[发明专利]基于圆光栅的传动试验装置

说明书

本发明公开了一种基于圆光栅的传动试验装置，包括光栅组件、驱动电机、扭矩传感器、轴系和负载组件；光栅组件包括水平固定在光栅固定盘上的圆光栅和两个读数头；轴系竖直设置，其转轴的顶端固定在光栅固定盘的底面中心处、底端与驱动电机的输出轴连接；扭矩传感器分别与转轴和驱动电机的输出轴连接；负载组件包括输出轴平行于转轴设置的负载电机，在负载电机的输出轴和驱动电机的输出轴上分别套装并固定有通过一条同步带连接的小同步带轮和大同步带轮；该基于圆光栅的传动试验装置适用于基于圆光栅的各类传动试验，有效提高了针对不同试验工况的试验验证效率。

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，特别涉及一种基于圆光栅的传动试验装置。

背景技术

随着工业化进程的深入发展，高精度的元器件被越来越多地应用在工业领域，圆光栅作为典型高精度元件，在使用过程中，往往需要根据使用条件先对其进行试验研究，然而缺少一种较为通用的试验装置，为光栅传动试验提供便利，从而降低试验周期。

针对上述需求，有必要设计一台光栅传动试验装置，能够实现光栅的手动、自动的传动试验，并且转速可调。还有负载施加功能，实现光栅在负载下的传动试验，而且该负载大小可调。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够用于验证数据采集方法的可靠性的基于圆光栅的传动试验装置。

为此，本发明技术方案如下：

一种基于圆光栅的传动试验装置，包括光栅组件、驱动电机、扭矩传感器、轴系和负载组件；其中，

所述光栅组件包括水平设置并固定在光栅固定盘上的圆光栅和两个分别对称设置在所述圆光栅两侧的读数头；

所述轴系竖直设置，其转轴的顶端固定在光栅固定盘的底面中心处、底端与所述驱动电机的输出轴连接，使圆光栅与驱动电机的输出轴同步转动；所述扭矩传感器分别与所述转轴和所述驱动电机的输出轴连接；

所述负载组件包括负载电机、小同步带轮和大同步带轮；所述负载电机的输出轴平行于转轴设置，所述小同步带轮和大同步带轮分别套装并固定在所述负载电机的输出轴和所述驱动电机的输出轴上，且所述小同步带轮和所述大同步带轮之间通过一条同步带连接，使所述小同步带轮带动所述大同步带轮转动。

进一步地，该基于圆光栅的传动试验装置还包括一个装置护架，其包括自上而下依次水平且间隔设置的光栅护板、基准板和电机安装板，所述光栅护板和所述基准板之间通过四根分别设置在板面顶角处的连接柱连接固定为一体；所述基准板和所述电机安装板之间通过两块竖直且对称设置在板面边缘处连接板连接固定为一体；其中，在所述基准板和所述电机安装板的中心处上分别开设有用于安装所述驱动电机和所述轴系的安装孔，使所述圆光栅位于所述光栅护板的下方。

进一步地，两个所述读数头分别通过两个调节块设置在间隔的两根连接柱上；其中，所述调节块上开设有使其能够套装在所述连接柱外侧的中心孔，且在所述调节块的一组对侧侧壁上分别开设有两个与顶丝适配的径向通孔，使所述调节块通过插装在两个径向通孔内的顶丝可调节地固定在所述连接柱的任意位置上。

进一步地，所述轴系包括上轴承盖、轴套、转轴、下轴承盖、上轴承和下轴承；其中，所述转轴套装在所述轴套内且通过分别设置在所述轴套顶端内壁处的上轴承和底端内壁处的下轴承与所述轴套活动连接；所述上轴承盖盖装在所述轴套的顶端端面上并通过螺栓与所述轴套固定；所述轴套底端插装在开设于所述基准板上的第一安装孔内，所述下轴承盖盖装在所述轴套的底端端面和所述基准板的底面上并通过螺栓将所述基准板、所述下轴承盖与所述轴套固定；所述负载电机安装在所述基准板上开设的第二安装孔处。

进一步地，所述转轴底端设置有轴系法兰，所述驱动电机的输出轴轴端设置有电机法兰，使所述转轴和所述驱动电机的输出轴通过所述轴系法兰和所述电机法兰连接。

进一步地，所述驱动电机为步进电机、伺服电机或旋转电机。