[發明專利]一種機器人關節用減速器綜合性能測試系統

有效

• 申請號: 201210385572.7
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102901625A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 姜歌東;梅雪松;鄒創;陶濤;許睦旬;呂江偉;趙飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及一種機器人關節用減速器，特別涉及一種機器人關節用減速器綜合性能測試系統。

背景技術

機器人關節減速器是多自由度機器人的基礎部件，同樣也是很多工業機器人，如點焊機器人，碼垛機器人及搬運機器人的核心功能部件，其綜合性能的好壞直接影響機器人的工作性能。隨著世界工業的發展，對于機器人這類自動化產品的需求越來越大，尤其是汽車生產線，所以就需要開發設計和制造出更多高性能的機器人關節減速器，以滿足機器人設備的需要，這就需要我們研究機器人關節減速器的效率、壽命、傳動精度、啟動力矩、剛度與回差、過渡過程、溫升等動力學及摩擦學綜合特性，這些特性就決定了機器人關節的工作能力。而如何獲取機器人關節減速器的這些性能指標，對機器人關節的性能進行測試評估，獲知影響機器人關節減速器的重要參數，一直都缺少一套完整的模擬機器人運動的關節減速器測試系統。

發明內容

針對上述的技術問題，本發明提出了一種機器人關節用減速器綜合性能測試系統，以對機器人減速器的各個性能指標進行檢測。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種機器人關節用減速器綜合性能測試系統，其特征在于：包括依次連接且通過支架固定在水平導軌上的伺服電機、被測減速器、角度測量裝置、扭矩傳感器，以及負載臂或軸端固定桿，所述被測減速器上安裝有溫度傳感器，所述伺服電機自帶編碼器，伺服電機自帶編碼器和角度測量裝置分別用于讀取被測減速器的輸入輸出角度信息，伺服電機連接有伺服驅動器，該伺服驅動器的扭矩檢測端口與扭矩傳感器用于讀取被測減速器的輸入和輸出扭矩信息，溫度傳感器用于讀取被測減速器的溫度變化信息，所述伺服電機、角度測量裝置、扭矩傳感器，以及溫度傳感器均與控制計算機相連。作為本發明的優選實施例，所述伺服電機和被測減速器直接連接并通過第一支架固定在水平導軌上；

作為本發明的優選實施例，所述被測減速器的輸出端連接有第一連接軸，所述角度測量裝置設置在第一連接軸上且隨第一連接軸轉動；

作為本發明的優選實施例，所述角度測量裝置通過第二支架安裝在水平導軌上；

作為本發明的優選實施例，所述扭矩傳感器的兩端通過聯軸器分別與角度測量裝置和負載臂連接，所述負載臂安裝在第二連接軸上，所述第二連接軸安裝在扭矩傳感器的輸出端，所述扭矩傳感器通過第一支座安裝在水平導軌上，所述第二連接軸通過第三支架安裝在水平導軌上；

作為本發明的優選實施例，所述負載臂包括負載桿和負載盤，所述負載盤通過螺栓安裝在負載桿的螺栓孔內；

作為本發明的優選實施例，所述扭矩傳感器的兩端通過聯軸器分別與角度測量裝置和軸端固定桿連接，所述軸端固定桿安裝在第二連接軸一端，所述第二連接軸安裝在扭矩傳感器的輸出端，所述軸端固定桿通過第三支座安裝在水平導軌上；

作為本發明的優選實施例，所述伺服電機通過運動控制卡與控制計算機相連，所述運動控制卡與伺服驅動器的信號控制端相連進行信號雙向通訊，伺服驅動器與伺服電機雙向信號連接，以此實現對伺服電機運動的控制，并且記錄伺服電機自帶編碼器的角度信息；

作為本發明的優選實施例，所述扭矩傳感器通過數據采集卡與控制計算機相連，所述數據采集卡的一個通道與伺服驅動器的扭矩監測端口相連，另一個通道與扭矩傳感器的輸出端相連；所述角度測量裝置通過計數卡與控制計算機相連，所述溫度傳感器通過溫度采集模塊與控制計算機相連；

作為本發明的優選實施例，所述溫度傳感器為熱敏電阻溫度傳感器。

與現有技術相比，本發明通過伺服電機自帶編碼器和角度測量裝置讀取被測減速器的輸入輸出角度信息，通過伺服驅動器的扭矩檢測端口與扭矩傳感器讀取被測減速器的輸入和輸出扭矩信息，通過溫度傳感器讀取被測減速器的溫度變化信息，以此實現對機器人關節用減速器的效率、壽命、傳動精度、啟動力矩、剛度與回差、過渡過程、溫升等一系列綜合性能進行測試，結構簡單，測試精度高，通用性好。

附圖說明

圖1是本發明系統的機械結構圖；

圖2是本發明系統的電氣框圖；

圖1中，

1-伺服電機；2-被測減速器；3-第一連接軸；4-角度測量裝置；5-聯軸器；6-扭矩傳感器；7-聯軸器；8-第二連接軸；9-軸端固定桿；10-負載桿；11-負載盤；12-第三支架；13-第一支座；14-第二支架；15-溫度傳感器；16-第一支架；17-底座；18-水平導軌。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明測試系統進行進一步的詳細闡述：