一种工业机器人的动态性能测试装置

专利2026-03-02  3


本发明属于动态强度测试,具体是指一种工业机器人的动态性能测试装置。


背景技术:

1、工业机器人是一种具备较高动态精度要求的工业设备,具体表现在定位精度、重复定位精度、加速度等方面;其中加速度主要与电机扭矩有关,而精度则是由伺服电机本身、以及控制器、位置传感器、结构刚度等因素综合决定的,即使电机的扭矩足够,也可能会出现因为刚度不足而导致的响应速度变慢等问题。

2、因此对于工业机器人的动态性能测试,结构刚度的测试是必不可少的一部分,但是目前的测试手段,不仅操作步骤繁琐、并且测试过程中由于没有合适的参照物,结构刚度的测试结果也无法很好地展现出来。

3、实际操作时,测试的步骤也较为重复、繁琐,一般是在安装有负载时,在不同水平距离的悬臂状态下,施加不同的加速度,并且检测机械手本体的末端在不同工况下的形变幅度,由于测试的位置和次数较多,因此频繁调节参考物时,不仅影响效率,难免还会造成参考物的位置坐标误差累积过大。


技术实现思路

1、针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提出了一种工业机器人的动态性能测试装置,在机械手本体快速运动时,能够进入位置感应状态:此时滑动底座的位置能够自动被锁止固定、定位夹板也会自动远离定位套环、从而避免对定位套环的运动造成影响;而在机械手本体静止或者慢速调节时,则会进入跟随调节状态:此时滑动底座的位置自动被解锁,定位夹板也会自动靠近并夹紧定位套环、从而使得感应套环的位置始终能够跟随着定位套环的调节而调节。

2、本发明采取的技术方案如下:本发明提出了一种工业机器人的动态性能测试装置,包括机械手本体、滑动调节式偏移感应机构、摆动式万向预紧机构和自适应夹紧定位机构,所述滑动调节式偏移感应机构设于机械手本体上,所述摆动式万向预紧机构设于滑动调节式偏移感应机构上,所述自适应夹紧定位机构设于滑动调节式偏移感应机构上。

3、进一步地,所述摆动式万向预紧机构包括摆动感应组件和锁紧组件,所述摆动感应组件设于滑动支撑组件上,所述锁紧组件套设于摆动感应组件上。

4、作为优选地,所述摆动感应组件包括固定立柱、摆动立柱和顶撑套环,所述固定立柱固接于滑动支撑组件的下方,所述固定立柱的底部设有球头,所述摆动立柱的顶部设有与球头配合的球窝,所述摆动立柱通过球窝转动设于球头上,所述摆动立柱的底部设有摆锤,所述顶撑套环固接于摆动立柱上。

5、作为本发明的进一步优选,所述锁紧组件包括摩擦推板、锁紧推板和锁紧弹簧,所述摩擦推板卡合滑动设于固定立柱上,所述锁紧推板卡合滑动设于固定立柱上,所述锁紧弹簧设于摩擦推板和锁紧推板之间,所述锁紧推板和顶撑套环之间滑动接触。

6、通过摆动的摆锤能够感应机械手本体的运动,从而在机械手本体运动时通过摆锤和顶撑套环的摆动,推动锁紧推板上升并压缩锁紧弹簧,从而实现机械手本体在运动时自动增加摩擦推板的推力、将滑动底座的位置锁止的技术效果。

7、进一步地,所述自适应夹紧定位机构包括夹紧定位组件和自动避位组件,所述自适应夹紧定位机构对称设于滑动支撑组件上,所述夹紧定位组件设于滑动支撑组件上,所述自动避位组件对称设于夹紧定位组件上。

8、作为优选地,所述夹紧定位组件包括夹板导向槽、定位夹板和夹紧弹簧,所述夹板导向槽固接于滑动支撑组件上,所述定位夹板卡合滑动设于夹板导向槽中,所述夹紧弹簧设于夹板导向槽和定位夹板之间。

9、作为本发明的进一步优选,所述自动避位组件包括转向件、转向杆和联动绳,所述转向件固接于夹板导向槽的外侧,所述转向杆固接于滑动支撑组件的底部,所述联动绳的一端设于定位夹板上,所述联动绳的另一端设于锁紧推板上,所述联动绳与转向件和转向杆滑动接触。

10、通过联动绳的联动,能够在摆锤摆动时,自动使定位夹板退位、解除对定位套环的夹紧定位,而在摆锤停止摆动后一段时间,则会自动恢复定位夹板对定位套环的夹紧,此时滑动底座便可以跟随着负载安装台的移动而移动。

11、进一步地,所述滑动调节式偏移感应机构包括滑动支撑组件和相对偏移组件,所述相对偏移组件设于滑动支撑组件上。

12、作为优选地,所述滑动支撑组件包括悬臂式参照支架、滑动导向架和滑动底座,所述悬臂式参照支架固接于旋转底座上,所述滑动导向架固接于悬臂式参照支架的末端,所述滑动导向架上设有滑动槽,所述滑动底座卡合滑动设于滑动槽中。

13、作为本发明的进一步优选,所述相对偏移组件包括定位套环、偏移检测探针和感应套环,所述定位套环固接于负载安装台的下方,所述偏移检测探针固接于负载安装台的下方,所述定位套环和偏移检测探针呈同轴布置,所述感应套环固接于滑动底座上,所述感应套环的内部环形均布设有感应触点。

14、通过对定位套环的位置感应,能够使得负载安装台在运动调整的时候,滑动底座和感应套环都能自动地跟随着负载安装台运动,从而使得负载安装台的位置改变时,定位套环和感应套环始终处于同轴的相对位置,进而保证偏移检测探针和感应套环之间的接触能够反馈机械手本体的刚度问题。

15、作为本发明的进一步优选,所述固定立柱固接于滑动底座的下方,所述夹板导向槽固接于滑动底座上,所述转向杆固接于滑动底座的底部。

16、进一步地,所述机械手本体包括固定底座,所述固定底座上设有旋转底座,所述旋转底座上转动设有大臂,所述大臂上转动设有小臂,所述小臂的末端转动设有负载安装台。

17、作为优选地,所述偏移检测探针和感应触点均为金属材质,所述锁紧推板和固定立柱之间存在摩擦阻力。

18、采用上述结构本发明取得的有益效果如下:

19、(1)本发明在机械手本体快速运动时,能够进入位置感应状态,此时滑动底座的位置能够自动被锁止固定、定位夹板也会自动远离定位套环、从而避免对定位套环的运动造成影响;而在机械手本体静止或者慢速调节时,则会进入跟随调节状态,此时滑动底座的位置自动被解锁,定位夹板也会自动靠近并夹紧定位套环、从而使得感应套环的位置始终能够跟随着定位套环的调节而调节。

20、(2)通过摆动的摆锤能够感应机械手本体的运动,从而在机械手本体运动时通过摆锤和顶撑套环的摆动,推动锁紧推板上升并压缩锁紧弹簧,从而实现机械手本体在运动时自动增加摩擦推板的推力、将滑动底座的位置锁止的技术效果。

21、(3)通过联动绳的联动,能够在摆锤摆动时,自动使定位夹板退位、解除对定位套环的夹紧定位,而在摆锤停止摆动后一段时间,则会自动恢复定位夹板对定位套环的夹紧,此时滑动底座便可以跟随着负载安装台的移动而移动。

22、(4)通过对定位套环的位置感应,能够使得负载安装台在运动调整的时候,滑动底座和感应套环都能自动地跟随着负载安装台运动,从而使得负载安装台的位置改变时,定位套环和感应套环始终处于同轴的相对位置,进而保证偏移检测探针和感应套环之间的接触能够反馈机械手本体的刚度问题。



技术特征:

1.一种工业机器人的动态性能测试装置,包括机械手本体(1),所述机械手本体(1)包括固定底座(5),所述固定底座(5)上设有旋转底座(6),所述机械手本体(1)的末端设有负载安装台(9),其特征在于:还包括滑动调节式偏移感应机构(2)、摆动式万向预紧机构(3)和自适应夹紧定位机构(4),所述滑动调节式偏移感应机构(2)设于机械手本体(1)上,所述摆动式万向预紧机构(3)设于滑动调节式偏移感应机构(2)上,所述自适应夹紧定位机构(4)设于滑动调节式偏移感应机构(2)上;

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述摆动感应组件(20)包括固定立柱(22)、摆动立柱(23)和顶撑套环(24),所述固定立柱(22)固接于滑动支撑组件(10)的下方,所述固定立柱(22)的底部设有球头(28),所述摆动立柱(23)的顶部设有与球头(28)配合的球窝(29),所述摆动立柱(23)通过球窝(29)转动设于球头(28)上,所述摆动立柱(23)的底部设有摆锤(30),所述顶撑套环(24)固接于摆动立柱(23)上。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述锁紧组件(21)包括摩擦推板(25)、锁紧推板(26)和锁紧弹簧(27),所述摩擦推板(25)卡合滑动设于固定立柱(22)上,所述锁紧推板(26)卡合滑动设于固定立柱(22)上,所述锁紧弹簧(27)设于摩擦推板(25)和锁紧推板(26)之间,所述锁紧推板(26)和顶撑套环(24)之间滑动接触。

4.根据权利要求3所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述夹紧定位组件(31)包括夹板导向槽(33)、定位夹板(34)和夹紧弹簧(35),所述夹板导向槽(33)固接于滑动支撑组件(10)上,所述定位夹板(34)卡合滑动设于夹板导向槽(33)中,所述夹紧弹簧(35)设于夹板导向槽(33)和定位夹板(34)之间。

5.根据权利要求4所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述自动避位组件(32)包括转向件(36)、转向杆(37)和联动绳(38),所述转向件(36)固接于夹板导向槽(33)的外侧,所述转向杆(37)固接于滑动支撑组件(10)的底部,所述联动绳(38)的一端设于定位夹板(34)上,所述联动绳(38)的另一端设于锁紧推板(26)上,所述联动绳(38)与转向件(36)和转向杆(37)滑动接触。

6.根据权利要求5所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述滑动支撑组件(10)包括悬臂式参照支架(12)、滑动导向架(13)和滑动底座(14),所述悬臂式参照支架(12)固接于旋转底座(6)上,所述滑动导向架(13)固接于悬臂式参照支架(12)的末端,所述滑动导向架(13)上设有滑动槽(18),所述滑动底座(14)卡合滑动设于滑动槽(18)中。

7.根据权利要求6所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述相对偏移组件(11)包括定位套环(15)、偏移检测探针(16)和感应套环(17),所述定位套环(15)固接于负载安装台(9)的下方,所述偏移检测探针(16)固接于负载安装台(9)的下方,所述定位套环(15)和偏移检测探针(16)呈同轴布置,所述感应套环(17)固接于滑动底座(14)上,所述感应套环(17)的内部环形均布设有感应触点(19)。

8.根据权利要求7所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述固定立柱(22)固接于滑动底座(14)的下方,所述夹板导向槽(33)固接于滑动底座(14)上,所述转向杆(37)固接于滑动底座(14)的底部。

9.根据权利要求8所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述旋转底座(6)上转动设有大臂(7),所述大臂(7)上转动设有小臂(8),所述小臂(8)的末端转动设有负载安装台(9)。

10.根据权利要求9所述的一种工业机器人的动态性能测试装置,其特征在于:所述偏移检测探针(16)和感应触点(19)均为金属材质,所述锁紧推板(26)和固定立柱(22)之间存在摩擦阻力。


技术总结
本发明属于动态强度测试技术领域,具体是指一种工业机器人的动态性能测试装置,包括机械手本体、滑动调节式偏移感应机构、摆动式万向预紧机构和自适应夹紧定位机构。本发明在机械手本体快速运动时,能够进入位置感应状态:此时滑动底座的位置能够自动被锁止固定、定位夹板也会自动远离定位套环、从而避免对定位套环的运动造成影响;而在机械手本体静止或者慢速调节时,则会进入跟随调节状态:此时滑动底座的位置自动被解锁,定位夹板也会自动靠近并夹紧定位套环、从而使得感应套环的位置始终能够跟随着定位套环的调节而调节。

技术研发人员:王陆子俊,贺呈鹏,杜奕,王雪颖
受保护的技术使用者:昆明理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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