一種基於雷射測量的機器人關節減速器傾覆剛度測試系統的製作方法

2023-04-30 17:21:59 1

本發明涉及機器人領域，尤其涉及一種基於雷射測量的機器人關節減速器傾覆剛度測試系統。

背景技術：
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隨著科學技術的發展，在機械、航空、汽車工業等領域採用機器人代替人力已是走向高水平工業化的發展方向，機器人技術受到各國政府的高度重視，用於機器人關節傳動的主要裝置也受到眾多研究者的關注，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，對於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製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傾覆剛度，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傾覆剛度測試系統。

技術實現要素：
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為了解決上述問題，本發明提供了一種結構原理簡單，可以實現對機器人關節精密減速器進行任意方向抗傾覆性能測試，還具有檢測精度高、工作可靠、結構簡單、安裝方便等特點，適用於多種型號精密減速器的傾覆剛度檢測，應用於高精度傳動裝置測量技術領域的技術方案：

一種基於雷射測量的機器人關節減速器傾覆剛度測試系統，主要包括底座、減速器、加載力臂、雷射發射器以及高度尺，底座上安裝減速器，減速器包括減速器殼體、減速器輸出端，減速器輸出端與輸出轉接板相連，輸出轉接板上端設有加載力臂，加載力臂一端設有重錘，加載力臂上端固定連接第一鏡架轉接板，雷射發射器包括第一雷射發射器和第二雷射發射器，第一鏡架轉接板上設有第一雷射發射器。

作為優選，減速器殼體上安裝基準固定板，基準固定板上安裝第二鏡架轉接板，第二鏡架轉接板上設有第二雷射發射器。

作為優選，高度尺分為第一高度尺和第二高度尺，第一高度尺為基準尺，且靠近第一雷射發射器，第二高度尺與第一高度尺平行設置為校驗尺，且遠離第一雷射發射器。

作為優選，加載力臂包括負載杆和負載盤，負載盤通過螺栓安裝在負載杆的螺栓孔內，負載杆設置在負載盤兩側且為對稱杆。

作為優選，其使用方法包括以下步驟：

A、採用平行雷射束原理，第二雷射發射器發出的雷射束作為基準，第一雷射發射器發出的雷射束用於測量；

B、根據高度尺校對平行光束，並通過重錘加載恆定負載，隨著加載力臂的扭轉，減速器輸出端隨即傾覆一個角度，同時第一雷射發射器發出的光束會有向下的位移；

C、通過測出的位移，最終換算出待測減速器的傾覆剛度，可以對精密減速器輸出端任意方向上進行抗傾覆性能檢測。

本發明的有益效果在於：

(1)本發明結構原理簡單，可以實現對機器人關節精密減速器進行任意方向抗傾覆性能測試，還具有檢測精度高、工作可靠、結構簡單、安裝方便等特點，適用於多種型號精密減速器的傾覆剛度檢測，應用於高精度傳動裝置測量技術領域。

(2)本發明加載力臂採用對稱杆結構，避免了力臂自重引起的扭轉誤差，確保精度，同時採用重錘加載原理，能夠產生更加恆定的扭矩，測量更為精準。

附圖說明：

圖1為本發明的系統原理圖。

具體實施方式：

為使本發明的發明目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。

如圖1所示，一種基於雷射測量的機器人關節減速器傾覆剛度測試系統，主要包括底座1、減速器2、加載力臂4、雷射發射器以及高度尺，所述底座1上安裝所述減速器2，所述減速器2包括減速器殼體22、減速器輸出端21，所述減速器輸出端21與輸出轉接板3相 連，輸出轉接板3上端設有所述加載力臂4，所述加載力臂4一端設有重錘8，所述加載力臂4上端固定連接第一鏡架轉接板5，所述雷射發射器包括第一雷射發射器6和第二雷射發射器7，所述第一鏡架轉接板5上設有所述第一雷射發射器6，所述減速器殼體22上安裝基準固定板9，所述基準固定板9上安裝第二鏡架轉接板91，所述第二鏡架轉接板91上設有所述第二雷射發射器7。

本實施例中，高度尺分為第一高度尺10和第二高度尺11，所述第一高度尺10為基準尺，且靠近所述第一雷射發射器6，所述第二高度尺11與所述第一高度尺10平行設置為校驗尺，且遠離所述第一雷射發射器6，以此設定平行光束，精準、方便。

本實施例中，所述加載力臂4包括負載杆41和負載盤42，所述負載盤42通過螺栓安裝在負載杆41的螺栓孔內，所述負載杆41設置在所述負載盤42兩側且為對稱杆。本發明加載力臂採用對稱杆結構，避免了力臂自重引起的扭轉誤差，確保精度，同時採用重錘加載原理，能夠產生更加恆定的扭矩，測量更為精準。

本發明的使用方法包括以下步驟：

A、採用平行雷射束原理，第二雷射發射器7發出的雷射束作為基準，第一雷射發射器6發出的雷射束用於測量；

B、根據高度尺校對平行光束，並通過重錘加載恆定負載，隨著加載力臂4的扭轉，減速器輸出端21隨即傾覆一個角度，同時第一雷射發射器6發出的光束會有向下的位移；

C、通過測出的位移，最終換算出待測減速器的傾覆剛度，可以 對精密減速器輸出端任意方向上進行抗傾覆性能檢測。

本發明結構原理簡單，可以實現對機器人關節精密減速器進行任意方向抗傾覆性能測試，還具有檢測精度高、工作可靠、結構簡單、安裝方便等特點，適用於多種型號精密減速器的傾覆剛度檢測，應用於高精度傳動裝置測量技術領域。

上述實施例只是本發明的較佳實施例，並不是對本發明技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本發明專利的權利保護範圍內。