CN110962163A - 一种服务机器人小型关节综合性能测试机机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种服务机器人小型关节综合性能测试机机构，机器人小型关节输出端通过螺钉与输出轴连接，定位套筒一端与机器人小型关节输出轴相连，一端与测试仪主轴相连。左右夹紧板安装在滑动导轨上，夹紧板旋钮把手通过螺钉与夹紧螺杆固定，通过旋转旋钮把手，使左右夹紧板同时夹紧机器人小型关节两侧，保证机器人小型关节水平方向固定。夹紧板锁紧器安装在横向T形槽上，用以锁紧左、右夹紧板。垫片置于顶块上，锲型推块安装在锲型支撑座上，推块旋钮把手通过螺钉与推块螺杆相连。通过旋转旋钮把手推动锲型推块带动顶块升高或降低，保证机器人小型关节垂直方向固定。本发明应用范围广泛，通用性强。

Description

一种服务机器人小型关节综合性能测试机机构
技术领域
本发明涉及一种服务机器人小型关节综合性能测试机机构，属于精密测试计量技术、精密仪器及机械传动领域。
背景技术
机器人小型关节是一种伺服单元，实现机器人运动的精准控制，必须同时具有输出动力、控制算法、位置控制三大核心要素。在机器人小型关节中输出动力由电机产生齿轮箱传送，控制算法集成在电控板里，位置反馈由位置传感器输出。近年来随着机器人行业的快速发展，机器人小型关节作为机器人的核心部件，其性能好坏直接影响了机器人的性能。相较于国外，国内机器人产业发展时间较短，目前还缺乏比较完善的精密加工装备以及高精密的检测设备，严重制约了机器人及相关产业的发展。因此，开展机器人小型关节综合性能测试的研究对保证机器人运动控制精度至关重要，同时也是国内机器人产业迈向国际化的必由之路。
为了更直观的研究机器人小型关节的综合性能，指导机器人小型关节的设计和制造，搭建了机器人小型关节综合性能测试机，此测试机可以测试机器人小型关节的传动误差、动态回差、传动效率、反启动转矩、静态回差等多项机器人小型关节性能。根据传动误差、动态回差、传动效率、反启动转矩、静态回差的测量原理，此测试机需要安装多种不同类型的传感器，包括扭矩传感器以及光栅等，传动误差作为机器人小型关节综合性能中不可或缺的一环，仪器的测量精度至关重要。对于一台机器人小型关节综合测试机，需要满足不同尺寸机器人小型关节的测试需要，在测量传动误差时需要保证水平方向的同轴度，通常的设计在机器人小型关节装夹时，通过螺钉顶紧的方式固定机器人小型关节以满足不同尺寸的机器人小型关节测试，但是这种装夹方式无法保证机器人小型关节输出轴与测试机主轴在一条水平线上，同时每更换一次机器人小型关节需要重新调整螺钉，在传动误差测试时，这种装夹方式容易引入偏心误差，使得光栅测得的输出端转角不完全是机器人小型关节实际的输出端转角，测量结果不能完全反映机器人小型关节的传动误差，测试同一型号机器人小型关节时，容易因为重新装夹引入不必要的误差项。因此，发明一种可以实现较大装夹尺寸范围、保证测试机同轴度同时便于更换被测件的新型机构很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，便于操作，可以保证机器人小型关节安装稳定性以及仪器同轴度的装夹装置，机器人小型关节在装夹时利用左右夹紧力实现自动对中，从而提高机器人小型关节综合测试机的测量精度。通过定制不同型号的输出轴传递扭矩，配合滑动导轨以及锲型块能够满足不同输出扭矩以及不同外形尺寸的机器人小型关节装夹需求，提高了测试机的通用性。
本发明采用的技术方案为一种服务机器人小型关节综合性能测试机机构，该机构包括机器人小型关节(1)、输出轴(2)、定位套筒(3)、横向T形槽(4)、夹紧板锁紧器A(5)、右夹紧板(6)、夹紧螺杆(7)、夹紧板旋钮把手(8)、夹紧板锁紧器B(9)、右纵向T形槽(10)、滑动导轨(11)、锲型支撑座(12)、锲型推块(13)、推块螺杆(14)、推块旋钮把手(15)、左纵向T形槽(16)、平台底板(17)、左夹紧板(18)、底板锁紧器A(19)、顶块(20)、垫片(21)、底板锁紧器B(22)。
机器人小型关节(1)输出端通过螺钉与输出轴(2)连接，定位套筒(3)连接机器人小型关节输出轴与测试机主轴；左夹紧板(18)、右夹紧板(6)安装在滑动导轨(11)两端，夹紧板旋钮把手(8)通过螺钉与夹紧螺杆(7)固定，夹紧板锁紧器A(5)、夹紧板锁紧器B(9)安装在横向T形槽(4)上，用以锁紧左夹紧板(18)、右夹紧板(6)。垫片(21)置于顶块(20)上，与锲型推块(13)安装在锲型支撑座上(12)，推块旋钮把手(15)通过螺钉与推块螺杆(14)相连。
滑动导轨(11)、锲型支撑座(12)、横向T形槽(4)通过螺钉安装在平台底板(17)上，平台底板(17)安装在左纵向T形槽(16)、右纵向T形槽(10)上，底板锁紧器A(19)以及底板锁紧器B(22)分别安装在左纵向T形槽(16)、右纵向T形槽(10)上，用以固定底板平台(17)的位置。
具体地，右夹紧板内设螺纹孔及弹簧，旋转夹紧旋钮把手时通过夹紧螺杆压缩弹簧，通过均匀的弹簧力使左右夹紧板同时靠近机器人小型关节两端。
具体地，当机器人小型关节夹紧后，跟换刚性套筒(3)为联轴节时需拖动平台底板(17)。本发明中平台底板可以安装在滑动导轨上，便于平稳的拖动平台底板(17)及相关组件。
本发明可以取得如下有益效果：
1)本发明中机器人小型关节输出轴可以根据机器人小型关节型号进行定制，满足不同输出端口机器人小型关节的连接需求。
2)本发明采用刚性套筒连接机器人小型关节输出端与测试机主轴，便于在机器人小型关节夹紧前进行初步定位，保证测试机的水平同轴度。
3)本发明中，夹紧板内孔设有螺纹及弹簧，通过旋转夹紧板旋钮把手可以使左右夹紧板同时夹紧机器人小型关节两端，从而保证机器人小型关节输出端与主轴在同一水平线上。
4)本发明中，通过锲型推块调整顶块的高度，配合不同高度的垫片，可以满足不同高度机器人小型关节的装夹需求。
5)本发明应用范围广泛，可以满足大部分外形尺寸的机器人小型关节装夹需求，同时更换机器人小型关节时操作简单、装夹稳定，可以极大提高测试精度，通用性强。
附图说明
图1为服务机器人小型关节综合性能测试机机构轴测装配图。
图2为服务机器人小型关节综合性能测试机机构俯视图。
图3为左右夹紧装置结构图。
图4为锲形调整装置结构图。
图5为机器人小型关节输出轴结构图。
图6为本发明装置的立体结构示意图。
图中：
1.机器人小型关节； 2.输出轴； 3.定位套筒；
4.横向T形槽 5.夹紧板锁紧器A； 6.右夹紧板；
7.夹紧螺杆； 8.夹紧板旋钮把手； 9.夹紧板锁紧器B；
10.右纵向T形槽； 11.滑动导轨 12.锲型支撑座；
13.锲型推块； 14.推块螺杆； 15.推块旋钮把手；
16.左纵向T形槽； 17.平台底板； 18.左夹紧板；
19.底板锁紧器A； 20.顶块； 21.垫片；
22.底板锁紧器B；
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
如图1-5所示，一种服务机器人小型关节综合性能测试机中的新型机构，该机构包括机器人小型关节(1)、输出轴(2)、定位套筒(3)、横向T形槽(4)、夹紧板锁紧器A(5)、右夹紧板(6)、夹紧螺杆(7)、夹紧板旋钮把手(8)、夹紧板锁紧器B(9)、右纵向T形槽(10)、滑动导轨(11)、锲型支撑座(12)、锲型推块(13)、推块螺杆(14)、推块旋钮把手(15)、左纵向T形槽(16)、平台底板(17)、左夹紧板(18)、底板锁紧器A(19)、顶块(20)、垫片(21)、底板锁紧器B(22)。
机器人小型关节(1)输出端通过螺钉与输出轴(2)连接，定位套筒(3)一端与机器人小型关节输出轴(2)相连，一端与测试机主轴相连，确定机器人小型关节装夹位置。左右夹紧板安装在滑动导轨(11)上，夹紧板旋钮把手(8)通过螺钉与夹紧螺杆(7)固定，通过旋转旋钮把手(8)，使左右夹紧板同时夹紧机器人小型关节两侧，保证机器人小型关节水平方向固定。夹紧板锁紧器A(20)、夹紧板锁紧器B(22)安装在横向T形槽(4)上，用以锁紧左夹紧板(18)、右夹紧板(6)。垫片(21)置于顶块(20)上，安装型号机器人小型关节时，根据机器人小型关节高度选择合适的垫片。锲型推块安装在锲型支撑座上，推块旋钮把手(15)通过螺钉与推块螺杆(14)相连。通过旋转旋钮把手(15)推动锲型块带动顶块升高或降低，保证机器人小型关节垂直方向固定。滑动导轨(11)、锲型支撑座(12)、横向T形槽(4)通过螺钉安装在平台底板(17)上，平台底板(17)安装在左、右纵向T形槽上，当机器人小型关节(1)完成装夹后，拖动平台底板(17)向远离测试机主轴方向移动，取下定位套筒(3)，更换合适的联轴器，再拖动平台底板至合适位置。底板锁紧器A(19)以及底板锁紧器B(22)分别安装在左、右纵向T形槽上，用以固定底板平台(17)的位置。
更换不同机器人小型关节时，首先松开所有锁紧器，再安装上述步骤进行机器人小型关节装夹。
其中机器人小型关节输出轴一端设计拧紧螺纹与机器人小型关节输出端相连，一端为通孔，测试时通过联轴节与测试机主轴相连，更换不同机器人小型关节时只需选择合适的输出轴(2)即可与测试机主轴相连。

Claims (3)

1.一种服务机器人小型关节综合性能测试机机构，其特征在于，机器人小型关节(1)输出端通过螺钉与输出轴(2)连接，定位套筒(3)连接机器人小型关节输出轴与测试仪主轴；左夹紧板(18)、右夹紧板(6)安装在滑动导轨(11)两端，夹紧板旋钮把手(8)通过螺钉与夹紧螺杆(7)固定，夹紧板锁紧器A(5)、夹紧板锁紧器B(9)安装在横向T形槽(4)上，用以锁紧左夹紧板(18)、右夹紧板(6)；垫片(21)置于顶块(20)上，与锲型推块(13)安装在锲型支撑座上(12)，推块旋钮把手(15)通过螺钉与推块螺杆(14)相连；
滑动导轨(11)、锲型支撑座(12)、横向T形槽(4)通过螺钉安装在平台底板(17)上，平台底板(17)安装在左纵向T形槽(16)、右纵向T形槽(10)上，底板锁紧器A(19)以及底板锁紧器B(22)分别安装在左纵向T形槽(16)、右纵向T形槽(10)上，用以固定底板平台(17)的位置。
2.根据权利要求1所述的一种服务机器人小型关节综合性能测试机机构，其特征在于：被测机器人小型关节通过定制不同直径的输出轴实现多种型号的机器人小型关节测量。
3.根据权利要求1所述的一种服务机器人小型关节综合性能测试机机构，其特征在于：通过锲型推块调整顶块的高度，选择不同的垫片满足不同高度机器人小型关节的装夹需求。
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