关节模组的测试装置的制作方法

本技术属于机器人零部件测试，具体涉及一种关节模组的测试装置。

背景技术：

1、随着机器人技术的飞速发展，关节模组作为机器人的核心动力单元，其性能指标（如输出扭矩、转速、效率及温升等）的准确测试变得至关重要。

2、现有的测试台架多为固定式结构，其安装支架的位置通常是固定的。由于不同型号的关节模组在尺寸、轴向长度上存在较大差异，导致现有的测试装置难以兼容多种规格的关节模组。在更换待测产品时，往往需要重新设计或大幅改动夹具，测试效率低下。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提出了一种关节模组的测试装置，旨在提高关节模组的扭矩测试效率。

2、在本实用新型提供的一种关节模组的测试装置中，该测试装置包括固定台、扭矩传感器和加扭装置，固定台的顶侧沿一直线布置有第一支座、第二支座和第三支座，所述第三支座设置成适于安装待测试的关节模组，且所述第三支座滑动设置于所述固定台上；扭矩传感器安装在所述第二支座上且具有一连接轴，所述连接轴的一端用于连接所述关节模组的输出端；加扭装置安装在所述第一支座上，且其输出端与所述连接轴的另一端连接。

3、如此，本测试装置采用“三点一线”的直线布置方案，将第一支座、第二支座和第三支座的安装基准统一在固定台的同一轴线上。以及，通过将第三支座设置为在固定台上可滑动的结构，本装置能够打破传统测试台架固定间距的限制。测试人员可以根据不同型号关节模组的轴向长度，对手动调整第三支座的位置进行微米级的精准调节。这不仅省去了重新设计夹具的麻烦，还极大地缩短了更换待测产品时的装调周期，提高了测试效率。

4、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，所述测试装置还包括上位机和工控机，上位机设置成与所述关节模组信号连接，并控制所述关节模组的输出转速；工控机设置成与所述加扭装置通信连接，并控制所述加扭装置的输出扭矩。

5、如此，系统采用上位机与工控机分工协作的控制架构。上位机侧重于对待测模组运行参数的精准调度，工控机侧重于对负载端的闭环控制。这种解耦设计不仅提高了系统的响应速度和控制精度，还便于后续对测试算法（如模拟复杂工况曲线）进行升级和定制，具备良好的技术可扩展性。

6、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，该测试装置还包括一组滑轨、传动组件、两个轴承座。其中，一组滑轨上滑动设置有所述第三支座；传动组件包括螺纹传动配合的丝杠和螺母，所述螺母连接在所述第三支座上，两个轴承座设置在所述固定台的顶侧且位于所述第三支座的两侧，所述轴承座的安装孔通过轴承与所述丝杠的两端转动配合；手轮连接在所述丝杠的外端。

7、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，该测试装置还包括转接头、第一联轴器和第二联轴器。其中，转接头第一端的环向侧壁上设置有键槽，其第二端设置成棱柱部，所述棱柱部用于连接所述关节模组的输出端；第一联轴器的一端连接所述连接轴，另一端通过平键连接所述转接头的第一端。第二联轴器连接在所述连接轴与所述加扭装置的输出端之间。

8、如此，转接头采用棱柱部与键槽的组合设计，使得与不同关节模组的物理连接变得标准化和简单化，大大降低了易损件的更换成本和维护难度。以及，配合具有缓冲和调心作用的第一联轴器、第二联轴器，能够最大限度地消除因安装误差导致的径向偏心和轴向倾斜。这不仅有效保护了高精度的扭矩传感器免受侧向力损坏，还确保了测试数据（尤其是低扭矩状态下的数据）的真实性与准确性。

9、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，该测试装置还包括两根光轴和防护罩，所述光轴的两端分别通过一固定座连接在所述固定台的顶面，且所述两根光轴分别位于所述固定台的两侧边沿，且布置成平行于所述连接轴；防护罩的底端两侧分别连接在两根所述光轴上，且设置成通过沿所述光轴移动，可将所述第一支座和所述第三支座之间的器件罩在其内部。

10、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，该测试装置还包括两对直线轴承，一对直线轴承连接在一根所述光轴上，且所述直线轴承还连接所述防护罩的底端边沿；其中，同一光轴上的两个直线轴承的距离不超过所述防护罩的长度的一半，且所述防护罩的底端边沿设置有一缺口，所述缺口设置成允许所述防护罩移动至其部分长度位于一直线轴承之外。

11、如此，本装置设计的滑动防护罩系统，通过光轴引导和特定的直线轴承间距设计，实现了“大防护面积”与“小占用空间”的平衡。特别是防护罩底端缺口的设计，允许防护罩在有限的光轴长度内实现超出轴承跨距的移动覆盖，既保证了操作人员在测试过程中的物理安全（防止高速旋转件飞出），又确保了在非测试状态下能够完全避让出操作空间，便于安装调试。

12、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，所述加扭装置包括伺服电机和减速器，所述伺服电机的输出端连接所述减速器的输入端，所述减速器的输出端连接所述连接轴的一端。

13、如此，加扭装置通过伺服电机结合减速器的方案，能够提供稳定、可控且大范围的模拟负载。

14、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，该测试装置还包括一个托架，所述托架包括托架本体和活动板，所述托架本体设置在所述固定台的顶侧，所述活动板支撑设置于所述加扭装置的下方，且所述托架本体与所述活动板之间连接有螺纹旋钮。

15、如此，通过专门设置的托架对加扭装置进行底部支撑，增强了整个悬臂结构的刚性，有效抑制了在大扭矩、高转速工况下的机械振动，从而保证了测试过程的平稳运行。以及，通过设置带有托架本体、活动板及螺纹旋钮的托架结构，本装置具备了对加扭装置进行微米级高度调节的能力。利用螺纹旋钮的精密传动，可以微调活动板的高度，从而补偿加扭装置与扭矩传感器之间可能存在的微小高度差，确保连接轴完全水平。此外，当加扭装置需要维修拆卸或更换不同规格的减速器时，只需调节旋钮即可快速适配新的安装高度，无需重新加工或垫高支座，大幅降低了后期的设备维护与耗材成本。活动板从下方支撑加扭装置，配合托架本体的稳固连接，能够有效吸收加扭装置在输出大扭矩或高转速时产生的机械振动，抑制共振现象，提升了动态测试下的系统稳定性。

16、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，所述固定台的顶侧在两条平行的直线上分别布置有一台扭矩传感器及一台加扭装置，一台加扭装置的扭矩范围大于另一台加扭装置的扭矩范围。

17、如此，通过在固定台上平行布置两套不同扭矩范围的加扭装置，本测试装置具备了“一机多能”的特点。大扭矩量程工位可用于重型工业关节的性能测试，而小扭矩量程工位则可用于协作机器人或轻型关节的精细测试。这种双工位布局避免了频繁更换大型载荷设备的繁琐过程，大幅提升了测试平台的利用率和通用性。

18、在本实用新型提供的上述测试装置的一种优选的技术方案中，所述第三支座包括平板、立板、两个滑座和螺母座。其中，立板连接在所述平板的顶侧，其形成有连接所述关节模组的安装面以及过孔，所述过孔设置成用于所述关节模组的输出端与所述连接轴之间连接；两个滑座连接在所述平板的底侧，且两个滑座分别滑动设置在一个滑轨上；螺母座连接在所述平板的底侧，并位于两个滑座之间，且所述螺母座内设置有一螺母。

19、如此，配合立板上的过孔设计，能够最大限度地消除因安装误差导致的径向偏心和轴向倾斜。以及，第三支座通过平板、立板、滑座及螺母座的模块化组合，结构紧凑且受力均衡。