CN218512004U - 一种机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及精度测试技术领域，具体为一种机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，包括快换装置本体，快换装置本体包括主盘和副盘，该测试设备包括：主体机构、弯矩施加机构、扭矩施加机构和测量模块，主体机构中的负载装置用于为副盘提供竖直向下的额定负载力；弯矩施加机构用于为下连接板施加一竖直方向的力矩；扭矩施加机构用于为下连接板施加一水平切向的力矩；测量模块用于测量副盘与主盘之间在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的位置最大偏差值和重复动作偏差值。该测试设备具备检测快换装置使用寿命的能力，且能提供2种额定受力状态，最大程度的模拟了快换装置在实际使用中的最恶劣工况，保证快换装置在各种工况下的可靠性。

Description

一种机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备

技术领域

本实用新型涉及精度测试技术领域，具体为一种机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备。

背景技术

机器人快换装置，又叫工具快换盘、换枪盘、快换工具盘、快速更换器、快换器、快换夹具、治具快换等，它是工业机器人行业使用在末端的执行器，是高性能工业机器人系统上主要的组成部分，能够是机器人充分发挥性能，完成多种作业。

目前，现有的机器人快换装置在进行重复精度测试时，通常采用测试设备在某一方向上测量重复动作偏差程度，无法模拟不同工况下测试，且在测试过程中数据计算不精确，导致测试结果粗糙。鉴于此，我们提出一种机器人快换装置的重复精度测试设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，包括快换装置本体，所述快换装置本体包括主盘和副盘，且所述副盘通过气动锁扣与所述主盘可拆式连接，所述测试设备包括：主体机构、弯矩施加机构、扭矩施加机构和测量模块，其中，

所述主体机构包括底座，以及设置在所述底座上的上连接板、下连接板和负载装置，且所述上连接板和下连接板分别用于固定所述主盘和副盘，并使所述副盘与所述主盘之间存在一活动间距，所述负载装置用于为所述副盘提供竖直向下的额定负载力；

所述弯矩施加机构位于所述主体机构的一侧，用于为所述下连接板施加一竖直方向的力矩；

所述扭矩施加机构位于所述主体机构的另一侧，用于为所述下连接板施加一水平切向的力矩；

所述测量模块安装在所述主盘和副盘之间，用于测量所述副盘受力后与主盘之间在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的位置最大偏差值和重复动作偏差值。

优选的，所述主体机构还包括：轴套、支柱和分离式固定环；

所述下连接板下表面的四角通过所述轴套与所述底座连接，所述上连接板下表面的四角通过所述支柱贯穿所述下连接板插接在所述轴套上，且所述支柱与所述轴套之间通过分离式固定环锁止。

优选的，所述负载装置设置有12组，每组所述负载装置均包括：调节螺套、拉簧、拉杆；

所述调节螺套固定在所述底座上，所述拉簧的上端连接所述下连接板的底面，所述拉簧的下端通过所述拉杆旋接在所述调节螺套内。

优选的，所述弯矩施加机构包括：第一液压顶、施弯支座、杠杆、第一压力传感器；

所述第一液压顶和施弯支座均固定在所述底座上，所述杠杆转动连接在所述施弯支座上，且所述杠杆的长臂端连接在所述第一液压顶的输出端上，所述杠杆的短臂端通过所述第一压力传感器连接在所述下连接板上。

优选的，所述扭矩施加机构包括：施扭支座、第二液压顶和第二压力传感器；

所述施扭支座固定在所述底座上，所述第二液压顶沿所述下连接板的水平切向设置，且所述第二液压顶的底座固定在所述施扭支座上，所述第二液压顶的输出端通过所述第二压力传感器连接在所述下连接板上。

优选的，所述测量模块设置有4组，分别位于所述主盘前后左右四个方向，每组所述测量模块均包括：上支撑块、表夹、下支撑块和垫块，

所述上支撑块和下支撑块的一端通过燕尾槽分别卡接在所述主盘和副盘上，所述上支撑块的另一端连接所述表夹，所述下支撑块的另一端通过所述垫块连接所述表夹；

所述表夹上安装有3组数显千分表，且3组所述数显千分表分别用于测量所述主盘和副盘间在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的位置最大偏差值和重复动作偏差值。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该机器人快换装置的重复精度测试设备，通过负载装置为待测的机器人快换装置提供额定负载力，用于检测气动锁扣重复开合过程中的使用寿命，同时通过弯矩施加机构和扭矩施加机构提供2种额定受力状态，最大程度的模拟了快换装置在实际使用中的最恶劣工况，即受最大弯矩状态和受最大扭矩状态，使得测试符合重复精度和最大偏差值要求，提高测试结果的准确度，保证快换装置在各种工况下的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型中快换装置本体；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为本实用新型中测量模块的安装结构局部示意图。

图中：

1、快换装置本体；11、主盘；12、副盘；

2、主体机构；20、底座；21、上连接板；22、下连接板；23、负载装置；231、调节螺套；232、拉簧；233、拉杆；24、轴套；25、支柱；26、分离式固定环；

3、弯矩施加机构；31、第一液压顶；32、施弯支座；33、杠杆；34、第一压力传感器；

4、扭矩施加机构；41、施扭支座；42、第二液压顶；43、第二压力传感器；

5、测量模块；51、上支撑块；52、表夹；521、数显千分表；53、下支撑块；54、垫块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“切向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“切向”“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-图3所示，本实用新型提供的一种技术方案：

一种机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，包括快换装置本体1，快换装置本体1包括主盘11和副盘12，且副盘12通过气动锁扣与主盘11可拆式连接，测试设备包括：主体机构2、弯矩施加机构3、扭矩施加机构4和测量模块5，其中，主体机构2包括底座20，以及设置在底座20上的上连接板21、下连接板22和负载装置23，且上连接板21和下连接板22分别用于固定主盘11和副盘12，并使副盘12与主盘11之间存在一活动间距，负载装置23用于为副盘12提供竖直向下的额定负载力；弯矩施加机构3位于主体机构的一侧，用于为下连接板22施加一竖直方向的力矩；扭矩施加机构4位于主体机构的另一侧，用于为下连接板22施加一水平切向的力矩；测量模块5安装在主盘11和副盘12之间，用于测量副盘12受力后与主盘11之间在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的位置最大偏差值和重复动作偏差值。因此，该重复精度测试设备可以通过负载装置23为待测的机器人快换装置提供额定负载力，用于检测气动锁扣重复开合过程中的使用寿命，同时通过弯矩施加机构3和扭矩施加机构4提供2种额定受力状态，最大程度的模拟了快换装置在实际使用中的最恶劣工况，即受最大弯矩状态和受最大扭矩状态，使得测试符合重复精度和最大偏差值要求，保证快换装置在各种工况下的可靠性。

进一步的，主体机构2还包括：轴套24、支柱25和分离式固定环26；下连接板22下表面的四角通过轴套24与底座20连接，上连接板21下表面的四角通过支柱25贯穿下连接板22插接在轴套24上，且支柱25与轴套24之间通过分离式固定环26锁止。通过下连接板22固定副盘12，通过上连接板21固定主盘11，且下连接板22和上连接板21之间为副盘12和定主盘11提供一不大于2mm的活动空间，使得气动锁扣进气时，主盘11上的依然能够锁紧副盘12，放气时下连接板22带动副盘12向下移动一端空间，便于进行气动锁扣重复开合寿命检测。

值得说明的是，负载装置23设置有12组，每组负载装置23均包括：调节螺套231、拉簧232、拉杆233；调节螺套231固定在底座20上，拉簧232的上端连接下连接板22的底面，拉簧232的下端通过拉杆233旋接在调节螺套231内。通过拉簧232牵引下连接板22，为副盘12提供一个向下的牵引力，以此模拟副盘12负载状态，同时，由于拉杆233螺纹旋接在调节螺套231上，通过旋转拉杆233可以调节其螺旋入调节螺套231内的长度，以此调节拉簧232的牵引力大小，便于使该设备适应不同规格的快换装置测试。

进一步的，弯矩施加机构3包括：第一液压顶31、施弯支座32、杠杆33、第一压力传感器34；第一液压顶31和施弯支座32均固定在底座20上，杠杆33转动连接在施弯支座32上，且杠杆33的长臂端连接在第一液压顶31的输出端上，杠杆33的短臂端通过第一压力传感器34连接在下连接板22上。通过第一液压顶31输出端的伸长，使杠杆33的长臂上升，而杠杆33的短臂下压连接板22，并利用第一压力传感器34采集压力值，以此为不同规格的快换装置提供不同的测试压力。

具体的，扭矩施加机构4包括：施扭支座41、第二液压顶42和第二压力传感器43；施扭支座41固定在底座20上，第二液压顶42沿下连接板22的水平切向设置，且第二液压顶42的底座固定在施扭支座41上，第二液压顶42的输出端通过第二压力传感器43连接在下连接板22上。通过第二液压顶42输出端的伸长，使其输出端沿下连接板22的水平切向受力，并利用第二压力传感器43采集压力值，以此为不同规格的快换装置提供不同的测试压力。

此外，测量模块5设置有4组，分别位于主盘11前后左右四个方向，每组测量模块5均包括：上支撑块51、表夹52、下支撑块53和垫块54；上支撑块51和下支撑块53的一端通过燕尾槽分别卡接在主盘11和副盘12上，上支撑块51的另一端连接表夹52，下支撑块53的另一端通过垫块54连接表夹52；表夹52上安装有3组数显千分表521，且3组数显千分表521分别用于测量主盘11和副盘12间在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的位置最大偏差值和重复动作偏差值。通过4组测量模块5，每组3个数显千分表521，总计12组数显千分表521记录主盘11和副盘12在受力情况下的位置偏移量，且每个表夹52上的3组数显千分表521的测量顶杆中心线的延长线相交于一点，即一个测量模块5的测量数值能反映了一个测量点三个坐标方向的变动数值，重复测量后记录数据，提高测试的精确度。

本实施例的机器人快换装置的重复精度测试设备在使用时，通过负载装置23为待测的机器人快换装置提供额定负载力，用于检测气动锁扣重复开合过程中的使用寿命，同时通过弯矩施加机构3和扭矩施加机构4提供2种额定受力状态，最大程度的模拟了快换装置在实际使用中的最恶劣工况，即受最大弯矩状态和受最大扭矩状态，使得测试符合重复精度和最大偏差值要求，保证快换装置在各种工况下的可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，包括快换装置本体(1)，所述快换装置本体(1)包括主盘(11)和副盘(12)，且所述副盘(12)通过气动锁扣与所述主盘(11)可拆式连接，其特征在于，所述测试设备包括：主体机构(2)、弯矩施加机构(3)、扭矩施加机构(4)和测量模块(5)，其中，

所述主体机构(2)包括底座(20)，以及设置在所述底座(20)上的上连接板(21)、下连接板(22)和负载装置(23)，且所述上连接板(21)和下连接板(22)分别用于固定所述主盘(11)和副盘(12)，并使所述副盘(12)与所述主盘(11)之间存在一活动间距，所述负载装置(23)用于为所述副盘(12)提供竖直向下的额定负载力；

所述弯矩施加机构(3)位于所述主体机构的一侧，用于为所述下连接板(22)施加一竖直方向的力矩；

所述扭矩施加机构(4)位于所述主体机构的另一侧，用于为所述下连接板(22)施加一水平切向的力矩；

所述测量模块(5)安装在所述主盘(11)和副盘(12)之间，用于测量所述副盘(12)受力后与主盘(11)之间在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的位置最大偏差值和重复动作偏差值。

2.根据权利要求1所述的机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，其特征在于：所述主体机构(2)还包括：轴套(24)、支柱(25)和分离式固定环(26)；

所述下连接板(22)下表面的四角通过所述轴套(24)与所述底座(20)连接，所述上连接板(21)下表面的四角通过所述支柱(25)贯穿所述下连接板(22)插接在所述轴套(24)上，且所述支柱(25)与所述轴套(24)之间通过分离式固定环(26)锁止。

3.根据权利要求1所述的机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，其特征在于：所述负载装置(23)设置有12组，每组所述负载装置(23)均包括：调节螺套(231)、拉簧(232)、拉杆(233)；

所述调节螺套(231)固定在所述底座(20)上，所述拉簧(232)的上端连接所述下连接板(22)的底面，所述拉簧(232)的下端通过所述拉杆(233)旋接在所述调节螺套(231)内。

4.根据权利要求1所述的机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，其特征在于：所述弯矩施加机构(3)包括：第一液压顶(31)、施弯支座(32)、杠杆(33)、第一压力传感器(34)；

所述第一液压顶(31)和施弯支座(32)均固定在所述底座(20)上，所述杠杆(33)转动连接在所述施弯支座(32)上，且所述杠杆(33)的长臂端连接在所述第一液压顶(31)的输出端上，所述杠杆(33)的短臂端通过所述第一压力传感器(34)连接在所述下连接板(22)上。

5.根据权利要求1所述的机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，其特征在于：所述扭矩施加机构(4)包括：施扭支座(41)、第二液压顶(42)和第二压力传感器(43)；

所述施扭支座(41)固定在所述底座(20)上，所述第二液压顶(42)沿所述下连接板(22)的水平切向设置，且所述第二液压顶(42)的底座固定在所述施扭支座(41)上，所述第二液压顶(42)的输出端通过所述第二压力传感器(43)连接在所述下连接板(22)上。

6.根据权利要求1所述的机器人快换装置重复精度和最大偏差值的测试设备，其特征在于：所述测量模块(5)设置有4组，分别位于所述主盘(11)前后左右四个方向，每组所述测量模块(5)均包括：上支撑块(51)、表夹(52)、下支撑块(53)和垫块(54)；

所述上支撑块(51)和下支撑块(53)的一端通过燕尾槽分别卡接在所述主盘(11)和副盘(12)上，所述上支撑块(51)的另一端连接所述表夹(52)，所述下支撑块(53)的另一端通过所述垫块(54)连接所述表夹(52)；

所述表夹(52)上安装有3组数显千分表(521)，且3组所述数显千分表(521)分别用于测量所述主盘(11)和副盘(12)间在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上的位置最大偏差值和重复动作偏差值。

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