CN216050019U - 一种机械臂关节模组测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种机械臂关节模组测试装置，包括底座，设置在所述底座上的第一检测机构，第二检测机构，转动件和摆动件；所述第一检测机构，第二检测机构，转动件和摆动件依次连接，所述摆动件远离所述转动件一端设有质量块；测试时，待测模组与所述第一检测机构远离第二检测机构一端连接，所述摆动件和与其连接的质量块随所述转动件的转动而运动，所述第一检测机构用于检测待测模组的转速和位置信息，所述第二检测机构用于检测待测模组所受的扭力矩。本申请提出的机械臂关节模组测试装置，能够有效模拟机械臂的关节模组的实际工况，通过第一检测机构，第二检测机构，可以精准检测关节模组的精度和刚性，结构简单，使用方便。

Description

一种机械臂关节模组测试装置

技术领域

本申请各实施例属于测试设备技术领域，更具体地说，是涉及一种机械臂关节模组测试装置。

背景技术

现有技术中，机械臂关节模组一般包括直驱电机，减速器，编码器，抱闸等，在机械臂整机上关节模组旋转范围最大只有±360°，其性能直接决定了机械臂整机性能，是机械臂本体最核心组件，在其装配到机械臂上之前要做一系列的测试，如精度，噪声，温升，刚性，各项指标经测试无误后才可以组装到整机上。其中精度和刚性测试尤为重要，这两项指标决定了机械臂整机的精度，速度以及整机刚性。

目前，关节模组测试一般是关节模组输出端连接加载电机或者磁阻制动器，通过对加载电机或者磁阻制动器的控制实现关节模组负载加载测试，并通过测量关节模组输出端的精度进行评估关节模组的力矩和精度。以上加载方式只能对关节模组输出端在任意角度位置加载恒定扭矩，无法在运行的圆周范围内实现变力矩来准确模拟机械臂运行状态。通过现有的刚度和精度测试方式不够精准，关节模组不能完全模拟机械臂实际运行工况，组装成整机后仍可能出现精度和刚性较差的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种机械臂关节模组测试装置，以解决现有技术中存在的测试不够精准的问题。

为了实现上述的目的，本申请提供了一种机械臂关节模组测试装置，包括底座，设置在所述底座上的第一检测机构，第二检测机构，转动件和摆动件；

所述第一检测机构，第二检测机构，转动件和摆动件依次连接，所述摆动件远离所述转动件一端设有质量块；

测试时，待测模组与所述第一检测机构远离第二检测机构一端连接，所述摆动件和与其连接的质量块随所述转动件的转动而运动，所述第一检测机构用于检测待测模组的转速和位置信息，所述第二检测机构用于检测待测模组所受的扭力矩。

作为本申请的优选实施例，所述第一检测机构与待测模组之间，第一检测机构与第二检测机构之间，以及第二检测机构与转动件之间分别设有一个联轴器。

作为本申请的优选实施例，所述转动件远离第二检测机构一端伸出所述底座，所述摆动件和与其连接的质量块位于所述底座一端的外侧。

作为本申请的优选实施例，所述底座上设有用于支撑所述转动件的第一支撑件，所述转动件与第一支撑件转动连接。

作为本申请的优选实施例，所述第一支撑件上设有轴承，所述转动件穿设于所述轴承并通过所述轴承与第一支撑件转动连接。

作为本申请的优选实施例，所述底座上还设置有第二支撑件，所述第二支撑件上设置有通孔，所述待测模组通过所述通孔固定在所述第二支撑件上。

作为本申请的优选实施例，所述待测模组，第一检测机构，第二检测机构和转动件的轴心线在一条直线上。

作为本申请的优选实施例，还包括调节机构，所述调节机构用于调节所述质量块与端部之间的距离，所述端部为摆动件靠近转动件的端部。

作为本申请的优选实施例，所述调节机构包括设于摆动件长度方向上的导向槽和设于质量块上的滑块，所述滑块置于导向槽内，所述摆动件通过锁紧件与质量块可拆卸连接。

作为本申请的优选实施例，所述调节机构还包括调节件，所述调节件与摆动件连接，所述调节件与所述滑块抵接。

本申请的有益效果：

与现有技术相比，本申请提出的机械臂关节模组测试装置，能够有效模拟机械臂的关节模组的实际工况，通过第一检测机构和第二检测机构可以精准检测关节模组的精度和刚性，结构简单，使用方便。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例的右视图；

图3是本申请实施例的摆动件与质量块连接结构示意图。

附图明细：

1-底座，2-待测模组，3-第二支撑件，4-第一检测机构，5-第二检测机构，6-联轴器，7-支撑架，8-转动件，9-摆动件，10-质量块，11-调节件，12-锁紧件，13-滑块，91-导向槽，21-外圈，31-通孔，32-固定件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1-2所示，在本申请的一具体实施例中，提出了一种机械臂关节模组测试装置，包括底座1，设置在底座1上的第一检测机构4，第二检测机构5，转动件8，摆动件9和质量块10；所述第一检测机构4，第二检测机构5，转动件8和摆动件9依次连接，质量块10设于所述摆动件9上远离转动件8一端，当需要对机械臂的待测模组2(为机械臂的关节模组)进行测试时，待测模组2输出轴与第一检测机构4远离第二检测机构一端连接，所述摆动件9和与其连接的质量块10随所述转动件8的转动而运动，所述第一检测机构4用于检测待测模组2的转速和位置信息，所述第二检测机构5用于检测质量块10所受的扭力矩，在本申请实施例中，第一检测机构4为编码器，第二检测机构5为扭矩传感器。

具体地，摆动件9为长条形板状结构，摆动件9一端与转动件8远离第二检测机构5一端固定连接，摆动件9另一端连接质量块10。质量块10与摆动件9为可拆卸连接，通过待测模组2上的直驱电机能够驱动所述转动件8转动，进而带动所述摆动件9和质量块10围绕转动件8的轴心线转动。

进一步地，所述第一检测机构4与待测模组2之间，第一检测机构4与第二检测机构5之间，以及第二检测机构5与转动件8之间分别设有一个联轴器6。具体地，所述第一检测机构4输出轴一端通过对应的联轴器6与待测模组2输出轴连接，第一检测机构4输出轴另一端通过对应的联轴器6与第二检测机构5输出轴一端连接，第二检测机构5输出轴另一端通过对应的联轴器6与转动件8靠近第二检测机构5一端连接，转动件8另一端与摆动件9一端通过螺丝固定连接。

进一步地，所述转动件8远离第二检测机构5一端伸出所述底座1，所述摆动件9和与其连接的质量块10位于所述底座1一端的外侧。

所述底座1上设有用于支撑所述转动件8的第一支撑件7，所述转动件8与第一支撑件7转动连接，所述第一支撑件7上设有轴承，所述转动件8穿设于所述轴承并通过所述轴承与第一支撑件7转动连接。

在本申请一优选方案中，第一支撑件7设有两个，该两个第一支撑件7沿着转动件8的长度方向间隔设置。

所述底座1上还设置有第二支撑件3，第二支撑件3上设有用于穿设待测模组2的通孔31，所述待测模组2通过所述通孔31固定在所述第二支撑件3上。测试时，所述待测模组2的外圈21穿设于通孔31，待测模组2上的法兰与第二支撑件3通过固定件32连接，待测模组2的输出轴通过邻近的联轴器6与第一检测机构4连接。

所述第二支撑件3，第一检测机构4，第二检测机构5，转动件8，摆动件9，质量块10沿着所述底座1的长度方向依次设置，且所述第二支撑件3，待测模组2，第一检测机构4，第二检测机构5和转动件8的轴心线在一条直线上。

如图3所示，还包括调节机构，所述调节机构用于调节所述质量块10与端部之间的距离，所述端部为摆动件9靠近转动件8的端部。

所述调节机构包括设于摆动件9长度方向上的导向槽91和设于质量块10上的滑块14，所述滑块14置于导向槽91内，所述摆动件9通过锁紧件12与质量块10可拆卸连接。

所述调节机构还包括调节件11，所述调节件11与摆动件9远离转动件8一端螺纹连接，所述调节件11靠近所述滑块14一端与滑块14抵接。调节件11可对滑块14进行限位，防止滑块14朝调节件11方向移动。

使用时，将待测模组2的法兰通过固定件32固定在第二支撑件3上，待测模组2的输出轴通过对应的一联轴器6与第一检测机构4连接，由于待测模组2上具有直驱电机，减速器，编码器，抱闸等，通过给直驱电机通电，即可通过待测模组2的输出轴驱动转动件8转动，并带动摆动件9和质量块10围绕转动件8的轴心线转动，从而针对机械臂的待测模组2(关节模组)加载的力矩能随待测模组位置变化而变化，能完全模拟机械臂工况，进行刚度和精度测试，可以根据机械臂实际工况进行精准模拟待测模组2在工作时的扭矩动态变化，控制中心进而可以评估测试待测模组2在装机前的精度和刚度性能。待测模组的扭矩动态变化由第二检测机构5检测，待测模组的转速和位置信息由第一检测机构4检测。

如图2所示，由于质量块10和摆动件9有一定重量，重力为G，且重力始终朝下，最大阻力矩M为该重力G乘以重心位置到旋转中心的距离L，即M＝G×L，M为待测模组2所驱动的阻力力矩，通过调整该阻力矩M大小与机械臂实际运行过程中待测模组2需克服的阻力矩M0一样大小，即M＝M0，又由于质量块10围绕转动件8中心旋转过程中，摆动件9转动角度变化，导致质量块10重心位置到旋转中心的力臂不断变化，所产生的阻力矩也变化，待测模组2的输出轴周期性旋转，阻力矩也周期性变化，即可真实模拟机械臂的待测模组2在实际运行中的力矩变化。

通过调节件11可以调节质量块10相对摆动件9旋转中心的距离，进而调节待测模组2的阻力矩M大小。

待测模组2带动质量块10旋转会产生一个周期交变的阻力矩M，通过第一检测机构4检测的转速和位置信息和待测模组2内置的编码器位置信息进行比对即可得出待测模组2的输出精度，同时还可以方便测试待测模组2的噪声，发热等。

针对不同的待测模组2只需更换质量块10的大小，通过调节件11和锁紧件12调节质量块10相对摆动件9旋转中心位置，即可精确模拟待测模组2在机械臂上的运行状态。使得待测模组2的测试变得简单，测试的可靠性和准确性较大的提升。通过调节件11调节质量块10相对摆动件10旋转中心位置还可以测试不同阻力矩下的待测模组2运行状态。

这种摆动件9加不同大小质量块10，及质量块10位置可调的加载结构使得待测模组2测试稳定可靠，操作人员易于使用，提高测试效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种机械臂关节模组测试装置，其特征在于，包括底座，设置在所述底座上的第一检测机构，第二检测机构，转动件和摆动件；

所述第一检测机构，第二检测机构，转动件和摆动件依次连接，所述摆动件远离所述转动件一端设有质量块；

测试时，待测模组与所述第一检测机构远离第二检测机构一端连接，所述摆动件和与其连接的质量块随所述转动件的转动而运动，所述第一检测机构用于检测待测模组的转速和位置信息，所述第二检测机构用于检测待测模组所受的扭力矩。

2.如权利要求1所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，所述第一检测机构与待测模组之间，第一检测机构与第二检测机构之间，以及第二检测机构与转动件之间分别设有一个联轴器。

3.如权利要求1或2所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，所述转动件远离第二检测机构一端伸出所述底座，所述摆动件和与其连接的质量块位于所述底座一端的外侧。

4.如权利要求1所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，所述底座上设有用于支撑所述转动件的第一支撑件，所述转动件与第一支撑件转动连接。

5.如权利要求4所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，所述第一支撑件上设有轴承，所述转动件穿设于所述轴承并通过所述轴承与第一支撑件转动连接。

6.如权利要求1所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，所述底座上还设置有第二支撑件，所述第二支撑件上设置有通孔，所述待测模组通过所述通孔固定在所述第二支撑件上。

7.如权利要求1、2、4、5或6所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，所述待测模组，第一检测机构，第二检测机构和转动件的轴心线在一条直线上。

8.如权利要求1所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，还包括调节机构，所述调节机构用于调节所述质量块与端部之间的距离，所述端部为摆动件靠近转动件的端部。

9.如权利要求8所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，所述调节机构包括设于摆动件长度方向上的导向槽和设于质量块上的滑块，所述滑块置于导向槽内，所述摆动件通过锁紧件与质量块可拆卸连接。

10.如权利要求9所述的机械臂关节模组测试装置，其特征在于，所述调节机构还包括调节件，所述调节件与摆动件连接，所述调节件与所述滑块抵接。

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