本發(fā)明涉及一種機(jī)器人用動(dòng)力組件的測(cè)試裝置,尤其是測(cè)試選配的電機(jī)及減速器組件在工況負(fù)載條件下性能的測(cè)試裝置。
背景技術(shù):
近年來,國(guó)產(chǎn)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆炸式發(fā)展,機(jī)器人核心零部件的生產(chǎn)商越來越多。雖然國(guó)內(nèi)廠商在價(jià)格上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但各廠商生產(chǎn)的零部件質(zhì)量參差不齊,有必要對(duì)這些產(chǎn)品做一些性能方面的測(cè)試,特別是產(chǎn)品在工況負(fù)載下的可靠性。
在實(shí)際工作中,機(jī)器人頻繁地加減速,六軸工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)處的動(dòng)力組件承受著動(dòng)態(tài)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩經(jīng)常會(huì)高于電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩,需要模擬真實(shí)的負(fù)載環(huán)境來測(cè)試選定的電機(jī)及減速器組件。
因此,本發(fā)明的發(fā)明人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種機(jī)器人用動(dòng)力組件的測(cè)試裝置,其可以測(cè)試機(jī)器人選定電機(jī)及減速器組件在工況負(fù)載條件下的性能。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種機(jī)器人用動(dòng)力組件的測(cè)試裝置,包括:至少一測(cè)試本體,所述測(cè)試本體包括底座、安裝座、動(dòng)力組件、負(fù)載機(jī)構(gòu)、輸出軸,其中所述安裝座和所述負(fù)載機(jī)構(gòu)均固定設(shè)置在所述底座上,所述動(dòng)力組件設(shè)置在所述安裝座上,并且所述動(dòng)力組件與所述負(fù)載機(jī)構(gòu)之間通過所述輸出軸進(jìn)行連接,所述輸出軸、所述動(dòng)力組件、所述負(fù)載機(jī)構(gòu)三者的軸向方向一致。
優(yōu)選地,所述負(fù)載機(jī)構(gòu)為可調(diào)整負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小的磁粉制動(dòng)器,其下端設(shè)有固定板,通過所述固定板實(shí)現(xiàn)與所述底座的固定連接。
優(yōu)選地,還包括測(cè)試控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)包括控制器和與之連接的驅(qū)動(dòng)器,所述控制器通過IO口通訊連接所述負(fù)載機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述安裝座包括安裝板和底板,所述安裝板與所述底板垂直連接,所述底板固定設(shè)置在所述底座上;所述安裝板上端設(shè)有一安裝部,該安裝部與所述輸出軸和所述動(dòng)力組件相匹配;所述動(dòng)力組件通過該安裝部與所述輸出軸連接。
優(yōu)選地,所述安裝座還包括一呈三角形板狀的肋板,其設(shè)置在所述安裝板和所述底板之間,并分別與二者固定連接。
優(yōu)選地,所述肋板通過螺釘實(shí)現(xiàn)與所述安裝板和所述底板的固定連接。
優(yōu)選地,所述控制器為六軸工業(yè)機(jī)器人控制器。
優(yōu)選地,所述動(dòng)力組件包括電機(jī)和減速器。
優(yōu)選地,所述電機(jī)為伺服電機(jī)。
優(yōu)選地,所述減速器為諧波減速器。
采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明至少包括如下有益效果:
本發(fā)明所述的機(jī)器人用動(dòng)力組件的測(cè)試裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以測(cè)試機(jī)器人選定電機(jī)及減速器組件在工況負(fù)載條件下的性能。另外,一臺(tái)控制器可以同時(shí)控制多個(gè)測(cè)試本體,可以大大提高測(cè)試效率,降低試驗(yàn)成本。整套裝置可作為機(jī)器人研發(fā)階段,控制器的參數(shù)調(diào)試設(shè)備用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的測(cè)試本體的總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明所述的測(cè)試本體的爆炸示意圖;
圖3為本發(fā)明所述的動(dòng)力組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明所述的安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明測(cè)試控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例圖;
圖6為本發(fā)明的工作原理流程圖。
圖中:動(dòng)力組件1、輸出軸2、安裝座3、負(fù)載機(jī)構(gòu)4、底座5;
諧波減速器2-1、緊定螺釘2-2、壓板2-3、螺釘2-4、鍵2-5、螺釘2-6、轉(zhuǎn)接軸2-7、鍵2-8、過渡法蘭2-9、電機(jī)2-10;
安裝板3-1、螺釘3-2、肋板3-3、底板3-4;固定板4-1。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1至圖4所示,為符合本發(fā)明的一種機(jī)器人用動(dòng)力組件1的測(cè)試裝置,包括:至少一測(cè)試本體,所述測(cè)試本體包括底座5、安裝座3、動(dòng)力組件1、負(fù)載機(jī)構(gòu)4、輸出軸2,其中所述安裝座3和所述負(fù)載機(jī)構(gòu)4均固定設(shè)置在所述底座5上,所述動(dòng)力組件1設(shè)置在所述安裝座3上,并且所述動(dòng)力組件1與所述負(fù)載機(jī)構(gòu)4之間通過所述輸出軸2進(jìn)行連接,所述輸出軸2、所述動(dòng)力組件1、所述負(fù)載機(jī)構(gòu)4三者的軸向方向一致。
優(yōu)選地,所述負(fù)載機(jī)構(gòu)4為可調(diào)整負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小的磁粉制動(dòng)器,磁粉制動(dòng)器的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來調(diào)整,負(fù)載大小根據(jù)虛擬仿真獲得的負(fù)載數(shù)據(jù)來動(dòng)態(tài)控制。磁粉制動(dòng)器下端設(shè)有固定板4-1,通過所述固定板4-1實(shí)現(xiàn)與所述底座5的固定連接。
優(yōu)選地,還包括測(cè)試控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)包括控制器和與之連接的驅(qū)動(dòng)器,所述控制器通過IO口通訊連接所述負(fù)載機(jī)構(gòu)4。仿真所獲得的負(fù)載數(shù)據(jù)是在仿真軟件中先建好機(jī)器人模型,通過運(yùn)行測(cè)試程序預(yù)先得到的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地,所述安裝座3包括安裝板3-1和底板3-4,所述安裝板3-1與所述底板3-4垂直連接,所述底板3-4固定設(shè)置在所述底座5上;所述安裝板3-1上端設(shè)有一安裝部,該安裝部與所述輸出軸2和所述動(dòng)力組件1相匹配;所述動(dòng)力組件1通過該安裝部與所述輸出軸2連接。
優(yōu)選地,所述安裝座3還包括一呈三角形板狀的肋板3-3,其設(shè)置在所述安裝板3-1和所述底板3-4之間,并分別與二者固定連接。通過該肋板3-3,同時(shí)還可以起到加固整個(gè)裝置的作用。
優(yōu)選地,所述肋板3-3通過螺釘3-2實(shí)現(xiàn)與所述安裝板3-1和所述底板3-4的固定連接。
優(yōu)選地,所述控制器為六軸工業(yè)機(jī)器人控制器。
優(yōu)選地,所述動(dòng)力組件1包括電機(jī)和減速器。
優(yōu)選地,所述電機(jī)為伺服電機(jī)。
優(yōu)選地,所述減速器為諧波減速器。
在一優(yōu)選實(shí)施例中,如圖3所示,為測(cè)試本體中的動(dòng)力組件1,包括諧波減速器2-1、緊定螺釘2-2、壓板2-3、螺釘2-4、鍵2-5、螺釘2-6、轉(zhuǎn)接軸2-7、鍵2-8、過渡法蘭2-9、電機(jī)2-10,電機(jī)及減速器采用直連方式。電機(jī)為200W伺服電機(jī),減速器為實(shí)軸輸出型諧波減速器,減速器規(guī)格代號(hào)為17,測(cè)試裝置可以測(cè)試同規(guī)格不同品牌的選定電機(jī)及減速器,也可以選不同規(guī)格的減速器及電機(jī),做性能對(duì)比測(cè)試。本實(shí)施例中的所述測(cè)試本體中電機(jī)和減速器的連接方式采用了直連方式,當(dāng)然也可以采用同步帶傳動(dòng)方式、齒輪傳動(dòng)等其他傳動(dòng)方式,由于其為常規(guī)手段,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉,故本實(shí)施例對(duì)此不作限定。
測(cè)試控制系統(tǒng)包括控制器和驅(qū)動(dòng)器,本實(shí)施例直接使用了一套匯博HB03-760-C10型六軸工業(yè)機(jī)器人的控制器和驅(qū)動(dòng)器,測(cè)試本體的動(dòng)力線和信號(hào)線直接通過航插接口與控制器相連。若只有一臺(tái)測(cè)試本體與控制器相連,則其余五軸需要被虛擬掉,成為虛擬軸。
如圖5所示,為一種機(jī)器人用動(dòng)力組件1的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)原理圖,測(cè)試裝置的控制系統(tǒng)采用六軸工業(yè)機(jī)器人控制器。控制系統(tǒng)的3軸連接測(cè)試本體,其余五軸均為虛擬軸??刂破魍ㄟ^IO口通訊連接磁粉制動(dòng)器的勵(lì)磁電流控制模塊。
如圖6所示,為測(cè)試系統(tǒng)的工作原理流程圖,在測(cè)試前,需要仿真出機(jī)器人的負(fù)載數(shù)據(jù)。測(cè)試程序?yàn)闄C(jī)器人的一段動(dòng)作程序,先在仿真軟件中建好機(jī)器人模型,然后對(duì)所建立的仿真模型運(yùn)行測(cè)試程序,獲得各關(guān)節(jié)上的負(fù)載數(shù)據(jù)。然后以所獲得的負(fù)載數(shù)據(jù)為依據(jù),控制磁粉制動(dòng)器的勵(lì)磁電流。在測(cè)試時(shí),控制器啟動(dòng)測(cè)試程序,同時(shí)通過IO口發(fā)出啟動(dòng)信號(hào),磁粉制動(dòng)器的勵(lì)磁電流控制模塊接受到IO信號(hào),開始激發(fā)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流。電機(jī)及減速器組件便在工況負(fù)載轉(zhuǎn)矩下工作了。
測(cè)試時(shí),系統(tǒng)直接運(yùn)行機(jī)器人的測(cè)試程序,測(cè)試本體將執(zhí)行機(jī)器人3軸所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作,同時(shí)控制器內(nèi)部IO口發(fā)出信號(hào),勵(lì)磁電流控制模塊接收到信號(hào)后控制磁粉制動(dòng)器產(chǎn)生動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人三軸所選電機(jī)及減速器組件性能的獨(dú)立測(cè)試。
測(cè)試系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行100個(gè)小時(shí),以測(cè)試過程中電機(jī)及減速器部位的溫度、整機(jī)系統(tǒng)的噪音作為評(píng)價(jià)依據(jù)。
控制器可同時(shí)控制六個(gè)測(cè)試本體,提高測(cè)試效率。
作為優(yōu)選方案,測(cè)試本體中電機(jī)和減速器的連接方式采用了直連方式,縮小測(cè)試裝置的體積;負(fù)載用磁粉制動(dòng)器來控制,能夠動(dòng)態(tài)再現(xiàn)機(jī)器人在實(shí)際使用中負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化。
本發(fā)明提供了一種測(cè)試選定電機(jī)及減速器組件在工況條件下的負(fù)載能力及可靠性的方法??梢宰寵C(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)單位在研發(fā)初始階段就能對(duì)所要設(shè)計(jì)的機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立的可靠性測(cè)試。此外,一臺(tái)控制器可以同時(shí)控制多個(gè)測(cè)試本體,可以大大提高測(cè)試效率,降低試驗(yàn)成本。整套裝置可作為機(jī)器人研發(fā)階段,控制器的參數(shù)調(diào)試設(shè)備用。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。