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产品分类
Cassification
更新时间:2026-06-12
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一、项目概述
机器人腱绳在实际使用中需承受反复弯曲、扭转、拉伸等机械应力。为验证其使用寿命与可靠性,特设计本耐磨测试仪,模拟机器人关节的往复摆动工况,对腱绳进行定负荷、定次数、定速度的加速磨损试验。
二、设计目标
实现腱绳在设定长度、速度、配重下的往复摩擦测试
自动计数并显示当前测试次数,到达设定次数自动停机
具备断线检测功能,线缆失效时立即停机报警
结构紧凑、运行平稳,适用于机器人腱绳及类似线束的耐磨性验证

三、系统组成
本测试仪由机械单元、驱动单元、传感单元、控制单元及机架单元五部分组成。
1.机械单元(摇臂往复运动结构)
摇臂机构:采用偏心轮+连杆驱动摇臂,实现一端固定、另一端摆动的往复运动。往复导向滑轮采用尼龙内嵌轴承,往复运动距离2cm-15cm可调(通过调节偏心轮偏心距实现)。
导轨滑块:选用15mm直线导轨配合标准滑块,保证摇臂移动端运行平顺、低阻力。
夹具设计:
摇臂机构固定于机架横梁
腱绳一端固定与摇臂连杆上,另一端穿过导向轮和套管后悬挂带勾标准砝码,提供恒定张力(张力值通过更换砝码调节)
往复频率:20~100次/分钟
2.驱动单元
电机:450W~750W伺服无刷减速电机,配套行星减速器(减速比10:1~20:1),输出扭矩≥5 N m,转速范围0~200 rpm。
安装方式:电机固定在机架底部,通过同步带或联轴器驱动偏心轮轴。
电机驱动器:支持速度闭环控制,具备过流、过载保护。
3.传感单元
计数传感器:采用磁感应接近开关(或光电对射式传感器),安装在摇臂极限位置。每摆动一次(到达某一侧极限)输出一个脉冲,控制器计数一次。
断线传感器:采用光电检测开关(U型槽式或反射式),安装在线缆经过的导向轮处。当线缆断裂或脱落,光电信号发生变化,控制器立即检测到并停机报警。
4.控制单元(自研)
主控板:基于STC8C2K32S2单片机,集成以下功能:
数码管或LCD显示屏:实时显示当前测试次数(最大显示位数7位)、
按键:启动、暂停、停止、1-9数字键、数据存储键、速度调节键
电机驱动接口:输出电机使能、脉冲、方向信号给电机驱动器
传感器输入接口:计数传感器(上升沿中断)、断线传感器(高低电平检测)
报警输出:蜂鸣器+红色LED(断线或到达设定次数)
急停按钮:硬件切断电机电源
工作模式:
自动模式:按设定次数运行,到达后停止
断线自停:启动运行,一旦断线,立即停止并锁存当前计数
5.机架单元
结构形式:铝合金立式机架,分为机器部分(安装电机、减速机、摇臂机构)和平台部分(用于放置线缆样品、砝码挂载区)。
材质:3030铝合金型材(厚度2.2mm),配合铝合金组件,表面氧化处理。
整体尺寸:约1200mm(长)×400mm(宽)×900mm(高),满足腱绳长度(0.2~1m)测试需求。
底部安装可调防震脚杯。
转向测试轮组件三组(三组滑轮支架之间可左右间隔调整,调整范围50mm-15mm中间一组测试滑轮可上下调整,调整范围30mm),测试轮组件可整体拆除或更换
6.配重系统
采用带勾标准砝码,规格:20g-5000g若干,最大配重≤5kg。
砝码通过挂钩直接悬挂于腱绳末端,更换方便,张力恒定。
7.供电系统
输入:AC 220V/50Hz,总功率约800W。
内部电源适配器:
24V/10A开关电源(为电机驱动器供电)
12V/3A开关电源(为控制器、传感器、显示屏供电)

四、主要技术参数
测试工位:1工位
往复距离:2cm-15cm可调
往复频率:20~100次/分钟(可调)
配重范围:0.2~3 kg(通过更换砝码)
计数范围:0~9999999次,断电记忆
断线响应时间:≤50 ms
电源:AC 220V±10%,50Hz
整机功率:≤800W
外形尺寸:约1200×400×900 mm(长×宽×高)
五、软件功能(自研控制器)
1.主界面:显示当前计数、设定次数、当前速度(相对值)、运行状态(运行/停止/断线报警)。
2.参数设置:
设定目标次数(0表示无限运行)
设定电机转速(相对速度值:1-250)
设定加速/减速斜坡(软启动)
3.运行控制:启动、暂停、复位计数、紧急停止。
4.报警记录:断线报警时锁定当前计数,蜂鸣器鸣响,显示屏提示“e-01"。
5.数据保存:掉电后保存最后一次计数和设定参数。
六、设备平面示意图

改善:
1.套管做可移动(左右,上下微调)
2.套管与第一个导轮空间过短(可能会有2次摩擦)
3.第一,第三个导轮也做成跟第二个导轮一样,上下,左右均可调节
4.配重砝码加底座,不同的配重可以增加或减少
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