工业机器人机械冲击试验案例 分享

机械冲击测试是实验室模拟产品在工作环境中受到一系列冲击时候，产品功能是否正常，是否存在性能失效情况，是一种用于评估产品或材料在受到突然的、剧烈的机械冲击时的性能的测试方法。在产品的实际存储、运输、使用过程中存在各种各样的冲击环境，如车辆运行中制动，货物搬动时候碰撞产生的冲击等。

试验目的是确定在正常和极限温度下，当产品受到一系列冲击时，各性能是否失效。冲击试验的技术指标包括:峰值加速度、脉冲持续时间、速度变化量(半正弦波、后峰锯齿波、梯形波)和波形选择。冲击次数无特别要求外每个面冲击3次共18次。

许多产品在使用、装卸、运输过程中都会受到冲击。冲击的量值变化很大并具有复杂的性质。因此冲击和碰撞可靠性测试适用于确定机械的薄弱环节，考核产品结构的完整性。冲击试验是瞬间性的，破坏性的。

工业机器人机械冲击试验案例

• 试验背景：

• 工业机器人在自动化生产线上工作，其机械臂在高速运动和抓取、放置工件过程中会受到各种冲击。例如，当机器人手臂快速停止或与工件发生碰撞时，会产生较大的冲击力。这些冲击可能会导致机器人的关节松动、电机损坏、传感器精度下降等问题，影响机器人的工作稳定性和精度。

• 试验过程：

• 对工业机器人进行整体的机械冲击试验，采用模拟碰撞装置来产生冲击。在机器人的末端执行器（如夹爪）或机械臂关节处施加冲击载荷，冲击加速度根据机器人的工作速度和负载情况设定，一般在 50 - 200g 之间，冲击脉冲持续时间约为 5 - 20ms。

• 同时，在试验过程中监测机器人的关节角度、电机扭矩、传感器反馈等参数，以评估机器人在冲击下的性能变化。还会改变机器人的运动速度、负载重量等因素，观察其对冲击响应的影响。

• 试验结果：

• 通过试验发现，机器人关节处的减速器设计对其抗冲击性能有很大影响。例如，采用高精度谐波减速器的机器人关节在冲击试验后，角度偏差比采用普通减速器的关节减少了约 70%。这是因为谐波减速器具有较高的扭转刚度，能够有效地抵抗冲击引起的变形。

• 此外，在机器人的控制系统中加入冲击补偿算法可以显著提高机器人在冲击后的恢复能力。当机器人受到冲击后，补偿算法能够快速调整电机的输出扭矩，使机器人的机械臂尽快恢复到正常的工作位置，减少对生产过程的影响。