CN110208122B - 一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法 - Google Patents

一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110208122B
CN110208122B CN201910379940.9A CN201910379940A CN110208122B CN 110208122 B CN110208122 B CN 110208122B CN 201910379940 A CN201910379940 A CN 201910379940A CN 110208122 B CN110208122 B CN 110208122B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire harness
test
tested
cables
cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201910379940.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110208122A (zh
Inventor
倪敬
张宏炜
叶瑶瑶
蒙臻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Dianzi University
Original Assignee
Hangzhou Dianzi University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Dianzi University filed Critical Hangzhou Dianzi University
Priority to CN201910379940.9A priority Critical patent/CN110208122B/zh
Publication of CN110208122A publication Critical patent/CN110208122A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110208122B publication Critical patent/CN110208122B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
    • G01N3/38—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces generated by electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56—Investigating resistance to wear or abrasion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0001—Type of application of the stress
    • G01N2203/0005—Repeated or cyclic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/005—Electromagnetic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法。目前关于机器人线束磨损及对其表面保护套磨损情况检测的试验不多。本发明的步骤如下：一、搭建加速测试装置并建立试验参数集。二、进行模型构造试验。三、建立模型确立数据集。四、建立加速模型。五、被测线缆寿命加速试验。本发明在对线束进行多次的加速测试之后，可以得到线束耐磨可靠性加速实验模型，此模型可以在温度倍增、线束运动频率倍增、线束表面正压力倍增、线束张力倍增的情况下对线束的耐磨可靠性做一个相对准确的分析，从而模拟出真实情况下线束的摩擦情况，此方法对制定线缆维护、更换的周期有指导意义。

Description

一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法
技术领域
本发明属于机器人线束耐磨可靠性检测技术领域，具体涉及一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法。
背景技术
工业机器人作为一种新型的智能化、自动化装备，被广泛应用运输、制造、医疗、信息等各大领域。然而，线束作为机器人传递动力和控制能力的载体和重要部件，在实际工作过程中极易经受弯曲、扭转、弯折等一系列特殊使用状况，这给线缆的使用寿命带来了严峻的考验，因此加速检测线束耐磨性能从而了解其使用寿命成为了一项迫切的需求，然而无论国外还是国内对此方面的涉及少之又少，因此加速对工业机器人线束耐磨性能的检测成为了国际上的一项急需解决的技术难题。
目前关于机器人线束磨损及对其表面保护套磨损情况检测的试验不多。专利号为CN201310203834的专利公开了一种高低温线束负荷疲劳测试系统。该系统使用温度测量探头实时监控系统温度，通过线束夹紧组件固定线束，分别在高低温的情况下对线束进行扭转疲劳测试，并依靠电阻测试仪对线缆的磨损情况进行实时监测。然而该系统没有考虑到线束表面保护套的磨损情况，无法监测线束保护套的磨损程度。专利号为CN201310211321的专利公开了一项线缆耐磨性测试装置，此装置主要由夹紧装置、容置件以及电动机构成，测试方法为线缆在电动机的带动下以及弹簧的交替拉伸下，来回地通过固定的外壳。可以有效地模拟出电缆与不同材质的外壳所能摩擦的效果，从而检测出电缆能承受的最大耐磨程度，然而该方法不能够检测出线缆与线缆之间的磨损情况。专利号为CN107478532A的专利公开了一项多实验环境的线缆耐磨性检测设备，此设备主要由测试单元、夹持座构成，夹持座的上压板上设有通孔和推杆，推杆下固定着可运动的刮刀，检测方法为可水平往复运动的刮刀对固定在通孔的线缆进行来回刮磨，然后再进行取样观察，以此来检测线缆耐磨的程度，但该装置不能准确地检测出线束中线缆与线缆之间磨损的实际情况。专利号为CN201621061015的专利公开了一种架空绝缘电缆耐磨试验系统，该装置在转盘上均匀放置多根表面有粗糙度的钢柱，通过转盘的转动来带动钢柱来摩擦线缆，并通过改变转盘的转速和钢柱的粗糙度来实现对线缆不同程度的摩擦，然而依靠砝码固定线缆的方法存在缺点，因为线缆可能在钢柱转动的过程中发生移动，对实验结果产生影响。以上方法都未对线缆表面磨损程度进行一个系统的总结，评估检测，无法完整地实现线束耐磨可靠性加速测试的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法。
本发明的步骤具体如下：
步骤一、搭建加速测试装置。加速测试装置包括试验模块。试验模块包括试验盒、第一线束安装组件、第二线束安装组件、压紧力调节组件、温度调节模块和电动滑台。第一线束安装组件、温度调节模块和电动滑台安装在试验盒内。第二线束安装组件通过压紧力调节组件安装在电动滑台的滑块上。
建立试验速度参数集V＝{v0,v1,...vn}、试验温度参数集T＝{T0,T1,...,Tn}、试验张力参数集F＝{F0,F1,...,Fn}和试验压力参数集F′＝{F′0,F′1,...,F′n}。
步骤二、进行模型构造试验。
2-1.i＝0,1,2,…,n，依次执行步骤2-2至2-6。
2-2.取两根被测线缆。将两根被测线缆分别安装在第一线束安装组件、第二线束安装组件上。
2-3.将试验箱内的温度调节至Ti。通过压紧力调节组件使得两根被测线缆接触，且两根被测线缆相互之间的挤压力等于Fi。
2-4.调节第一线束安装组件和第二线束安装组件，使得两根被测线束收到的张紧力均等于F′i。
2-5.电动滑台往复运动；使得两根被测线缆以vi的相对速度相互滑移摩擦x次，104≤x≤106。
2-6.取下两根被测线缆，并测量两根被测线缆上最小径向尺寸的平均值li。
步骤三、建立模型确立数据集Q如下：
Q＝{{T1,F1,F′1,v1,S1},{T2,F2,F′2,v2,S2},...,{Tn,Fn,F′n,vn,Sn}}
其中，
Figure BDA0002053035260000031
lx为被测线缆的初始宽度；i＝1,2,…,n。
步骤四、建立n条模型方程如下：
Figure BDA0002053035260000032
其中，a为速度影响因子，b为张力影响因子，c为压力影响因子，i＝1,2,…,n。
根据n条模型方程求出a、b、c。
建立正式加速模型如下：
Figure BDA0002053035260000033
步骤五、被测线缆寿命加速试验。
5-1.设定加速试验温度Tm、加速试验运动速度vm、加速试验线缆间的压力Fm、加速试验线缆自身张力F′m；将Tm、vm、Fm、Fm′代入正式加速模型，得到试验磨损加速因子Sm。
5-2.取两根被测线缆。将两根被测线缆分别安装在第一线束安装组件、第二线束安装组件上。
5-3.将试验箱内的温度调节至Tm。通过压紧力调节组件使得两根被测线缆接触，且两根被测线缆相互之间的挤压力等于Fm。
5-4.调节第一线束安装组件和第二线束安装组件，使得两根被测线束收到的张紧力均等于Fm′。
5-5.电动滑台往复运动；使得两根被测线缆以vm的相对速度相互滑移摩擦，电动滑台每往复运动z次，测量、计算两根被测线缆的磨损量，并将两根被测线缆的磨损量的平均值作为磨损测量值；直到被测线缆破损后进入步骤5-6。
5-6.以试验时间为横坐标，被测线缆的磨损测量值为纵坐标，建立平面直角坐标系。将步骤5-5所得磨损测量值结合对应的试验时间绘入平面直角坐标系，得到若干个离散点。
5-7.将步骤5-6所得的各离散点通过最小二乘法拟合，得到加速磨损曲线。
5-8.将加速磨损曲线在X轴方向上扩大Sm倍，得到被测线缆的磨损衍化曲线。
进一步地，步骤一中，v0为工业机器人内线束在标准工况下的平均相对滑动速度。T0为工业机器人的工作温度。F0为工业机器人内线束在标准工况下的张紧力平均值；F′0为工业机器人内线束在标准工况下的相互之间压力平均值；v0＜v1＜...＜vn；T0＜T1＜...＜Tn；F0＜F1＜...＜Fn；F′0＜F′1＜...＜F′n。
进一步地，步骤四中，根据n条模型方程求出a、b、c的具体方法如下：
(1)用n条模型方程中任意三条组成待解方程组；通过排列组合，得到
Figure BDA0002053035260000041
(即
Figure BDA0002053035260000042
)个方程组。任意两个待解方程组内的三条方程不完全相同。
(2)分别联立
Figure BDA0002053035260000043
个待解方程组内的方程，接出
Figure BDA0002053035260000044
组a、b、c。
(3)对步骤(2)求得的
Figure BDA0002053035260000045
个a取平均值，得到最终的速度影响因子a。对步骤(2)求得的
Figure BDA0002053035260000046
个b取平均值，得到最终的张力影响因子b。对步骤(2)求得的
Figure BDA0002053035260000047
个c取平均值，得到最终的压力影响因子c。
进一步地，所述的加速测试装置还包括控制模块。第一线束安装组件内设置有第一拉力传感器；第二线束安装组件内设置有第二拉力传感器；压紧力调节组件内设置有第三拉力传感器。所述的控制模块包括控制器和电机驱动器。第一拉力传感器、第二拉力传感器、第三拉力传感器的信号输出接口与控制器的三个信号输入接口分别连接。控制器与电机通过电机驱动器连接。
进一步地，所述的温度调节模块包括加热器和温度传感器。所述的加热器和温度传感器均固定在试验盒内。所述的加速测试装置还包括智能温控表。智能温控表的型号为TE-T48。所述智能温控表的信号输入接口与温度传感器的信号输出接口连接，控制输出接口与加热器的控制接口连接。
进一步地，所述的电动滑台包括滑架、滑块、电机和丝杠。丝杠支承在滑架上，并由电机驱动。滑块与滑架构成滑动副。固定在滑块上的螺母与丝杠构成螺旋副。
进一步地，所述的第一线束安装组件包括第一转向轴承、第一收紧器、第一拉力传感器和第一收紧支座。两个第一转向轴承均设置在支撑架上。两个第一收紧支座固定在支撑架上。两个第一转向轴承与两个第一收紧支座分别对齐。其中一个第一收紧器的内端与其中一个第一收紧支座固定。另一个第一收紧支座与第一收紧器的内端通过第一拉力传感器连接。
进一步地，所述的第二线束安装组件包括滑移板、第二转向轴承、第二收紧器、第二拉力传感器、线缆固定块和第二收紧支座。三个第二转向轴承均设置在滑移板的底面，且呈L形排布。两个第二收紧支座固定在滑移板的底面。一个第二收紧支座与第二收紧器的内端通过第二拉力传感器连接。另一个第二收紧支座上固定有线缆固定块。
进一步地，所述的压紧力调节组件包括安装块和第三拉力传感器。第三拉力传感器的两个检测端与滑块、安装块分别固定。安装块的顶部开设有四个螺纹孔。滑移板上开设有四个通孔。四根螺栓分别穿过滑移板上的四个通孔，并与安装块上的四个螺纹孔分别螺纹连接。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明在对线束进行多次的加速测试之后，可以得到线束耐磨可靠性加速实验模型，此模型可以在温度倍增、线束运动频率倍增、线束表面正压力倍增、线束张力倍增的情况下对线束的耐磨可靠性做一个相对准确的分析，从而模拟出真实情况下线束的摩擦情况，此方法对制定线缆维护、更换的周期有指导意义。
2、本发明将温度、线束之间的压力、线束表面张力、磨擦速率等影响机器人线束寿命的因素整合在一个装置内，相对于国内外单一因素检测线束的同类型产品，它大大提高了对机器人线束检测的效率；
3、本发明采用密闭的一体化结构作为装置的基本组成，提升了此装置的实用性和适用性，有利于该装置在不同环境下的稳定运作；
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中试验模块的结构示意图；
图3为本发明中第一线束安装组件的结构示意图；
图4为本发明中第二线束安装组件的结构示意图；
图5为本发明中电动滑台的结构示意图；
图6为本发明中压紧力调节组件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，一种机器人线束耐磨可靠性加速测试装置，包括试验模块和控制模块。试验模块包括试验盒1、支撑架2、第一线束安装组件3、第二线束安装组件4、压紧力调节组件5、温度调节模块和电动滑台。支撑架2固定在试验盒1内腔的底部。温度调节模块包括加热器6和温度传感器。
如图2和3所示，第一线束安装组件3包括第一转向轴承3-1、第一收紧器3-2、第一U型锁紧杆3-3、第一收紧支座3-4和第一拉力传感器3-5。两个第一转向轴承3-1均设置在支撑架2上。两个第一收紧支座3-4固定在支撑架2上。两个第一转向轴承3-1与两个第一收紧支座3-4分别对齐。其中一个第一收紧器3-2的内端与其中一个第一收紧支座3-4固定。另一个第一收紧支座3-4与第一收紧器3-2的内端通过第一拉力传感器3-5连接。第一转向轴承3-1与对应的第一收紧支座3-4之间均设置有第一U型锁紧杆3-3。第一U型锁紧杆3-3用于辅助固定被测线缆。
如图2和4所示，第二线束安装组件4包括滑移板4-1、第二转向轴承4-2、第二收紧器4-3、第二U型锁紧杆4-4、第二拉力传感器4-5、线缆固定块4-6和第二收紧支座4-7。三个第二转向轴承4-2均设置在滑移板4-1的底面，且呈L形排布。两个第二收紧支座4-7固定在滑移板4-1的底面。一个第二收紧支座4-7与第二收紧器4-3的内端通过第二拉力传感器4-5连接。另一个第二收紧支座4-7上固定有线缆固定块4-6。滑移板4-1的底面设置有第二U型锁紧杆4-4。第二U型锁紧杆4-4用于辅助固定被测线缆。
如图2、3、5和6所示，电动滑台包括滑架7、滑块8、电机9和丝杠。丝杠支承在滑架7上，并由电机9驱动。滑块8与滑架7构成滑动副。固定在滑块8上的螺母与丝杠构成螺旋副。压紧力调节组件5包括安装块5-1和第三拉力传感器5-2。第三拉力传感器5-2的两个检测端与滑块8、安装块5-1分别固定。安装块5-1的顶部开设有四个螺纹孔。滑移板4-1上开设有四个通孔。四根螺栓5-3分别穿过滑移板4-1上的四个通孔，并与安装块5-1上的四个螺纹孔分别螺纹连接。
滑移板4-1位于第一线束安装组件3的正上方；当第一线束安装组件3及第二线束安装组件4上均安装有被测线缆时，通过拧紧四根螺栓5-3，能够调节第一线束安装组件3与第二线束安装组件4上被测线缆相互之间的挤压力大小。
控制模块包括控制箱10、控制器、电机驱动器、触摸屏11和智能温控表12。智能温控表12的型号为TE-T48。控制器、电机驱动器、触摸屏11和智能温控表12均设置在控制器箱10内。第一拉力传感器3-5、第二拉力传感器4-5、第三拉力传感器5-2的信号输出接口与控制器的三个信号输入接口分别连接。控制器与电机9通过电机驱动器连接。智能温控表12的信号输入接口与温度传感器的信号输出接口连接，控制输出接口与加热器6的控制接口连接。
该机器人线束耐磨可靠性加速测试装置的加速测试方法具体如下：
步骤一、建立试验速度参数集V＝{v0,v1,...vn}、试验温度参数集T＝{T0,T1,...,Tn}、试验张力参数集F＝{F0,F1,...,Fn}和试验压力参数集F′＝{F′0,F′1,...,F′n}。v0为工业机器人内线束在标准工况下的平均相对滑动速度，取值为1m/s。T0为工业机器人的工作温度，取室温25℃。F0为工业机器人的线束在标准工况下的张紧力平均值，其值为50N；F′0为工业机器人的线束在标准工况下的相互之间压力平均值，其值为50N；v0＜v1＜...＜vn；T0＜T1＜...＜Tn；F0＜F1＜...＜Fn；F′0＜F′1＜...＜F′n。
步骤二、进行模型构造试验。
2-1.i＝0,1,2,…,n，依次执行步骤2-2至2-6。
2-2.取两根被测线缆，并检查其是否完好。之后将其中一个被测线缆绕过两个第一转向轴承3-1，且两端与两个第一收紧器3-2的外端分别固连。将另一个被测线缆绕过两个第二转向轴承4-2，且两端与两个第二收紧器4-3的外端分别固连。使得两根被测线缆均呈U形，且连接在第二收紧器4-3上的被测线缆位于连接在第一收紧器3-2上的被测线缆的正上方。
2-3.将试验箱内的温度调节至Ti。通过压紧力调节组件5调节滑移板4-1的高度，使得两根被测线缆接触，且第三拉力传感器5-2检测到的拉力值达到Fi-G，G为滑块8上方物体的重力。此时，两根被测线缆相互之间的挤压力等于Fi。
2-4.调整第一收紧器3-2及第二收紧器4-3，使得第一拉力传感器3-5及第二拉力传感器4-5检测到的拉力均达到F′i。F′i即为两根被测线缆自身受到的张紧力。
2-5.控制器通过电机驱动器驱动电机9正反往复转动；使得两根被测线缆以vi的相对速度相互滑移摩擦x次，x＝80000。
2-6.从第一收紧器3-2、第二收紧器4-3上拆下两根被测线缆，并测量两根被测线缆上最小径向尺寸的平均值li(磨损后的被测线缆呈现一侧被磨平或磨成弧形的类圆柱状，被测线缆的最小径向尺寸即被测线缆磨损最严重位置的宽度)。
步骤三、建立模型确立数据集Q如下：
Q＝{{T1,F1,F′1,v1,S1},{T2,F2,F′2,v2,S2},...,{Tn,Fn,F′n,vn,Sn}}
其中，Si为Ti,Fi,F′i,vi条件下的磨损加速因子，
Figure BDA0002053035260000081
lx为被测线缆的初始宽度(即被测线缆的直径)；i＝1,2,…,n。
步骤四、建立n条模型方程如下：
Figure BDA0002053035260000082
其中，a为速度影响因子，b为张力影响因子，c为压力影响因子，i＝1,2,…,n。
n条模型方程是分别代入数据集Q内的n个子集得到；根据n条模型方程求出a、b、c。
根据n条模型方程求出a、b、c的具体方法如下：
(1)用n条模型方程中任意三条组成待解方程组；通过排列组合，得到
Figure BDA0002053035260000083
(即
Figure BDA0002053035260000084
)个方程组。任意两个待解方程组内的三条方程不完全相同。
(2)分别联立
Figure BDA0002053035260000085
个待解方程组内的方程，接出
Figure BDA0002053035260000086
组a、b、c。
(3)对步骤(2)求得的
Figure BDA0002053035260000087
个a取平均值，得到最终的速度影响因子a。对步骤(2)求得的
Figure BDA0002053035260000088
个b取平均值，得到最终的张力影响因子b。对步骤(2)求得的
Figure BDA0002053035260000089
个c取平均值，得到最终的压力影响因子c。
建立正式加速模型如下：
Figure BDA00020530352600000810
步骤五、被测线缆寿命加速试验。
5-1.设定加速试验温度Tm、加速试验运动速度vm、加速试验线缆间的压力Fm、加速试验线缆自身张力Fm′；将Tm、vm、Fm、Fm′代入正式加速模型，得到试验磨损加速因子
Figure BDA00020530352600000811
5-2.取两根被测线缆，并检查其是否完好。之后将其中一个被测线缆绕过两个第一转向轴承3-1，且两端与两个第一收紧器3-2的外端分别固连。将另一个被测线缆绕过两个第二转向轴承4-2，且两端与两个第二收紧器4-3的外端分别固连。使得两根被测线缆均呈U形，且连接在第二收紧器4-3上的被测线缆位于连接在第一收紧器3-2上的被测线缆的正上方。
5-3.将试验箱内的温度调节至Tm。通过压紧力调节组件5调节滑移板4-1的高度，使得两根被测线缆接触，且第三拉力传感器5-2检测到的拉力值达到Fm。
5-4.调整第一收紧器3-2及第二收紧器4-3，使得第一拉力传感器3-5及第二拉力传感器4-5检测到的拉力均达到F′m。
5-5.控制器通过电机驱动器驱动电机9正反往复转动；使得两根被测线缆以vm的相对速度相互滑移摩擦，驱动电机9每往复转动z次，测量、计算两根被测线缆的磨损量(磨损量为被测线缆的初始宽度减去当前宽度所得值)，并将两根被测线缆的磨损量的平均值作为磨损测量值；直到被测线缆破损后进入步骤5-6，1000≤z≤10000。
5-6.被测线缆破损的时间的Sm倍作为被测线缆磨损使用寿命。以试验时间为横坐标，被测线缆的磨损测量值为纵坐标，建立平面直角坐标系。将步骤5-5所得磨损测量值结合对应的试验时间绘入平面直角坐标系，得到若干个离散点。
5-7.将步骤5-6所得的各离散点通过最小二乘法拟合，得到加速磨损曲线。
5-8.将加速磨损曲线在X轴方向上扩大Sm倍，得到被测线缆的磨损衍化曲线。被测线缆的磨损衍化曲线的切线斜率越大，则说明该时刻越容易产生磨损，依据磨损衍化曲线能够设计工业机器人的停机或检修的周期。同时，还能够帮助工业机器人选取理论情况下最佳的线束类型，以此使工业机器人在运作中发挥最佳性能。

Claims (9)

1.一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：步骤一、搭建加速测试装置；加速测试装置包括试验模块；试验模块包括试验盒、第一线束安装组件、第二线束安装组件、压紧力调节组件、温度调节模块和电动滑台；第一线束安装组件、温度调节模块和电动滑台安装在试验盒内；第二线束安装组件通过压紧力调节组件安装在电动滑台的滑块上；
建立试验速度参数集V＝{v0,v1,...vn}、试验温度参数集T＝{T0,T1,...,Tn}、试验张力参数集F＝{F0,F1,...,Fn}和试验压力参数集F′＝{F′0,F′1,...,F′n}；
步骤二、进行模型构造试验；
2-1.i＝0,1,2,…,n，依次执行步骤2-2至2-6；
2-2.取两根被测线缆；将两根被测线缆分别安装在第一线束安装组件、第二线束安装组件上；
2-3.通过压紧力调节组件使得两根被测线缆接触，且两根被测线缆相互之间的挤压力等于Fi′；
2-4.调节第一线束安装组件和第二线束安装组件，使得两根被测线束收到的张紧力均等于Fi；将试验箱内的温度调节至Ti；
2-5.电动滑台往复运动；使得两根被测线缆以vi的相对速度相互滑移摩擦x次，104≤x≤106；
2-6.取下两根被测线缆，并测量两根被测线缆上最小径向尺寸的平均值li；
步骤三、建立模型确立数据集Q如下：
Q＝{{T1,F1,F1′,v1,S1},{T2,F2,F2′,v2,S2},...,{Tn,Fn,Fn′,vn,Sn}}
其中，
Figure FDA0003115042430000011
lx为被测线缆的初始宽度；i＝1,2,…,n；
步骤四、建立n条模型方程如下：
Figure FDA0003115042430000012
其中，a为速度影响因子，b为张力影响因子，c为压力影响因子，i＝1,2,…,n；
根据n条模型方程求出a、b、c；
建立正式加速模型如下：
Figure FDA0003115042430000021
步骤五、被测线缆寿命加速试验；
5-1.设定加速试验温度Tm、加速试验运动速度vm、加速试验线缆自身张力Fm、加速试验线缆间的压力F′m；将Tm、vm、Fm、F′m代入正式加速模型，得到试验磨损加速因子Sm；
5-2.取两根被测线缆；将两根被测线缆分别安装在第一线束安装组件、第二线束安装组件上；
5-3.调节第一线束安装组件和第二线束安装组件，使得两根被测线束收到的张紧力均等于Fm；
5-4.通过压紧力调节组件使得两根被测线缆接触，且两根被测线缆相互之间的挤压力等于F′m；将试验箱内的温度调节至Tm；
5-5.电动滑台往复运动；使得两根被测线缆以vm的相对速度相互滑移摩擦，电动滑台每往复运动z次，测量、计算两根被测线缆的磨损量，并将两根被测线缆的磨损量的平均值作为磨损测量值；直到被测线缆破损后进入步骤5-6；
5-6.以试验时间为横坐标，被测线缆的磨损测量值为纵坐标，建立平面直角坐标系；将步骤5-5所得磨损测量值结合对应的试验时间绘入平面直角坐标系，得到若干个离散点；
5-7.将步骤5-6所得的各离散点通过最小二乘法拟合，得到加速磨损曲线；
5-8.将加速磨损曲线在X轴方向上扩大Sm倍，得到被测线缆的磨损衍化曲线。
2.根据权利要求1所述的一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：步骤一中，v0为工业机器人内线束在标准工况下的平均相对滑动速度；T0为工业机器人的工作温度；F0为工业机器人内线束在标准工况下的张紧力平均值；F′0为工业机器人内线束在标准工况下的相互之间压力平均值；v0＜v1＜...＜vn；T0＜T1＜...＜Tn；F0＜F1＜...＜Fn；F′0＜F1′＜...＜F′n。
3.根据权利要求1所述的一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：步骤四中，根据n条模型方程求出a、b、c的具体方法如下：
(1)用n条模型方程中任意三条组成待解方程组；通过排列组合，得到
Figure FDA0003115042430000031
(即
Figure FDA0003115042430000032
)个方程组；任意两个待解方程组内的三条方程不完全相同；
(2)分别联立
Figure FDA0003115042430000033
个待解方程组内的方程，解出
Figure FDA0003115042430000034
组a、b、c；
(3)对步骤(2)求得的
Figure FDA0003115042430000035
个a取平均值，得到最终的速度影响因子a；对步骤(2)求得的
Figure FDA0003115042430000036
个b取平均值，得到最终的张力影响因子b；对步骤(2)求得的
Figure FDA0003115042430000037
个c取平均值，得到最终的压力影响因子c。
4.根据权利要求1所述的一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：所述的加速测试装置还包括控制模块；第一线束安装组件内设置有第一拉力传感器；第二线束安装组件内设置有第二拉力传感器；压紧力调节组件内设置有第三拉力传感器；所述的控制模块包括控制器和电机驱动器；第一拉力传感器、第二拉力传感器、第三拉力传感器的信号输出接口与控制器的三个信号输入接口分别连接；控制器与电机通过电机驱动器连接。
5.根据权利要求1所述的一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：所述的温度调节模块包括加热器和温度传感器；所述的加热器和温度传感器均固定在试验盒内；所述的加速测试装置还包括智能温控表；智能温控表的型号为TE-T48；所述智能温控表的信号输入接口与温度传感器的信号输出接口连接，控制输出接口与加热器的控制接口连接。
6.根据权利要求1所述的一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：所述的电动滑台包括滑架、滑块、电机和丝杠；丝杠支承在滑架上，并由电机驱动；滑块与滑架构成滑动副；固定在滑块上的螺母与丝杠构成螺旋副。
7.根据权利要求1所述的一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：所述的第一线束安装组件包括第一转向轴承、第一收紧器、第一拉力传感器和第一收紧支座；两个第一转向轴承均设置在支撑架上；两个第一收紧支座固定在支撑架上；两个第一转向轴承与两个第一收紧支座分别对齐；其中一个第一收紧器的内端与其中一个第一收紧支座固定；另一个第一收紧支座与第一收紧器的内端通过第一拉力传感器连接。
8.根据权利要求1所述的一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：所述的第二线束安装组件包括滑移板、第二转向轴承、第二收紧器、第二拉力传感器、线缆固定块和第二收紧支座；三个第二转向轴承均设置在滑移板的底面，且呈L形排布；两个第二收紧支座固定在滑移板的底面；一个第二收紧支座与第二收紧器的内端通过第二拉力传感器连接；另一个第二收紧支座上固定有线缆固定块。
9.根据权利要求1所述的一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法，其特征在于：所述的压紧力调节组件包括安装块和第三拉力传感器；第三拉力传感器的两个检测端与滑块、安装块分别固定；安装块的顶部开设有四个螺纹孔；滑移板上开设有四个通孔；四根螺栓分别穿过滑移板上的四个通孔，并与安装块上的四个螺纹孔分别螺纹连接。
CN201910379940.9A 2019-05-08 2019-05-08 一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法 Expired - Fee Related CN110208122B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910379940.9A CN110208122B (zh) 2019-05-08 2019-05-08 一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910379940.9A CN110208122B (zh) 2019-05-08 2019-05-08 一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110208122A CN110208122A (zh) 2019-09-06
CN110208122B true CN110208122B (zh) 2021-08-17

Family

ID=67786933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910379940.9A Expired - Fee Related CN110208122B (zh) 2019-05-08 2019-05-08 一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110208122B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111337368B (zh) * 2020-02-11 2023-02-28 杭州电子科技大学 一种机器人电连接器单插针磨损衍化情况测试方法与装置
CN111238981B (zh) * 2020-02-22 2022-05-06 杭州电子科技大学 一种复合运动下的工业机器人线缆磨损测试方法与装置
CN111351722B (zh) * 2020-03-27 2022-08-16 珠海格力智能装备有限公司 工业机器人用线缆扭转模拟实验装置及方法
CN113252449B (zh) * 2021-04-14 2022-06-14 杭州电子科技大学 一种焊线式db连接器焊锡接头失效测试方法及装置
CN113984568B (zh) * 2021-10-26 2023-10-13 杭州电子科技大学 一种工业机器人用线缆微动摩擦磨损测试方法及装置
CN115356228B (zh) * 2022-10-19 2023-01-24 常州艾博格电器有限公司 一种线束生产用耐磨性及密封性检测设备
CN117310345B (zh) * 2023-11-09 2024-01-26 迪力普电子(常州)有限公司 一种基于fpga的线束测试设备及方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102252898B (zh) * 2011-03-09 2015-01-21 北京航空航天大学 基于“寿命-应力”模型的电子产品加速寿命试验方法
KR102028762B1 (ko) * 2013-09-27 2019-10-04 한국전력공사 케이블의 가속열화 시험장치
CN104459408A (zh) * 2014-12-11 2015-03-25 中国电子科技集团公司第二十研究所 用加大温度应力的加速寿命试验验证产品可靠性的方法
CN105823697B (zh) * 2016-06-07 2018-07-17 兰州空间技术物理研究所 一种用于电缆弯折试验的装置
CN106644916A (zh) * 2017-03-06 2017-05-10 大连理工大学 船用电缆绝缘材料老化寿命评估方法
CN108333208B (zh) * 2018-01-22 2020-10-09 航天科工防御技术研究试验中心 一种整机级产品贮存寿命加速试验方法
CN109580404B (zh) * 2018-10-30 2021-01-19 杭州电子科技大学 工业机器人内置型线束磨损及加速磨损测试方法与装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110208122A (zh) 2019-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110208122B (zh) 一种机器人线束耐磨可靠性加速测试方法
CN112161803B (zh) 联合载荷下滚动轴承全寿命能耗测试试验机
CN108616194B (zh) 马达单元、扭转测试装置、线性致动器和振动装置
CN106990007B (zh) 材料残余应力与表面硬度关系测试方法及装置
CN108871634B (zh) 一种在线测试滚珠丝杠副摩擦力矩与轴向负载的试验装置
CN108732035B (zh) 一种榫连接结构的高温微动疲劳寿命测试方法
CN104132766B (zh) 一种高精度扭矩检测装置
CN113405920A (zh) 一种多线束空间扭转/弯折摩擦磨损测试方法及装置
CN110032087B (zh) 基于相似理论的连采装备履带行驶系统动载荷估计方法
CN111289430A (zh) 水轮发电机碳刷与集电环载流摩擦磨损模拟试验装置及方法
CN204924677U (zh) 一种推土机负荷试验装置
CN106568562B (zh) 输电塔横担螺栓防松性能的试验方法及装置
CN107588881A (zh) 一种扭矩扳子的检测设备及其检测方法
JP2018202553A (ja) 減速機の状態診断方法及び状態診断装置
CN204988982U (zh) 一种用于电刷材料的电摩擦磨损试验机
CN201622143U (zh) 一种测量电梯限速器动作张力和安全钳动作拉力的装置
CN117074023A (zh) 一种测试轴承滚动体强度的试验装置
CN216012727U (zh) 电磁离合器可靠性试验装置
CN113029762B (zh) 一种多功能滚动摩擦磨损试验机及其控制方法
CN114814664A (zh) 接续线夹导线系统微动磨损实验装置及方法
CN113008553B (zh) 新能源减速器冲击耐久试验装置
CN115356664A (zh) 一种电连接器可靠性测试装置
CN114689234A (zh) 一种静态扭矩自动检测装置及检测方法
CN210914876U (zh) 一种电梯钢丝绳直径异常点在线检测系统
CN112881010A (zh) 电磁离合器可靠性试验装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210817