2025工業(yè)機(jī)器人力控制靜態(tài)性能的試驗(yàn)方法

工業(yè)機(jī)器人力控制靜態(tài)性能的試驗(yàn)方法

Testmethodforstaticperformanceofforcecontrolofindustrialrobots

目錄

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12423

工業(yè)機(jī)器人力控制靜態(tài)性能的試驗(yàn)方法

1

9097

1范圍

1

26000

2規(guī)范性引用文件

1

30343

3術(shù)語(yǔ)和定義

1

1520

4試驗(yàn)條件

1

31352

4.1環(huán)境條件

1

14214

4.2試驗(yàn)系統(tǒng)

1

26528

4.2.1試驗(yàn)系統(tǒng)的組成

1

15350

4.2.2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器

1

439

4.2.3激勵(lì)電源

2

22044

4.2.4讀數(shù)記錄裝置

2

24100

4.3試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

2

5073

4.3.1證書(shū)文件

2

12585

4.3.2安裝

2

26361

4.3.3連接

2

305

4.3.4放置

2

4095

5試驗(yàn)步驟

2

23015

6試驗(yàn)報(bào)告

4

PAGE

1

I

工業(yè)機(jī)器人力控制靜態(tài)性能的試驗(yàn)方法

范圍

本文件規(guī)定了工業(yè)機(jī)器人力控制靜態(tài)性能的試驗(yàn)條件、試驗(yàn)步驟和試驗(yàn)報(bào)告。本文件適用于單軸及多軸工業(yè)機(jī)器人力控制系統(tǒng)及力控制機(jī)器人成品。

規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T

18806

電阻應(yīng)變式壓力傳感器總規(guī)范

GB/T

20868

工業(yè)機(jī)器人性能試驗(yàn)應(yīng)用規(guī)范

GB/T

38559

工業(yè)機(jī)器人力控制技術(shù)規(guī)范

術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T38559和GB/T20868界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

試驗(yàn)條件

環(huán)境條件

試驗(yàn)應(yīng)在下列環(huán)境條件下進(jìn)行：

a)溫度：20℃±5℃；

相對(duì)濕度：60%～70%（20℃時(shí)）；

大氣壓力：86kPa～106kPa；

磁場(chǎng)：除地磁場(chǎng)外，應(yīng)無(wú)其他外界磁場(chǎng)；

無(wú)強(qiáng)制對(duì)流空氣，無(wú)機(jī)械振動(dòng)。

試驗(yàn)系統(tǒng)

試驗(yàn)系統(tǒng)的組成

試驗(yàn)系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器、激勵(lì)電源和讀數(shù)記錄裝置三部分組成。其綜合容差可按三部分裝置容差的均方根計(jì)算，應(yīng)不超過(guò)被試力控制系統(tǒng)容差的33%。

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器應(yīng)符合GB/T18806的規(guī)定，且準(zhǔn)確度應(yīng)高于被試力控制系統(tǒng)力準(zhǔn)確等級(jí)，其誤差不應(yīng)超過(guò)被試力控制系統(tǒng)的力控制誤差的1/2。

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3

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2

提供的儀表或監(jiān)視標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器的儀表量程，應(yīng)為被試力控制系統(tǒng)滿(mǎn)量程的125%～500%，力控制系統(tǒng)的力準(zhǔn)確等級(jí)和力控制誤差見(jiàn)表1。

表1力控制系統(tǒng)的力準(zhǔn)確等級(jí)和力控制誤差

力準(zhǔn)確度等級(jí)

力控制誤差/N

0.01

±0.01

0.1

±0.1

0.5

±0.5

1

±1

2

±2

5

±5

10

±10

20

±20

激勵(lì)電源

激勵(lì)電源應(yīng)符合待測(cè)力控制系統(tǒng)的要求，其穩(wěn)定度容差應(yīng)不超過(guò)被試力控制系統(tǒng)容差的20%。

注：可選用精密穩(wěn)壓電源、穩(wěn)流電源、干電池或蓄電池等作為激勵(lì)電源。

讀數(shù)記錄裝置

讀數(shù)記錄裝置應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器輸出的要求，其準(zhǔn)確度容差應(yīng)不超過(guò)被試傳感器容差的20%。

注：可選用數(shù)字式電壓表、數(shù)字式頻率計(jì)、電流表等作為讀數(shù)記錄裝置。

試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

證書(shū)文件

試驗(yàn)用的試驗(yàn)設(shè)備（儀器設(shè)備和計(jì)量器具等）應(yīng)經(jīng)檢定或者校準(zhǔn)。

安裝

力控制系統(tǒng)按產(chǎn)品使用說(shuō)明的規(guī)定安裝在試驗(yàn)裝置上，根據(jù)被試力控制系統(tǒng)的力值、行程選擇合適型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器。

在測(cè)試過(guò)程中，確保被測(cè)力控制系統(tǒng)的出力端與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器受力面垂直且距離固定。

連接

試驗(yàn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器、激勵(lì)電源和讀數(shù)記錄裝置的連接，應(yīng)按其電路圖及詳細(xì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。

放置

試驗(yàn)前，應(yīng)先將標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器和被試力控制系統(tǒng)放置在試驗(yàn)環(huán)境中，放置時(shí)間不應(yīng)少于8h，確保標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器與試驗(yàn)環(huán)境的溫度一致。

試驗(yàn)步驟

被試力控制系統(tǒng)的試驗(yàn)力級(jí)應(yīng)在全量程選取，包括最小力級(jí)和最大力級(jí)，中間力級(jí)應(yīng)均勻選取，力的級(jí)數(shù)m宜不少于4個(gè)。

被試力控制系統(tǒng)的讀數(shù)時(shí)間與回零時(shí)間應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器在被試驗(yàn)時(shí)的響應(yīng)時(shí)間一致。讀數(shù)時(shí)

間一般取1min，回零時(shí)間一般取2min。

具體試驗(yàn)流程如下：

按被試力控制系統(tǒng)廠(chǎng)家的使用說(shuō)明，完成電氣和控制初始化；

試驗(yàn)首先從最小力級(jí)（或選取的試驗(yàn)下限點(diǎn)）開(kāi)始，平穩(wěn)地升力至最大力級(jí)，每一力級(jí)逐級(jí)試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)n按表2的規(guī)定，控制頻率按GB/T38559的規(guī)定；

被試力控制系統(tǒng)按設(shè)定力值1下發(fā)出力指示，待標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，記錄力穩(wěn)定值

11；

被試力控制系統(tǒng)下發(fā)收力指示，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器清零；

重復(fù)c）～ｄ），直至完成ｍ個(gè)力級(jí)的ｎ次循環(huán)測(cè)試，得到全部力級(jí)??。

表2力控制重復(fù)性等級(jí)

重復(fù)性等級(jí)

Ⅰ-A

Ⅰ-B

Ⅱ-A

Ⅱ-B

Ⅲ-A

Ⅲ-B

試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)

n≥1000

100≤n＜1000

n＜100

判定結(jié)果

1＜

1≥

1＜

1≥

1＜

1≥

結(jié)果計(jì)算

被試力控制系統(tǒng)各級(jí)力的算術(shù)平均值Y?Pi，單位為N，按式（1）計(jì)算：

式中：

?

=1∑nY

n j=1

??

····················································

(1)

??——第i級(jí)力重復(fù)測(cè)量的第j個(gè)測(cè)量值（i=1,2,3,?,m;j=1,2,3,?,n）

被試力控制系統(tǒng)各級(jí)力的絕對(duì)誤差Lfi，單位為N，按式（２）計(jì)算：

=??·····················································(1)

式中：

——第i級(jí)力值控制目標(biāo)設(shè)定值；

?——第i級(jí)力值重復(fù)測(cè)量的算術(shù)平均值（i=1,2,3,?,m）。

被試力控制系統(tǒng)重復(fù)試驗(yàn)中各級(jí)力采樣子樣標(biāo)準(zhǔn)差SPi，按式（３）計(jì)算：

= 1

n?1

n

∑

j=1

Y??

??

2

··········································(1)

式中：

——力控制重復(fù)測(cè)量循環(huán)次數(shù)；

?——第i級(jí)力重復(fù)測(cè)量的算術(shù)平均值：

??——第i級(jí)力重復(fù)測(cè)量的第j個(gè)測(cè)量值（i=1,2,3,?,m;j=1,2,3,?,n）。

被試力控制系統(tǒng)各級(jí)力重復(fù)精度系數(shù)δri，按式（４）計(jì)算：

=·························································