[发明专利]一种基于电机电流诊断谐波减速器故障的信号采集装置

说明书

本申请公开了一种基于电机电流诊断谐波减速器故障的信号采集装置。包括：测试结构以及用于采集电流信号数据的采集系统；本申请利用承载平台作为测试结构的基础承载部件，其上安装有负载电机，并利用联轴器作为连接介质，与待测谐波减速器、待测电机形成测试结构；利用信号连接的电流检测模块、数据采集模块以及数据处理单元对电流信号数据进行采集和预处理，通过与待测电机连接的电流检测模块，采集待测电机的电流信号数据并以电压信号形式传输至数据采集模块，数据采集模块再将电压信号传输至数据处理单元，数据处理单元将电压信号转换为电流信号，且其与控制单元通讯连接，对电流信号数据进行分析处理并实时显示。

技术领域

本公开一般涉及工业机器人故障预测设备技术领域，具体涉及一种基于电机电流诊断谐波减速器故障的信号采集装置。

背景技术

谐波减速器具有传动速比大、承载能力高、传动精度高、传动效率高、安装方便等优点，被广泛应用于航空航天、精密医疗器械、工业机器人等领域。谐波减速器作为工业机器人关节处的重要零件，往往安装在工业机器人内部，在其彻底失效前的故障不容易被诊断出来。且谐波减速器一旦失效就会导致工业机器人的基本功能丧失。因此，在谐波减速器的早期故障阶段做出诊断尤为重要。

谐波减速器中的传动系统属于齿轮传动，但由于在传动过程中涉及柔轮与薄壁轴承等柔性构件的弹性变形，而与一般的齿轮传动不同，所以谐波减速器通常是由于柔轮或柔性薄壁轴承的损坏而失效。目前，国内外学者在检测谐波减速器的故障中，多用振动信号分析法进行诊断，对振动信号的处理方法也多采用基于傅里叶变换的频域分析与基于小波变换的时域分析，但是振动测量系统的安装位置会受到设备空间的限制，安装过程会对被检测装置产生一定的损坏，还会影响到振动信号的准确度，且振动测量分析系统存在价格昂贵、技术垄断等问题。

近年来，也开启了对于基于经验模态分解的分析方法的研究。但针于电机电流诊断谐波减速器的故障的研究却十分有限，在现有的采集电机电流过程中，采集到的电流信号中冲击特征微弱且背景噪声干扰严重，而且还存在采集到的电机电流信号需进行滤波、降噪处理，对于微弱的电流信号的采集设备昂贵的问题。因此，现有的基于电机电流诊断谐波减速器故障的信号采集装置亟待改进。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能够自动采集并保存电流信号数据，具有良好的预处理功能，节省故障分析时间，有效提高工作效率，操作简便且易于实现的基于电机电流诊断谐波减速器故障的信号采集装置。

第一方面，本申请提供一种基于电机电流诊断谐波减速器故障的信号采集装置，包括：测试结构以及用于采集电流信号数据的采集系统；

所述测试结构包括：承载平台和设置在所述承载平台上的负载电机；所述负载电机的输出端设置有联轴器，且所述联轴器的自由端连接有待测谐波减速器；所述待测谐波减速器连接有待测电机；

所述采集系统包括：信号连接的电流检测模块、数据采集模块以及数据处理单元；

所述电流检测模块，与所述待测电机电连接，用于采集所述待测电机的电流信号数据并以电压信号形式传输至所述数据采集模块；

所述数据采集模块，用于接收所述电压信号并传输至所述数据处理单元；

所述数据处理单元，用于将电压信号转化为电流信号进行分析处理并实时显示。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括：用于控制所述测试结构运行的控制系统。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述控制系统包括：信号连接的控制单元、数据采集单元、伺服控制单元和数据处理模块；

所述控制单元，用于控制所述数据采集单元和所述伺服控制单元运行；

所述数据采集单元，用于采集所述待测电机的转速、转矩数据与电流信号数据有效值；