舵機諧波剛輪間隙自動化測量方法技術

舵機諧波剛輪間隙自動化測量方法，屬于自動化測量技術領域，本發明專利技術為解決現有舵機諧波剛輪間隙測量和調整采用手動方式，測量精度難于保證的問題。本發明專利技術舵機諧波剛輪包括輸出剛輪和輸入剛輪，工作狀態下輸出剛輪和輸入剛輪之間存在軸向間隙；在二維電動臺上設置光柵尺傳感器和壓力傳感器；光柵尺傳感器用于測量二維電動臺沿y軸移動距離，壓力傳感器用于測量二維電動臺與待測件之間的壓力；上位機讀取PLC在現場采集的壓力和位移信號；該方法為：步驟一、獲取輸出剛輪及殼體內表面間距差HAB；步驟二、獲取輸入剛輪及安裝端蓋內表面間距差HCD；步驟三、獲取舵機諧波剛輪間隙X＝HAB-HCD。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于自動化測量

技術介紹
舵機諧波剛輪間隙的大小影響舵機承載能力，同時不合理的剛輪間隙，將縮短諧波柔輪的壽命。由于機加產品的加工差異性，機電伺服機構裝配間隙需要通過調整墊片的調整，使機電伺服機構的裝配間隙具有相近的傳動間隙，從而保證機電伺服機構裝配的一致性。機電伺服機構的裝配間隙包括三個方面：錐齒輪副之間的裝配間隙、諧波齒輪剛輪的傳動間隙，以及機電伺服機構總的傳動間隙。現有舵機諧波剛輪間隙測量和調整仍舊停留在手動方法上，測量精度難于保證。
技術實現思路
本專利技術目的是為了解決現有舵機諧波剛輪間隙測量和調整采用手動方式，測量精度難于保證的問題，提供了一種舵機諧波剛輪間隙自動化測量方法。本專利技術所述舵機諧波剛輪間隙自動化測量方法，舵機諧波剛輪包括輸出剛輪和輸入剛輪，輸出剛輪凹陷裝配在殼體內構成殼體組件，輸入剛輪凸起裝配在安裝端蓋內構成安裝端蓋組件；工作狀態下的殼體組件和安裝端蓋組件對扣裝配在一起，且輸出剛輪和輸入剛輪之間存在軸向間隙；該方法的測量工裝包括光柵尺傳感器、壓力傳感器和二維電動臺；在二維電動臺上設置光柵尺傳感器和壓力傳感器；二維電動臺沿x軸移動由手動完成，二維電動臺沿y軸移動由PLC控制自動完成；光柵尺傳感器用于測量二維電動臺沿y軸移動距離，壓力傳感器用于測量二維電動臺與待測件之間的壓力；上位機讀取PLC在現場采集的壓力和位移信號；該方法為：步驟一、獲取輸出剛輪及殼體內表面間距差HAB；步驟二、獲取輸入剛輪及安裝端蓋內表面間距差HCD；步驟三、獲取舵機諧波剛輪間隙X＝HAB-HCD。本專利技術的優點：本專利技術自動化測量方法能減少手動操作，保證當測量點不同時，測量值仍具有較好的一致性，從而消除原有手動方法存在的測量值與產品實際裝配效果的差異性。附圖說明圖1是本專利技術方法涉及的舵機諧波剛輪的結構示意圖；圖2是輸出剛輪與殼體組裝成的殼體組件的結構示意圖；圖3是輸入剛輪與安裝端蓋組裝成的安裝端蓋組件的結構示意圖；圖4是測量殼體組件中的輸出剛輪和殼體內表面間距差的原理框圖；圖5是測量安裝蓋組件的輸入剛輪和安裝端蓋內表面間距差的原理框圖。具體實施方式具體實施方式一：下面結合圖1至圖5說明本實施方式，本實施方式所述舵機諧波剛輪間隙自動化測量方法，舵機諧波剛輪包括輸出剛輪1和輸入剛輪2，輸出剛輪1凹陷裝配在殼體3內構成殼體組件，輸入剛輪2凸起裝配在安裝端蓋4內構成安裝端蓋組件；工作狀態下的殼體組件和安裝端蓋組件對扣裝配在一起，且輸出剛輪1和輸入剛輪2之間存在軸向間隙；圖1給出了輸出剛輪1和輸入剛輪2裝配方向示意。圖2給出輸出剛輪1裝配在殼體3中的示意，圖3給出了輸入剛輪2裝配在安裝端蓋4中的示意；殼體組件和安裝端蓋組件對扣裝配，殼體3和安裝端蓋4的裝配內表面貼在一起，輸出剛輪1和輸入剛輪2的內表面相對，但二者之間存在軸向間隙。該方法的測量工裝包括光柵尺傳感器5、壓力傳感器6和二維電動臺7；在二維電動臺7上設置光柵尺傳感器5和壓力傳感器6；二維電動臺7沿x軸移動由手動完成，二維電動臺7沿y軸移動由PLC8控制自動完成；光柵尺傳感器5用于測量二維電動臺7沿y軸移動距離，壓力傳感器6用于測量二維電動臺7與待測件之間的壓力；上位機9讀取PLC8在現場采集的壓力和位移信號；該方法為：步驟一、獲取輸出剛輪1及殼體3內表面間距差HAB；步驟二、獲取輸入剛輪2及安裝端蓋4內表面間距差HCD；步驟三、獲取舵機諧波剛輪間隙X＝HAB-HCD。根據計算出的諧波剛輪間隙，通過調整墊片將間隙一次調整到位。獲取輸出剛輪1和殼體3內表面間距差HAB的過程為：步驟A1、將殼體組件固定在工裝上，手動調整二維電動臺7沿x軸移動至與輸出剛輪1的內表面處于同一y軸位置；步驟A2、令二維電動臺7從初始軸向位置開始向輸出剛輪1移動，當電壓傳感器6采集的壓力信號達到0.2N時，表明二維電動臺7接觸到輸出剛輪1，則二維電動臺7停止移動，記錄此時光柵尺傳感器5的讀數作為二維電動臺7移動距離HA1；令二維電動臺7返回初始軸向位置，并反復執行步驟A2所述操作，獲取十組數據HA1、HA2、HA3、HA4、HA5、HA6、HA7、HA8、HA9和HA10；步驟A3、獲取從初始軸向位置到輸出剛輪1內表面的位移步驟A4、手動調整二維電動臺7沿x軸移動至與殼體3裝配內表面處于同一y軸位置；步驟A5、令二維電動臺7從初始軸向位置開始向殼體3移動，當電壓傳感器6采集的壓力信號達到0.2N時，表明二維電動臺7接觸到殼體3的裝配內表面，則二維電動臺7停止移動，記錄此時光柵尺傳感器5的讀數作為二維電動臺7移動距離HB1；令二維電動臺7返回初始軸向位置，并反復執行步驟A5所述操作，獲取十組數據HB1、HB2、HB3、HB4、HB5、HB6、HB7、HB8、HB9和HB10；步驟A6、獲取從初始軸向位置到殼體3裝配內表面的位移步驟A7、獲取輸出剛輪1及殼體3內表面間距差HAB＝HA-HB。獲取輸入剛輪2和安裝端蓋4內表面間距差HCD的過程為：步驟B1、將安裝端蓋組件固定在工裝上，手動調整二維電動臺7沿x軸移動至與輸入剛輪2的內表面處于同一y軸位置；該內表面為與輸入剛輪2相對的工作面；步驟B2、令二維電動臺7從初始軸向位置開始向輸入剛輪2移動，當電壓傳感器6采集的壓力信號達到0.2N時，表明二維電動臺7接觸到輸入剛輪2，則二維電動臺7停止移動，記錄此時光柵尺傳感器5的讀數作為二維電動臺7移動距離HC1；令二維電動臺7返回初始軸向位置，并反復執行步驟B2所述操作，獲取十組數據HC1、HC2、HC3、HC4、HC5、HC6、HC7、HC8、HC9和HC10；步驟B3、獲取從初始軸向位置到輸入剛輪2的位移步驟B4、手動調整二維電動臺7沿x軸移動至與安裝端蓋4裝配內表面處于同一y軸位置；步驟B5、令二維電動臺7從初始軸向位置開始向安裝端蓋4移動，當電壓傳感器6采集的壓力信號達到0.2N時，表明二維電動臺7接觸到安裝端蓋4的裝配內表面，則二維電動臺7停止移動，記錄此時光柵尺傳感器5的讀數作為二維電動臺7移動距離HD1；令二維電動臺7返回初始軸向位置，并反復執行步驟B5所述操作，獲取十組數據HD1、HD2、HD3、HD4、HD5、HD6、HD7、HD8、HD9和HD10；步驟B6、獲取從初始軸向位置到安裝端蓋4裝配內表面的位移步驟B7、獲取輸入剛輪2和安裝端蓋4內表面間距差HCD＝HD-HC。光柵尺傳感器5外置于二維電動臺7。表1給出了剛輪間隙測量數據結果，測量系統需要分別測量圖2和圖3對應的A、B、C、D四點，其中A、B兩點數據之差為長度HAB，C、D兩點數據之差為長度HCD，長度AB與CD之差即為剛輪間隙值，測量共進行了10次。表1剛輪間隙測量數據單位：mm可以看出，剛輪間隙測量的A、B、C、D四點在10本文檔來自技高網...

【技術保護點】
舵機諧波剛輪間隙自動化測量方法，舵機諧波剛輪包括輸出剛輪(1)和輸入剛輪(2)，輸出剛輪(1)凹陷裝配在殼體(3)內構成殼體組件，輸入剛輪(2)凸起裝配在安裝端蓋(4)內構成安裝端蓋組件；工作狀態下的殼體組件和安裝端蓋組件對扣裝配在一起，且輸出剛輪(1)和輸入剛輪(2)之間存在軸向間隙；其特征在于，該方法的測量工裝包括光柵尺傳感器(5)、壓力傳感器(6)和二維電動臺(7)；在二維電動臺(7)上設置光柵尺傳感器(5)和壓力傳感器(6)；二維電動臺(7)沿x軸移動由手動完成，二維電動臺(7)沿y軸移動由PLC(8)控制自動完成；光柵尺傳感器(5)用于測量二維電動臺(7)沿y軸移動距離，壓力傳感器(6)用于測量二維電動臺(7)與待測件之間的壓力；上位機(9)讀取PLC(8)在現場采集的壓力和位移信號；該方法為：步驟一、獲取輸出剛輪(1)及殼體(3)內表面間距差HAB；步驟二、獲取輸入剛輪(2)及安裝端蓋(4)內表面間距差HCD；步驟三、獲取舵機諧波剛輪間隙X＝HAB?HCD。

【技術特征摘要】
1.舵機諧波剛輪間隙自動化測量方法，舵機諧波剛輪包括輸出剛輪(1)和輸入剛輪
(2)，輸出剛輪(1)凹陷裝配在殼體(3)內構成殼體組件，輸入剛輪(2)凸起裝配在
安裝端蓋(4)內構成安裝端蓋組件；工作狀態下的殼體組件和安裝端蓋組件對扣裝配在一
起，且輸出剛輪(1)和輸入剛輪(2)之間存在軸向間隙；
其特征在于，該方法的測量工裝包括光柵尺傳感器(5)、壓力傳感器(6)和二維電
動臺(7)；
在二維電動臺(7)上設置光柵尺傳感器(5)和壓力傳感器(6)；二維電動臺(7)
沿x軸移動由手動完成，二維電動臺(7)沿y軸移動由PLC(8)控制自動完成；光柵尺
傳感器(5)用于測量二維電動臺(7)沿y軸移動距離，壓力傳感器(6)用于測量二維電
動臺(7)與待測件之間的壓力；上位機(9)讀取PLC(8)在現場采集的壓力和位移信號；
該方法為：
步驟一、獲取輸出剛輪(1)及殼體(3)內表面間距差HAB；
步驟二、獲取輸入剛輪(2)及安裝端蓋(4)內表面間距差HCD；
步驟三、獲取舵機諧波剛輪間隙X＝HAB-HCD。
2.根據權利要求1所述舵機諧波剛輪間隙自動化測量方法，其特征在于，獲取輸出剛
輪(1)和殼體(3)內表面間距差HAB的過程為：
步驟A1、將殼體組件固定在工裝上，手動調整二維電動臺(7)沿x軸移動至與輸出
剛輪(1)的內表面處于同一y軸位置；
步驟A2、令二維電動臺(7)從初始軸向位置開始向輸出剛輪(1)移動，當電壓傳感
器6采集的壓力信號達到0.2N時，表明二維電動臺(7)接觸到輸出剛輪(1)，則二維電
動臺(7)停止移動，記錄此時光柵尺傳感器(5)的讀數作為二維電動臺(7)移動距離HA1；
令二維電動臺(7)返回初始軸向位置，并反復執行步驟A2所述操作，獲取十組數據
HA1、HA2、HA3、HA4、HA5、HA6、HA7、HA8、HA9和HA10；
步驟A3、獲取從初始軸向位置到輸出剛輪(1)內表面的位移步驟A4、手動調整二維電動臺(7)沿x軸移動至與殼體(3)裝配內表面處于同一y
軸位置；
步驟A5、令二維電動臺(7)從初始軸向位置開始向殼體(3)移動，當電壓傳感器6
采集的壓力信號達到0.2N時，表明二維電動臺(7)接觸到殼體(3)的裝配內表面，則二
維電動臺(7)停止...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭玉波，陳剛，夏齊，張龍，王海鑫，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23