精密伺服机构齿轮传动误差测量装置
专利汇可以提供精密伺服机构齿轮传动误差测量装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种精密伺服机构 齿轮 传动误差测量装置。包括在主动齿轮轴和从动齿轮轴上设置棱镜安装装置，其中在棱镜安装装置上安装有多面体棱镜，与自 准直 仪共同组成精密伺服机构 齿轮传动 误差测量装置。将齿轮传动机构主动齿轮轴和从动齿轮轴通过棱镜安装装置和多面体棱镜进行连接，并使多面体棱镜中心与齿轮传动机构主动齿轮轴、从动齿轮轴同轴，使自准直仪对准多面体棱镜工作反射面。 电机 驱动齿轮 传动系统 ，自准直仪发射的光束经所述多面体棱镜反射回所述自准直仪，记录偏转 角 度，计数装置记录多面体棱镜旋转工作面数，结果经计算后可以求得齿轮传动系统的传动误差。该装置安装简便、有效实用、测量 精度 高，适用于测量伺服机构精密传动系统等其他精密轮传动系统的传动误差。，下面是精密伺服机构齿轮传动误差测量装置专利的具体信息内容。
1.精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，包括输入端多面体棱镜（1）、主动齿轮轴（2）、输入端测角自准直仪（3）、输出端测角自准直仪（4）、输出端多面体棱镜（5）、从动齿轮轴（6）、输出端计数自准直仪（7）、输入端计数自准直仪（8）、采集显示处理装置（9），其特征在于，
所述输入端多面体棱镜（1）固定连接在主动齿轮轴（2）上，输入端测角自准直仪（3）对准输入端多面体棱镜反射镜面中心，固定连接在输入端支撑座上，
所述输出端多面体棱镜（5）固定连接在从动齿轮轴（6）上，输出端测角自准直仪（4）对准输出端多面体棱镜反射镜面中心，固定连接在输入端支撑座上，
所述输入端计数自准直仪（8）对准输入端多面体棱镜反射镜面中心，固定连接在输入端支撑座上，
所述输出端计数自准直仪（7）对准输出端多面体棱镜反射镜面中心，固定连接在输入端支撑座上，
所述输入端测角自准直仪（3）、输出端测角自准直仪（4）、输入端计数自准直仪（8）及输出端计数自准直仪（7）都与采集显示处理装置（9）连接。
2.根据权利要求1所述的精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，其特征在于：所述输入端多面体棱镜的回转中心与齿轮的回转中心重合，输入端测角自准直仪（3）的光轴垂直于齿轮的回转轴线，同时，输入端测角自准直仪（3）视场中的刻度方向即敏感方向垂直于齿轮的回转轴线，使输入端测角自准直仪准直光管发出的光经输入端多面体棱镜的侧面反射回来再进入输入端测角自准直仪准直光管。
3.根据权利要求1所述的精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，其特征在于：所述输出端多面体棱镜的回转中心与齿轮的回转中心重合，输出端测角自准直仪的光轴垂直于齿轮的回转轴线，同时，输出端测角自准直仪视场中的刻度方向即敏感方向垂直于齿轮的回转轴线，使输出端测角自准直仪准直光管发出的光经输出端多面体棱镜的侧面反射回来再进入输出端测角自准直仪准直光管。
4.根据权利要求1或2所述的精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，其特征在于：所述输入端多面体棱镜的回转中心与齿轮的回转中心重合，输入端计数自准直仪的光轴垂直于齿轮的回转轴线，同时，输入端计数自准直仪视场中的刻度方向即敏感方向垂直于齿轮的回转轴线，使输入端计数自准直仪准直光管发出的光经输入端多面体棱镜的侧面反射回来再进入输入端计数自准直仪准直光管。
5.根据权利要求1或3所述的精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，其特征在于：所述输出端多面体棱镜的回转中心与齿轮的回转中心重合，输出端计数自准直仪的光轴垂直于齿轮的回转轴线，同时，输出端计数自准直仪视场中的刻度方向即敏感方向垂直于齿轮的回转轴线，使输出端计数自准直仪准直光管发出的光经输出端多面体棱镜的侧面反射回来再进入输出端计数自准直仪准直光管。
6.根据权利要求1所述的精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，其特征在于 ：所述输入端测角自准直仪（3）和输出端测角自准直仪（4），包括分划板（16）和光电传感器（12）位于物镜（11）的两个共轭焦平面上，光源（14）经聚光镜（15）均匀照亮分划板，经由分光棱镜（17）、物镜（11），出射平行光束，遇到多面体棱镜工作反射面（10），平行光束返回由物镜汇聚，成像于光电探测器表面。
7.根据权利要求6所述的精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，其特征在于：所述分划板是十字型分划板，当被测的反射镜偏转时，光电传感器（12）检测出十字分划板像（13）的移动距离，信号处理系统对光电传感器输出信号进行处理，然后计算出多面体棱镜工作反射面转角。
8.根据权利要求6所述的精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，其特征在于：所述正多面体棱镜是角度的标准器，外形是正多边形，边数为n，其面数既可是偶数，也可是奇数。
9.根据权利要求1及6所述的精密伺服机构齿轮传动误差测量装置，其特征在于：所述输入端计数自准直仪和输出端计数自准直仪，包括分划板和光电传感器位于物镜的两个共轭焦平面上，光源经聚光镜均匀照亮分划板，经由析光镜、物镜，出射平行光束，遇到多面体棱镜工作反射面，平行光束返回由物镜汇聚，当多面体棱镜未完全偏转360/n度时，由于光束经过分光镜无法反射至光电传感器，因此分划板无法成像，采集显示处理装置对光电传感器输出信号进行处理，然后计算出旋转工作面数。
精密伺服机构齿轮传动误差测量装置
技术领域
背景技术
确测量传动误差对研究伺服系统有着重要意义。
然而，在现有的动态测量方法中，常用的主要有地震仪法、磁分度法和圆光栅法。磁分度法
其分频后的信号频率变低，掩饰了分频前信号的一些细节特征，降低了测量精度，此方法不
适合测量高速，高精度的传动链；地震仪法受仪器固有频率的限制，对 1Hz 以下的低频运
动误差是不能测量的；圆光栅法需要较大空间安装磁盘，使测量过程变得复杂繁琐。以上方
法均不适于测量精密伺服机构中的精密齿轮传动误差。
发明内容
和输出端转角测量系统，输入端计数装置、输出端计数装置及采集显示处理装置9；
所述输入端转角测量系统包括输入端多面体棱镜1、输入端测角自准直仪3，输入端多
面体棱镜1固定连接在主动齿轮轴2上，输入端测角自准直仪3对准输入端多面体棱镜反
射镜面中心，固定连接在输入端支撑座上，为了保证精度，在使用输入端多面体棱镜时，应
使输入端多面体棱镜的回转中心与齿轮的回转中心重合，输入端测角自准直仪3的光轴应
垂直于齿轮的回转轴线，同时，输入端测角自准直仪3视场中的刻度方向即敏感方向应垂
直于齿轮的回转轴线，最终使输入端测角自准直仪准直光管发出的光经输入端多面体棱镜
的侧面反射回来再进入输入端测角自准直仪准直光管。
镜反射镜面中心，固定连接在输入端支撑座上，为了保证精度，在使用多面体棱镜时，应使
输出端多面体棱镜的回转中心与齿轮的回转中心重合，输出端测角自准直仪的光轴应垂直
于齿轮的回转轴线，同时，输出端测角自准直仪视场中的刻度方向即敏感方向应垂直于齿
轮的回转轴线，最终使输出端测角自准直仪准直光管发出的光经输出端多面体棱镜的侧面
反射回来再进入输出端测角自准直仪准直光管。
中心，固定连接在输入端支撑座上，为了保证精度，在使用输入端多面体棱镜时，应使输入
端多面体棱镜的回转中心与齿轮的回转中心重合，输入端计数自准直仪的光轴应垂直于齿
轮的回转轴线，同时，输入端计数自准直仪视场中的刻度方向即敏感方向应垂直于齿轮的
回转轴线，最终使输入端计数自准直仪准直光管发出的光经输入端多面体棱镜的侧面反射
回来再进入输入端计数自准直仪准直光管。
中心，固定连接在输入端支撑座上，为了保证精度，在使用输出端多面体棱镜时，应使输出
端多面体棱镜的回转中心与齿轮的回转中心重合，输出端计数自准直仪的光轴应垂直于齿
轮的回转轴线，同时，输出端计数自准直仪视场中的刻度方向即敏感方向应垂直于齿轮的
回转轴线，最终使输出端计数自准直仪准直光管发出的光经输出端多面体棱镜的侧面反射
回来再进入输出端计数自准直仪准直光管。
镜17、物镜11，出射平行光束，遇到多面体棱镜工作反射面10，平行光束返回由物镜汇聚，
成像于光电探测器表面。
然后计算出多面体棱镜工作反射面转角。
束，遇到多面体棱镜工作反射面，平行光束返回由物镜汇聚，当多面体棱镜未完全偏转360/
n度时，由于光束经过分光镜无法反射至光电传感器，因此分划板无法成像，采集显示处理
装置对光电传感器输出信号进行处理，然后计算出旋转工作面数。
正12面多面体棱镜序号为n的工作面，其法线相对于棱镜起始序号工作面法线的转角为 。
图3是本发明多面体棱镜结构示意图。
3、输入端测角自准直仪 4、输出端测角自准直仪
5、输出端多面体棱镜 6、从动齿轮轴
7、输出端计数自准直仪 8、输入端计数自准直仪
9、采集显示处理装置 10、多面体棱镜工作反射面
11、物镜 12、光电传感器
13、十字分划板像 14、光源
15、聚光镜 16、分划板
17、分光棱镜 18、工作面
19、减轻孔 20、安装孔。
具体实施方式
10、减轻孔19、安装孔20，安装孔20位于输入端多面体棱镜的中心，减轻孔19围绕安装孔
20的外围圆周均匀分布多个。多面体棱镜工作反射面具有良好的光学反射性能，常用于检
定角度测量工具，测量时，利用自准直仪读数。
14经聚光镜15均匀照亮分划板16，经由分光棱镜17、物镜11出射平行光束，遇到多面体棱
镜工作反射面10，平行光束返回由物镜11汇聚，成像于光电传感器12。
输出信号进行处理，然后计算出多面体棱镜工作反射面10转角。输入端多面体棱镜1和主
动齿轮轴实现零传动的测量。输入端多面体棱镜1固定连接在主动齿轮轴2上，输入端测
角自准直仪3对准输入端多面体棱镜1反射镜面中心，实现非接触式检测，固定连接在支撑
座上。
上，所述输出端测角自准直仪4对准输出端多面体棱镜5反射镜面中心，固定连接在支撑座
上。
划板16才能成像，因此，输入端多面体棱镜1偏转一个工作面，输入端计数自准直仪8便会
失去一次十字分划板像13，当输入端计数自准直仪8将数据传入到采集显示处理装置9便
可以记录输入端多面体棱镜1旋转面工作面数。输入端多面体棱镜1固定连接在主动齿轮
轴2上，输入端计数自准直仪8对准输入端多面体棱镜1反射镜面中心，固定连接在支撑座
上。
自准直仪7对准输出端多面体棱镜5反射镜面中心，固定连接在支撑座上。
定位和安装固定，保证多面体棱镜的牢靠性，实现试验数据的准确性，该安装方便，结构简
单，定位可靠。
待采集显示处理装置显示输入端多面体棱镜1旋转 面，输出端多面体棱镜5旋转 面，
记录此时采集显示处理装置显示主动齿轮轴2转角 ，从动齿轮轴6转角 ，通过计算便可
精确求得精密伺服机构的传动误差。
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