本發明涉及一種機器人用動力組件的測試裝置，尤其是測試選配的電機及減速器組件在工況負載條件下性能的測試裝置。

背景技術：

近年來，國產的機器人產業爆炸式發展，機器人核心零部件的生產商越來越多。雖然國內廠商在價格上占據絕對優勢，但各廠商生產的零部件質量參差不齊，有必要對這些產品做一些性能方面的測試，特別是產品在工況負載下的可靠性。

在實際工作中，機器人頻繁地加減速，六軸工業機器人關節處的動力組件承受著動態的負載轉矩，瞬態轉矩經常會高于電機的額定轉矩，需要模擬真實的負載環境來測試選定的電機及減速器組件。

因此，本發明的發明人亟需構思一種新技術以改善其問題。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種機器人用動力組件的測試裝置，其可以測試機器人選定電機及減速器組件在工況負載條件下的性能。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種機器人用動力組件的測試裝置，包括：至少一測試本體，所述測試本體包括底座、安裝座、動力組件、負載機構、輸出軸，其中所述安裝座和所述負載機構均固定設置在所述底座上，所述動力組件設置在所述安裝座上，并且所述動力組件與所述負載機構之間通過所述輸出軸進行連接，所述輸出軸、所述動力組件、所述負載機構三者的軸向方向一致。

優選地，所述負載機構為可調整負載轉矩大小的磁粉制動器，其下端設有固定板，通過所述固定板實現與所述底座的固定連接。

優選地，還包括測試控制系統，所述控制系統包括控制器和與之連接的驅動器，所述控制器通過IO口通訊連接所述負載機構。

優選地，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，所述底板固定設置在所述底座上；所述安裝板上端設有一安裝部，該安裝部與所述輸出軸和所述動力組件相匹配；所述動力組件通過該安裝部與所述輸出軸連接。

優選地，所述安裝座還包括一呈三角形板狀的肋板，其設置在所述安裝板和所述底板之間，并分別與二者固定連接。

優選地，所述肋板通過螺釘實現與所述安裝板和所述底板的固定連接。

優選地，所述控制器為六軸工業機器人控制器。

優選地，所述動力組件包括電機和減速器。

優選地，所述電機為伺服電機。

優選地，所述減速器為諧波減速器。

采用上述技術方案，本發明至少包括如下有益效果：

本發明所述的機器人用動力組件的測試裝置，結構簡單，可以測試機器人選定電機及減速器組件在工況負載條件下的性能。另外，一臺控制器可以同時控制多個測試本體，可以大大提高測試效率，降低試驗成本。整套裝置可作為機器人研發階段，控制器的參數調試設備用。

附圖說明

圖1為本發明所述的測試本體的總體結構示意圖；

圖2為本發明所述的測試本體的爆炸示意圖；

圖3為本發明所述的動力組件的結構示意圖；

圖4為本發明所述的安裝座的結構示意圖；

圖5為本發明測試控制系統的結構示例圖；

圖6為本發明的工作原理流程圖。

圖中：動力組件1、輸出軸2、安裝座3、負載機構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、轉接軸2-7、鍵2-8、過渡法蘭2-9、電機2-10；

安裝板3-1、螺釘3-2、肋板3-3、底板3-4；固定板4-1。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1至圖4所示，為符合本發明的一種機器人用動力組件1的測試裝置，包括：至少一測試本體，所述測試本體包括底座5、安裝座3、動力組件1、負載機構4、輸出軸2，其中所述安裝座3和所述負載機構4均固定設置在所述底座5上，所述動力組件1設置在所述安裝座3上，并且所述動力組件1與所述負載機構4之間通過所述輸出軸2進行連接，所述輸出軸2、所述動力組件1、所述負載機構4三者的軸向方向一致。

優選地，所述負載機構4為可調整負載轉矩大小的磁粉制動器，磁粉制動器的負載轉矩可通過調節勵磁電流來調整，負載大小根據虛擬仿真獲得的負載數據來動態控制。磁粉制動器下端設有固定板4-1，通過所述固定板4-1實現與所述底座5的固定連接。

優選地，還包括測試控制系統，所述控制系統包括控制器和與之連接的驅動器，所述控制器通過IO口通訊連接所述負載機構4。仿真所獲得的負載數據是在仿真軟件中先建好機器人模型，通過運行測試程序預先得到的數據。

優選地，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固定設置在所述底座5上；所述安裝板3-1上端設有一安裝部，該安裝部與所述輸出軸2和所述動力組件1相匹配；所述動力組件1通過該安裝部與所述輸出軸2連接。

優選地，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，同時還可以起到加固整個裝置的作用。

優選地，所述肋板3-3通過螺釘3-2實現與所述安裝板3-1和所述底板3-4的固定連接。

優選地，所述控制器為六軸工業機器人控制器。

優選地，所述動力組件1包括電機和減速器。

優選地，所述電機為伺服電機。

優選地，所述減速器為諧波減速器。

在一優選實施例中，如圖3所示，為測試本體中的動力組件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、轉接軸2-7、鍵2-8、過渡法蘭2-9、電機2-10，電機及減速器采用直連方式。電機為200W伺服電機，減速器為實軸輸出型諧波減速器，減速器規格代號為17，測試裝置可以測試同規格不同品牌的選定電機及減速器，也可以選不同規格的減速器及電機，做性能對比測試。本實施例中的所述測試本體中電機和減速器的連接方式采用了直連方式，當然也可以采用同步帶傳動方式、齒輪傳動等其他傳動方式，由于其為常規手段，本領域技術人員應當知曉，故本實施例對此不作限定。

測試控制系統包括控制器和驅動器，本實施例直接使用了一套匯博HB03-760-C10型六軸工業機器人的控制器和驅動器，測試本體的動力線和信號線直接通過航插接口與控制器相連。若只有一臺測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，為一種機器人用動力組件1的測試裝置的結構原理圖，測試裝置的控制系統采用六軸工業機器人控制器。控制系統的3軸連接測試本體，其余五軸均為虛擬軸。控制器通過IO口通訊連接磁粉制動器的勵磁電流控制模塊。

如圖6所示，為測試系統的工作原理流程圖，在測試前，需要仿真出機器人的負載數據。測試程序為機器人的一段動作程序，先在仿真軟件中建好機器人模型，然后對所建立的仿真模型運行測試程序，獲得各關節上的負載數據。然后以所獲得的負載數據為依據，控制磁粉制動器的勵磁電流。在測試時，控制器啟動測試程序，同時通過IO口發出啟動信號，磁粉制動器的勵磁電流控制模塊接受到IO信號，開始激發對應的勵磁電流。電機及減速器組件便在工況負載轉矩下工作了。

測試時，系統直接運行機器人的測試程序，測試本體將執行機器人3軸所對應的動作，同時控制器內部IO口發出信號，勵磁電流控制模塊接收到信號后控制磁粉制動器產生動態轉矩，實現對機器人三軸所選電機及減速器組件性能的獨立測試。

測試系統連續運行100個小時，以測試過程中電機及減速器部位的溫度、整機系統的噪音作為評價依據。

控制器可同時控制六個測試本體，提高測試效率。

作為優選方案，測試本體中電機和減速器的連接方式采用了直連方式，縮小測試裝置的體積；負載用磁粉制動器來控制，能夠動態再現機器人在實際使用中負載轉矩的變化。

本發明提供了一種測試選定電機及減速器組件在工況條件下的負載能力及可靠性的方法。可以讓機器人設計研發單位在研發初始階段就能對所要設計的機器人的各個關節進行獨立的可靠性測試。此外，一臺控制器可以同時控制多個測試本體，可以大大提高測試效率，降低試驗成本。整套裝置可作為機器人研發階段，控制器的參數調試設備用。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術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明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。