-2361采集卡。本实施例中，所述电机11由电机驱动器13控制启闭，便于对电机11的控制；所述电机驱动器13内嵌有用于驱动电机11精确运动的电流环、速度环和位置环三环反馈控制环；所述电机驱动器13与多轴运动控制卡14相连，多轴运动控制卡14有多种激励信号，并且每种信号的参数可调，适应于不同的精密传动机构。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精密传动机构谐振频率测试系统，包括被测精密传动机构，所述被测精密传动机构包括电机、减速齿轮组及负载，电机经减速齿轮组带动负载运动；其特征在于：所述电机的输出轴与编码器Ⅰ相连并同轴同步运动，所述负载的驱动轴与编码器Ⅱ相连并同轴同步运动；所述编码器Ⅰ的输出端与信号采集器Ⅰ的输入端相连，所述编码器Ⅱ的输出端与信号采集器Ⅱ的输入端相连；所述信号采集器Ⅰ的输出端与数据传输器Ⅰ的输入端相连，所述信号采集器Ⅱ的输出端与数据传输器Ⅱ的输入端相连；所述数据传输器Ⅰ的输出端、数据传输器Ⅱ的输出端分别与计数器的第一输入端、第二输入端相连，所述计数器的输出端与处理控制器的输入端相连，所述处理控制器的第一输出端与显示器的输入端相连、第二输出端与数据存储器的输入端相连；所述编码器Ⅰ实时检测输出轴的角速度并传至处理控制器，所述编码器Ⅱ实时检测驱动轴的角速度并传至处理控制器，所述处理控制器控制计算得到被测精密传动机构的谐振频率。

【技术特征摘要】
1.一种精密传动机构谐振频率测试系统，包括被测精密传动机构，所述被测精密传动机构包括电机、减速齿轮组及负载，电机经减速齿轮组带动负载运动；其特征在于：所述电机的输出轴与编码器Ⅰ相连并同轴同步运动，所述负载的驱动轴与编码器Ⅱ相连并同轴同步运动；所述编码器Ⅰ的输出端与信号采集器Ⅰ的输入端相连，所述编码器Ⅱ的输出端与信号采集器Ⅱ的输入端相连；所述信号采集器Ⅰ的输出端与数据传输器Ⅰ的输入端相连，所述信号采集器Ⅱ的输出端与数据传输器Ⅱ的输入端相连；所述数据传输器Ⅰ的输出端、数据传输器Ⅱ的输出端分别与计数器的第一输入端、第二输入端相连，所述计数器的输出端与处理控制器的输入端相连，所述处理控制器的第一输出端与显示器的输入端相连、第二输出端与数据存储器的输入端相连；所述编码器Ⅰ实时检测输出轴的角速度并传至处理控制器，所述编码器Ⅱ实时检测驱动轴的角速度并传至处理控制器，所述处理控制器控制计算得到被测精密传动机构的谐振频率。2.根据权利要求1所述的精密传动机构谐振频率测试系统，其特征在于：所述数据传输器Ⅰ通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云松，张浩波，任艳君，
申请(专利权)人：重庆工商职业学院，
类型：新型
国别省市：重庆;50