一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台的制作方法

1.本发明涉及机器人关节测试技术领域，尤其涉及一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台。


背景技术：

2.随着工业自动化进程的推进，工业机器人在产线上的应用越来越广泛，而对于工业机器人而言，关节作为重要结构，其关乎着机器人肢体运转的精确度和稳定性，在机器人组装之前，需要对关节进行测试，在测试时，一般使用专用平台将关节与测试设备同轴连接，模拟实际工况，然后对其振动、扭矩输出稳定性等参数进行测试。
3.经检索，中国专利公开号为cn105571648b的专利，公开了一种多功能机器人关节性能测试系统，包括用于测试机器人关节性能的测试平台和用于驱动测试平台移动的联动导轨总成，其中测试平台包括通过第一联轴器依次串连的光电编码设备、扭矩传感采集设备、负载模拟控制设备和力矩发生控制设备，还包括温度测试设备和振动仪控制设备，光电编码控制设备通过第二联轴器与机器人待测关节连接，还包括与测试平台数据连接的中央控制器。
4.上述专利存在以下不足：其将测试设备的轴与机器人关节的输入轴使用联轴器直接连接，而联轴器在进行连接时，其实际上是利用两对半轴套配合法兰连接，连接后的轴与轴之间的同轴度不高，还需要再进行同轴度调整，在进行批量测试时，每次安装均需对同轴度进行调整，效率较低。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台，包括底座，所述底座的顶部外壁设置有连接组件，所述连接组件包括支撑板和转动连接于支撑板内壁的转筒，所述转筒的一侧外壁焊接有与其同轴的中心轴，所述中心轴的外壁设置有与其直径相同的对齐倒角，所述转筒的同侧外壁转动连接有三个圆形阵列的夹臂，所述夹臂的另一侧外壁转动连接有夹爪，三个所述夹臂靠近转筒的相对一侧均通过连接杆活动连接有同一个移动环，移动环的外壁转动连接有锁紧螺母，锁紧螺母通过螺纹连接于中心轴的外壁上。
8.优选地：所述夹爪的内壁设置有防滑纹。
9.进一步地：所述夹臂的内壁滑动连接有滑杆，限位板的两侧外壁均通过螺栓分别固定有限位板和反馈顶针，滑杆的外壁设置有刻度线。
10.在前述方案的基础上：所述滑杆位于夹臂底部的外壁套设有弹簧。
11.在前述方案中更佳的方案是：所述底座的顶部外壁通过螺栓固定有直线滑轨，直线滑轨的顶部外壁滑动连接有关节支撑架组件和设备支架组件，所述设备支架组件的顶部
外壁设置有测试设备模组。
12.作为本发明进一步的方案：所述测试设备模组包括输入电机、减速器、扭矩传感器、转速传感器、负载模拟控制器等测试设备的任意组合。
13.同时，所述设备支架组件包括至少四组通过“t”型凸起一滑动连接于直线滑轨顶部的“工”字架一，所述“工”字架一的顶部内壁开设有两个用于安装测试设备的腰型安装孔一。
14.作为本发明的一种优选的：所述“工”字架一的直角处均焊接有加强三角肋。
15.同时，所述关节支撑架组件包括通过“t”型凸起二滑动连接于直线滑轨顶部的滑座和滑动连接于滑座顶部的“工”字架二，所述“工”字架二的顶部通过万向连接节活动连接有四个液压伸缩杆，四个所述液压伸缩杆的伸缩端通过另外四个所述万向连接节活动连接有同一个安装板，安装板的顶部外壁开设有用于安装待测机器人关节的腰型安装孔二，四个所述液压伸缩杆的缸体通过同一根油管连接有电磁阀，电磁阀的另一端通过油管接入有油桶。
16.作为本发明的一种更优的方案：所述万向连接节包括两个通过螺栓双虎固定的半球环和活动连接于两个半球环内部的球体，所述球体的内壁开设有圆形阵列的润滑槽。
17.本发明的有益效果为：
18.1.该工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台，利用顶针对齐孔与轴线同轴度较高的特性，设置了中心轴，中心轴的侧壁设置对齐倒角，在使用时，将关节输入轴的顶针对齐孔与对齐倒角对齐，即可保证轴的一端与中心轴、转筒的同轴度，并且通过设置有三个夹臂，当锁紧螺母转动时，其通过螺纹连接作用带动移动环移动，从而通过连接杆带动三个夹臂同步转动收缩，利用夹爪对轴的侧壁进行夹持，使得整个夹持过程相比联轴器等较为高效便捷，并且夹臂的同步收缩配合对齐倒角与顶针对其孔的配合，大大提高了关节输入轴与中心轴的同轴度。
19.2.该工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台，通过设置有滑杆以及刻度线，当初次使用时，将关节输入轴的顶针对齐孔与对齐倒角对齐后，拧动锁紧螺母使得三个夹臂收缩夹持，夹持后，由于反馈顶针与轴外壁接触，且平行于轴的直径，其会将滑杆向外侧顶起，通过刻度线可对三个滑杆的位移量进行读取，从而判断三个夹臂的收缩是否同步，若不同步，则进行调试，从而，进一步保证安装的同轴度。
20.3.该工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台，对于测试设备的安装时，根据所需测试的参数选择设备组，并将设备组依次安装于“工”字架一上，并将设备通过联轴器或者法兰进行连接，由于“工”字架一均通过“t”型凸起一与直线滑轨滑动连接，使得各个测试设备之间的安装距可变，并且通过对设备和“工”字架一个数的选择，设备的数量也可变，从而保证本装置对于待测关节的测试数据的针对性。
21.4.该工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台，对于待测关节的安装时，将其安装于安装板上，通过夹臂与直线滑轨、滑座与“工”字架二的滑动作用，可对安装板的位置进行调节，并且，安装板通过四个液压伸缩杆与“工”字架二连接，使得待测关节的空间角度可进行调节，从而使得本装置可针对不同型号或者安装距的待测关节基于保证同轴度的理念进行针对性调节。
22.5.该工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台，通过将四个液压伸缩杆的缸
体连通，且通过电磁阀连接于油桶，处于安装调节步骤时，电磁阀打开，此时液压伸缩杆可自由伸缩，当调节完毕后，将电磁阀关闭，从而对安装板的角度转动进行锁止，为调节后的位置提供支撑力，防止仅依靠输入轴支撑造成的形变。
附图说明
23.图1为本发明提出的一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台的整体结构示意图；
24.图2为本发明提出的一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台的连接组件结构示意图；
25.图3为本发明提出的一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台的a的放大结构示意图；
26.图4为本发明提出的一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台的设备支架组件结构示意图；
27.图5为本发明提出的一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台的关节支撑架组件结构示意图；
28.图6为本发明提出的一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台的万向连接节结构示意图。
29.图中：1
‑
底座、2
‑
直线滑轨、3
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关节支撑架组件、4
‑
连接组件、5
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测试设备模组、6
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设备支架组件、7
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夹臂、8
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连接杆、9
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锁紧螺母、10
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转筒、11
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移动环、12
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支撑板、13
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中心轴、14
‑
夹爪、15
‑
防滑纹、16
‑
对齐倒角、17
‑
限位板、18
‑
滑杆、19
‑
刻度线、20
‑
弹簧、21
‑
反馈顶针、22
‑“
工”字架一、23
‑
腰型安装孔一、24
‑
加强三角肋、25
‑“
t”型凸起一、26
‑“
t”型凸起二、27
‑
滑座、28
‑“
工”字架二、29
‑
腰型安装孔二、30
‑
安装板、31
‑
液压伸缩杆、32
‑
万向连接节、33
‑
半球环、34
‑
润滑槽、35
‑
球体。
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
31.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
32.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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专利的限制。
33.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。
34.实施例1：
35.一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台，如图1所示，包括底座1，所述
底座1的顶部外壁设置有连接组件4，所述连接组件4包括支撑板12和转动连接于支撑板12内壁的转筒10，所述转筒10的一侧外壁焊接有与其同轴的中心轴13，所述中心轴13的外壁设置有与其直径相同的对齐倒角16，所述转筒10的同侧外壁转动连接有三个圆形阵列的夹臂7，所述夹臂7的另一侧外壁转动连接有夹爪14，三个所述夹臂7靠近转筒10的相对一侧均通过连接杆8活动连接有同一个移动环11，移动环11的外壁转动连接有锁紧螺母9，锁紧螺母9通过螺纹连接于中心轴13的外壁上。
36.为了增加夹持稳定性，如图2所示，所述夹爪14的内壁设置有防滑纹15。
37.为了克服安装误差，进一步保证同轴度的精准度，如图2、3所示，所述夹臂7的内壁滑动连接有滑杆18，限位板17的两侧外壁均通过螺栓分别固定有限位板17和反馈顶针21，所述滑杆18位于夹臂7底部的外壁套设有弹簧20，滑杆18的外壁设置有刻度线19。
38.本实施例在使用时，机器人关节处连接两个肢体，两个肢体转动连接，通过输入轴与运动肢体的固定连接即可对运动肢体进行驱动，而关节处的输入轴需要精度较高，在加工时需要进行车削
‑
磨削，以保证其表面的粗糙度，而在进行磨削时，为了防止轴的径向跳动，一般使用卡钳配合顶针的形式，来降低加工的轴震动和保证加工的同轴度，而使用顶针配合时，就需要在轴的侧面轴线处加工顶针对齐孔，而本实施例就利用顶针对齐孔与轴线同轴度较高的特性，设置了中心轴13，中心轴13的侧壁设置对齐倒角16，在使用时，将关节输入轴的顶针对齐孔与对齐倒角16对齐，即可保证轴的一端与中心轴13、转筒10的同轴度，并且通过设置有三个夹臂7，当锁紧螺母9转动时，其通过螺纹连接作用带动移动环11移动，从而通过连接杆8带动三个夹臂7同步转动收缩，利用夹爪14对轴的侧壁进行夹持，使得整个夹持过程相比联轴器等较为高效便捷，并且夹臂7的同步收缩配合对齐倒角16与顶针对其孔的配合，大大提高了关节输入轴与中心轴13的同轴度，另外，为了降低安装误差，本实施例通过设置有滑杆18以及刻度线19，当初次使用时，将关节输入轴的顶针对齐孔与对齐倒角16对齐后，拧动锁紧螺母9使得三个夹臂7收缩夹持，夹持后，由于反馈顶针21与轴外壁接触，且平行于轴的直径，其会将滑杆18向外侧顶起，通过刻度线19可对三个滑杆18的位移量进行读取，从而判断三个夹臂7的收缩是否同步，若不同步，则进行调试，从而，进一步保证安装的同轴度。
39.实施例2：
40.一种工业机器人用结构可调式的故障诊断测试平台，如图1所示，为了解决关节和测试设备的固定和调整问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述底座1的顶部外壁通过螺栓固定有直线滑轨2，直线滑轨2的顶部外壁滑动连接有关节支撑架组件3和设备支架组件6，所述设备支架组件6的顶部外壁设置有测试设备模组5，所述测试设备模组5包括输入电机、减速器、扭矩传感器、转速传感器、负载模拟控制器等测试设备的任意组合。
41.为了测试设备的安装，如图1、4所示，所述设备支架组件6包括至少四组通过“t”型凸起一25滑动连接于直线滑轨2顶部的“工”字架一22，所述“工”字架一22的直角处均焊接有加强三角肋24，所述“工”字架一22的顶部内壁开设有两个用于安装测试设备的腰型安装孔一23。
42.为了待测关节的安装和调整，如图5所示，所述关节支撑架组件3包括通过“t”型凸起二26滑动连接于直线滑轨2顶部的滑座27和滑动连接于滑座27顶部的“工”字架二28，所
述“工”字架二28的顶部通过万向连接节32活动连接有四个液压伸缩杆31，四个所述液压伸缩杆31的伸缩端通过另外四个所述万向连接节32活动连接有同一个安装板30，安装板30的顶部外壁开设有用于安装待测机器人关节的腰型安装孔二29，四个所述液压伸缩杆31的缸体通过同一根油管连接有电磁阀，电磁阀的另一端通过油管接入有油桶。
43.为了活动调节，如图6所示，所述万向连接节32包括两个通过螺栓双虎固定的半球环33和活动连接于两个半球环33内部的球体35，所述球体35的内壁开设有圆形阵列的润滑槽34。
44.本实施例在使用时，首先，对于测试设备的安装时，根据所需测试的参数选择设备组，并将设备组依次安装于“工”字架一22上，并将设备通过联轴器或者法兰进行连接，由于“工”字架一22均通过“t”型凸起一25与直线滑轨2滑动连接，使得各个测试设备之间的安装距可变，并且通过对设备和“工”字架一22个数的选择，设备的数量也可变，从而保证本装置对于待测关节的测试数据的针对性，其次，对于待测关节的安装时，将其安装于安装板30上，通过夹臂7与直线滑轨2、滑座27与“工”字架二28的滑动作用，可对安装板30的位置进行调节，并且，安装板30通过四个液压伸缩杆31与“工”字架二28连接，使得待测关节的空间角度可进行调节，从而使得本装置可针对不同型号或者安装距的待测关节基于保证同轴度的理念进行针对性调节，最后，本装置通过将四个液压伸缩杆31的缸体连通，且通过电磁阀连接于油桶，处于安装调节步骤时，电磁阀打开，此时液压伸缩杆31可自由伸缩，当调节完毕后，将电磁阀关闭，从而对安装板30的角度转动进行锁止，为调节后的位置提供支撑力，防止仅依靠输入轴支撑造成的形变。
45.工作原理，按照所需测试关节的参数选择测试设备组合，并将其依次安装于“工”字架一22上，并与转筒10连接，随后，对于待测关节的安装时，将其安装于安装板30上，打开电磁阀，调整待测关节角度，通过拧动锁紧螺母9对输入轴进行夹紧，最后关闭电磁阀，即可进行测试。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。