检测齿轮形貌及性能的装置和方法

摘要

检测齿轮形貌及性能的装置和方法，该装置精度高、刚度大，且具有高可靠性。床身基座遵循绿色机床设计理念，重量轻、刚度大、散热效果好；斜床身固定在所述床身基座上；斜床身的斜面上安装有所述滑台；所述滑台上安装有直驱电机；斜床身上与斜面相邻的竖直面上也安装有所述直驱电机；所述两个直驱电机内可安装心轴；所述心轴能夹紧齿轮；装置上安装有所述环形编码器、加速度传感器和拾音器；斜床身基座旁安装有机械臂系统，机械臂上安装有磨削烧伤传感器；传感器能检测所述齿轮的振动、噪声、传动误差和磨削烧伤；本发明装置稳定性好，占地面积小，精度、刚度和可靠性都很高，很好的保证了所述传感器对所述齿轮形貌和性能的检测。

主权项

检测齿轮形貌及性能的装置，其特征在于：该装置包括高精密机床系统(1)和机械臂系统(2)；具体而言，高精密机床系统(1)包括基座(3)、斜床身(4)、减重孔(5)、斜面(6)、斜面的相邻面(7)、滑台(8)、V向导轨副(9)、G向导轨副(10)、V向丝杠电机(11)、G向丝杠电机(12)、第一直驱电机箱(13)、H向导轨副(14)、H向丝杠电机(15)、第二直驱电机箱(16)、环形编码器a(17)、环形编码器b(18)、加速度传感器a(19)、加速度传感器b(20)、槽(21)、第一直驱电机(22)、第二直驱电机(23)；机械臂系统(2)包括底座(24)、转座(25)、大臂(26)、小臂(27)、手腕体(28)、磨削烧伤检测仪(29)；所述基座(3)为高精密机床系统(1)的底部支撑结构，基座(3)上设有减重孔(5)或桁架结构，以实现对高精密机床系统(1)的整体隔振，并起到减重作用，也利于机床散热与走线；斜床身(4)和基座(3)通过螺纹连接配合，所述斜床身(4)为大截面倾斜结构，斜床身(4)的倾斜角取值范围为0°～90°，所述斜床身(4)的背后开有槽(21)，槽(21)内放置有用以平衡滑台(8)重量的配重模块，同时槽(21)可减轻斜床身(4)的整体重量；斜面(6)为斜床身(4)的倾斜面，斜面(6)上安装有一对并列的V向导轨副(9)，两V向导轨副(9)中间设置有V向丝杠电机(11)；滑台(8)安装在两V向导轨副(9)上，且在V向丝杠电机(11)的驱动下沿斜面(6)实现V向运动；滑台(8)上安装有一对并列的G向导轨副(10)，第一直驱电机箱(13)安装在G向导轨副(10)上，第一直驱电机箱(13)与G向丝杠电机(12)连接，且在G向丝杠电机(12)作用下实现G向运动；第一直驱电机(22)安装在第一直驱电机箱(13)内部；第一直驱电机(22)输出轴端安装有环形编码器a(17)，第一直驱电机(22)用于驱动待测齿轮旋转；第一直驱电机(22)的外壳上安装有加速度传感器a(19)，用于采集待测齿轮的振动信号；斜面的相邻面(7)为斜床身(4)的一个侧面，斜面的相邻面(7)上安装有一对H向导轨副(14)，第二直驱电机箱(16)安装在H向导轨副(14)上，第二直驱电机箱(16)与H向丝杠电机(15)连接，且在H向丝杠电机(15)作用下实现H向运动；第二直驱电机(23)安装在第二直驱电机箱(16)内部；第二直驱电机(23)输出轴端安装有环形编码器b(18)，第二直驱电机(23)用于驱动另一待测齿轮旋转；第二直驱电机(23)的外壳上安装有加速度传感器b(20)，用于采集另一待测齿轮的振动信号；所述第一直驱电机(22)与第二直驱电机(23)的两主轴交汇点处安装有拾音器，用以采集两齿轮啮合时的噪声；所述第一直驱电机(22)与第二直驱电机(23)采用电机直驱技术，并且所采用的直驱电机要严格的控制其噪声和振动，因为主轴的跳动会成倍的反映在齿轮切向误差上，从而影响装置的检测精度；底座(24)为机械臂系统(2)的固定结构，转座(25)安装在底座(24)上；大臂(26)一端与小臂(27)一端连接，大臂(26)的另一端与转座(25)连接；小臂(27)的另一端通过手腕体(28)夹紧磨削烧伤检测仪(29)；机械臂系统(2)为多自由度机械结构，机械臂系统(2)的大臂(26)、小臂(27)、手腕体(28)和转座(25)通过联动控制将磨削烧伤检测仪(29)送到待检测位置，用以实现对齿轮复杂曲面磨削烧伤情况的检测。