一种工业机器人关节空程测试装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机器人性能测试技术领域，具体是一种工业机器人关节空程测试装置及其测量方法，该装置包括：位移传感器支架、位移传感器，其具体使用步骤如下：S1、搭建工业机器人关节空程测试平台；S2、机器人停止在姿态1；S3、当机器人停止在姿态1时；S4、加载转矩；S5、读取位移传感器数值；S6、重复步骤S3、步骤S4的步骤运动得到姿态3关节角；S7、重复步骤S3

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人关节空程测试装置及其测量方法


[0001]本专利技术涉及机器人性能测试
，具体是一种工业机器人关节空程测试装置及其测量方法。

技术介绍

[0002]工业机器人是一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的自动化机械设备。机器人的绝对定位精度较低，关节空程是影响绝对精度的重要因素。主要表现在以下方面：1、工业机器人属于多连杆串联耦合结构，类似于悬臂梁，因此绝对精度主要误差来源包含了连杆变形与关节变形；2、关节空程包含了减速机间隙、电机输出轴刚度、以及输出齿轮与减速机配合齿隙的影响；3、关节空程的大小一定程度上反映了关节变形的大小。因此，对关节型工业机器人的关节空程的在线测量有着重要意义。
[0003]目前，现有技术对机器人进行了关节空程测试实验，采用的方法是把减速机拆掉后测量减速机空程。这种方法耗时、耗力、重新加注润滑脂增加成本等缺点。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出一种工业机器人关节空程测试装置及其测量方法。
[0005]一种工业机器人关节空程测试装置，包括：
[0006]位移传感器支架，与工业机器人转座通过螺栓连接，用于提供定位支撑；
[0007]位移传感器，设置在位移传感器支架上，用于测量机器人大臂绕J2轴回转运动的位移。
[0008]所述的位移传感器支架上设置有用于旋紧位移传感器的紧固旋钮。
[0009]所述的位移传感器支架包括T型板、与T型板固定配合的传感器夹块。
[0010]一种工业机器人关节空程测试装置的测量方法，其具体步骤如下：
[0011]S1、搭建工业机器人关节空程测试平台，平台包括：工业机器人、机器人固定工作台和工业机器人关节空程测试装置；
[0012]S2、机器人停止在姿态1，关掉J2轴伺服，得到各轴关节角；
[0013]S3、当机器人停止在姿态1时，安装关节空程测试装置，把位移传感器1 的测量点接触机器人大臂、传感器的读数清零；
[0014]S4、加载转矩：机器人运动到姿态2，得到姿态2关节角通过机器人本身重力矩为J2关节提供顺时针转矩T，通过机器人自身姿态控制转矩大小；
[0015]S5、读取位移传感器数值：当机器人姿态稳定时，读取位移传感器的值α1；
[0016]S6、重复步骤S3、步骤S4的步骤运动得到姿态3关节角：通过机器人本身重力矩反向加载转矩T采集到反向转矩下位移传感器的值α2；
[0017]S7、重复步骤S3
‑
步骤S5的步骤3次，记录下3组α1与α2数据：
[0018]S8、根据记录的数据计算出机器人的关节空程：计算公式如下所示：
[0019][0020]在式中：
[0021]Sj——代表关节空程计算结果，单位为弧分；
[0022]α1i——代表顺时针加载转矩T时移传感器测量值，单位mm；
[0023]α2i——代表逆时针加载转矩T时移传感器测量值，单位mm；
[0024]Rj——代表位移传感器测量点距离关节轴线的距离，单位mm。
[0025]本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，利用位移传感器进行多次测量得到多个各轴关节角，测量装置测量精度高，除机器人本体的连杆变形外不会引入额外的测量偏差，同时操作简便快速，单轴测试时间为15分钟，免除机器人拆装消耗的人力物力与工时；通过关节空程的计算方法，把测试得到的数据计算出关节空程，不仅结构简单，操作方便，适用范围广，而且测量效率高，可以实现机器人单轴关节的空程在线测量。
附图说明
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0027]图1为本专利技术的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术的装配结构示意图；
[0029]图3为本专利技术的流程结构示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本专利技术进一步阐述。
[0031]如图1至图3所示，一种工业机器人关节空程测试装置，包括：
[0032]位移传感器支架3，与工业机器人转座4通过螺栓连接，用于提供定位支撑；
[0033]位移传感器1，设置在位移传感器支架3上，用于测量机器人大臂绕J2轴回转运动的位移。
[0034]所述的位移传感器支架3上设置有用于旋紧位移传感器1的紧固旋钮2。
[0035]所述的位移传感器支架3与位移传感器1固定连接。
[0036]所述的位移传感器支架3的T型底部通过两个φ10的孔与工业机器人转座 4螺栓连接。
[0037]与现有技术相比，利用位移传感器1进行多次测量得到多个各轴关节角，测量装置测量精度高，除机器人本体的连杆变形外不会引入额外的测量偏差，同时操作简便快速，单轴测试时间为15分钟，免除机器人拆装消耗的人力物力与工时。
[0038]所述的位移传感器支架3包括T型板、与T型板固定配合的传感器夹块。
[0039]所述的传感器夹块与T型板通过焊接连接，T型板的形状用于保证在测试过程中传感器的稳定性。
[0040]一种工业机器人关节空程测试装置的测量方法，其具体步骤如下：
[0041]S1、搭建工业机器人关节空程测试平台，平台包括：工业机器人、机器人固定工作台和工业机器人关节空程测试装置；
[0042]S2、机器人停止在姿态1，关掉J2轴伺服，得到各轴关节角，各轴关节角如下表所示；
[0043][0044][0045]S3、当机器人停止在姿态1时，安装关节空程测试装置，把位移传感器1 的测量点接触机器人大臂、传感器的读数清零；
[0046]S4、加载转矩：机器人运动到姿态2，姿态2关节角如表1所示，通过机器人本身重力矩为J2关节提供顺时针转矩T，通过机器人自身姿态控制转矩大小；
[0047]S5、读取位移传感器数值：当机器人姿态稳定时，读取位移传感器的值α1；
[0048]S6、重复步骤S3、步骤S4的步骤运动到姿态3关节角如表4所示：通过机器人本身重力矩反向加载转矩T采集到反向转矩下位移传感器的值α2；
[0049]S7、重复步骤S3
‑
步骤S5的步骤3次，记录下3组α1与α2数据：
[0050]S8、根据记录的数据计算出机器人的关节空程：计算公式如下所示：
[0051][0052]在式中：
[0053]Sj——代表关节空程计算结果，单位为弧分；
[0054]α1i——代表顺时针加载转矩T时移传感器测量值，单位mm；
[0055]α2i——代表逆时针加载转矩T时移传感器测量值，单位mm；
[0056]Rj——代表位移传感器测量点距离关节轴线的距离，单位mm。
[0057]通过关节空程的计算方法，把测试得到的数据计算出关节空程，不仅结构简单，操作方便，适用范围广，而且测量效率高，可以实现机器人单轴关节的空程在线测量。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人关节空程测试装置，其特征在于：包括：位移传感器支架(3)，与工业机器人转座(4)通过螺栓连接，用于提供定位支撑；位移传感器(1)，设置在位移传感器支架(3)上，用于测量机器人大臂绕J2轴回转运动的位移。2.根据权利要求1所述的一种工业机器人关节空程测试装置，其特征在于：所述的位移传感器支架(3)上设置有用于旋紧位移传感器(1)的紧固旋钮(2)。3.根据权利要求1所述的一种工业机器人关节空程测试装置，其特征在于：所述的位移传感器支架(3)包括T型板、与T型板固定配合的传感器夹块。4.利用权利要求1至3中任一项所述的一种工业机器人关节空程测试装置的测量方法，其特征在于：其具体步骤如下：S1、搭建工业机器人关节空程测试平台，平台包括：工业机器人、机器人固定工作台和工业机器人关节空程测试装置；S2、机器人停止在姿态1，关掉J2轴伺服，得到各轴关节角；S3、当机器人停止在姿态1时，安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓光，冯海生，储华龙，苗想亮，王俊奇，陈青，贺军杰，
申请(专利权)人：埃夫特智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：