寿命测试台、寿命测试方法、终端以及可读存储介质

技术领域

本发明实施例涉及电子设备领域，特别涉及一种寿命测试台、寿命测试方法、终端以及可读存储介质。

背景技术

目前应用在工业机器人关节的减速机有RV减速机和谐波减速机两类，RV减速机具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。对于减速机的寿命测试，例如，RV减速机的寿命测试，一般要求整个寿命测试过程中，平均转速小于额定转速15rpm，最大转矩小于启停转矩(等于2.5倍的额定转矩)。由于RV减速机的使用寿命较长，如果采用多关节机器人整机来验证，则耗时久、成本高，故需设计RV减速机的加速寿命测试平台，以快速、低成本的完成寿命检测。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于加速寿命测试平台提供的寿命测试工况与实际工况存在较大误差，使得寿命测试的准确度较低。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种寿命测试台、寿命测试方法、终端以及可读存储介质，能够使得加速寿命测试工况更加贴近实际工况，提高寿命测试的准确度。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种寿命测试台，包括：底座、设于所述底座上的电机和配重旋转模块，所述电机用于驱动待测减速机的输出轴旋转，所述配重旋转模块用于安装于所述待测减速机的输出轴上；还包括与所述电机相连的控制柜，所述控制柜用于控制所述电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块往复摆动；其中，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块的重心往复越过所述底座所在的平面。

本发明的实施方式还提供了一种寿命测试方法，包括：搭建寿命测试台，其中，所述寿命测试台包括：底座、设于所述底座上的电机和配重旋转模块，所述电机用于驱动待测减速机的输出轴旋转，所述配重旋转模块用于安装于所述待测减速机的输出轴上；控制所述电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块往复摆动，其中，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块的重心往复越过所述底座所在的平面；在往复摆动的过程中，采集所述待测减速机的重复精度数据；根据所述重复精度数据，计算得到所述待测减速机的寿命。

本发明的实施方式还提供了一种终端，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述的寿命测试方法。

本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的寿命测试方法。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过所述控制柜控制所述电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块往复摆动，其中，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块的重心往复越过所述底座所在的平面，使得配重产生的重力矩、扭矩较平均，减小了减速机的最大转矩幅值，也就是说，减小了整个测试过程中减速机的最大转矩，减少了减速机持续承受接近减速机启停转矩载荷的冲击，保证了减速机的失效形式，即滚针轴承的过度磨损，使得加速寿命测试工况更加贴近实际工况，提高了寿命测试的准确度。

另外，还包括：固定于所述底座上的旋转座，所述旋转座的一侧用于安装所述电机，所述旋转座的另一侧用于安装所述待测减速机，所述电机经由齿轮轴驱动所述待测减速机；所述旋转座和所述减速机共同围成油腔156，所述寿命测试台还包括与所述油腔连通的透气阀。如此设置，能够保持测试过程中油腔内的压力处于合理范围内，避免因油腔内的压力过大影响减速机加速寿命测试的准确度；另外还可以阻止外部灰尘、水汽进入油腔，污染减速机内部润滑环境。

另外，还包括正对所述电机设置的电机外置散热风扇，所述电机外置散热风扇用于给所述电机和所述待测减速机散热。如此设置，能够保持测试过程中减速机、电机的温升在合理范围内，避免因温升过大影响寿命测试的准确度。

另外，所述配重旋转模块上设置有打表板，所述打表板用于与千分表配合以采集所述待测减速机的重复精度数据。

另外，所述控制所述电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块往复摆动之前，还包括：给定所述配重旋转模块的参数以及寿命要求，得到不同摆动轨迹时单次往复摆动过程中的待测减速机的平均输出转速、平均负载扭矩和最大负载扭矩；将待测减速机的平均输出转速、平均负载扭矩，代入RV减速机寿命计算公式，在计算寿命一致的前提下，选定所述最大负载扭矩最小的摆动轨迹作为测试轨迹；所述控制所述电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块往复摆动，包括：控制所述电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块以所述测试轨迹往复摆动。通过选定所述最大负载扭矩最小的摆动轨迹作为测试轨迹，能够减少减速机持续承受接近减速机启停转矩载荷的冲击。

另外，所述测试轨迹包括位于所述底座所在的平面两侧的最高点和最低点；当所述配重旋转模块位于所述最高点时，所述配重旋转模块的旋转臂具有最大摆动角度，所述最大摆动角度小于90度；当所述配重旋转模块位于所述最低点时，所述配重旋转模块的旋转臂具有最小摆动角度，所述最小摆动角度大于-90度；其中，0度为所述配重旋转模块的旋转臂与所述底座所在的平面平行时，所述配重旋转模块的摆动角度。

另外，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块的最大摆动角度的绝对值与最小摆动角度的绝对值相等。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明的第一实施方式提供的寿命测试台的结构示意图；

图2是本发明的第一实施方式提供的寿命测试台的剖视图；

图3是本发明的第二实施方式提供的寿命测试方法的流程图；

图4为本发明的第二实施方式中工况设计的示意图；

图5为工况1下减速机的输出转矩曲线；

图6为工况2下减速机的输出转矩曲线；

图7是本发明的第三实施方式提供的终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种寿命测试台，如图1及图2所示，包括：底座11、设于所述底座11上的电机12和配重旋转模块13，以及与所述电机12相连的控制柜14，所述电机12用于驱动待测减速机15的输出轴旋转，所述配重旋转模块13用于安装于所述待测减速机15的输出轴上，所述控制柜14用于控制所述电机12工作以驱动待测减速机15的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块13往复摆动，其中，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块13的重心往复越过所述底座11所在的平面。

可选的，寿命测试台还可以包括：固定于所述底座11上的旋转座16，所述旋转座16的一侧用于安装所述电机12，所述旋转座16的另一侧用于安装所述待测减速机15，所述电机12经由齿轮轴驱动所述待测减速机15，所述旋转座16和所述减速机15共同围成油腔156，所述寿命测试台还包括与所述油腔156连通的透气阀17。利用透气阀17将减速机15内部油脂及空气受热膨胀所产生的压力，及时释放出去，防止漏油，阻止外部灰尘、水汽进入油腔，以保证减速机15内部的零部件工作在良好的润滑环境中；同时，能够保持测试过程中油腔内的压力处于合理范围内，避免因油腔内的压力过大影响减速机15寿命测试的准确度。

具体的说，底座11可以固定于测试场地的地面上，旋转座16通过螺栓固定在底座11上，电机12的转轴上可以安装齿轮轴以驱动减速机15。配重旋转模块13可以包括与减速机15相连的旋转臂131、以及位于所述旋转臂末端的配重132，即，将旋转臂131和配重132作为一个整体，可以固定在减速机15的输出轴上，配重旋转模块13产生的最大重力矩可以为减速机额定转矩的1.5倍及以上。可以选取可提供减速机15输入额定扭矩的1.5倍或者2倍以上规格的电机，以满足加速寿命测试所需的扭矩。

其中，旋转座16、旋转臂131等测试工装，均可以借用机器人本体的铸件，从而减少测试平台的制造费用。

实际应用中，寿命测试台还可以包括正对所述电机12设置的电机外置散热风扇18，所述电机外置散热风扇18用于给所述电机12和所述待测减速机15散热。利用电机外置散热风扇18持续携带走减速机15、电机12周围空气中的热量，以保证RV减速机15及电机12长时间工作在允许的环境温度中，即，保持测试过程中减速机15、电机12的温升在合理范围内，从而避免因温升过大影响减速机15寿命测试的准确度。

本实施方式中，所述配重旋转模块13上可以设置有打表板(图未示)，所述打表板用于与千分表19配合以采集所述待测减速机15的重复精度数据。即，在旋转臂131或者配重132上预设打表板，供千分表19定期采集减速机的重复精度数据。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过所述控制柜14控制所述电机12工作以驱动待测减速机15的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块13往复摆动，其中，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块13的重心往复越过所述底座11所在的平面，使得配重132产生的重力矩、扭矩较平均，减小了减速机15的最大转矩幅值，也就是说，减小了整个测试过程中减速机15的最大转矩，减少了减速机15持续承受接近减速机启停转矩载荷的冲击，保证了减速机15的失效形式，即滚针轴承的过度磨损，使得加速寿命测试工况更加贴近实际工况，提高了减速机15寿命测试的准确度。也就是说，在满足RV减速机15寿命测试要求的前提下，优化测试工况或环境，快速、有效、经济的完成其加速寿命的测试，为不同品牌RV减速机的快速导入提供支持，可实现工业机器人的快速更新换代、降本等。

本发明的第二实施方式提供了一种寿命测试方法，如图3所示，包括以下步骤：

S11：搭建减速机的寿命测试台。

其中，所述寿命测试台包括：底座11、设于所述底座11上的电机12和配重旋转模块13，所述电机12用于驱动待测减速机15的输出轴旋转，所述配重旋转模块13用于安装于所述待测减速机15的输出轴上。

S12：控制电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动配重旋转模块往复摆动。

本步骤中，控制柜14控制电机12工作以驱动待测减速机15的输出轴旋转，进而带动配重旋转模块13往复摆动，其中，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块13的重心往复越过所述底座11所在的平面。

步骤S12之前，还可以包括：给定所述配重旋转模块13的参数以及寿命要求，得到不同摆动轨迹时单次往复摆动过程中的待测减速机15的平均输出转速、平均负载扭矩和最大负载扭矩；将待测减速机15的平均输出转速、平均负载扭矩，代入RV减速机寿命计算公式，在计算寿命一致的前提下，选定所述最大负载扭矩最小的摆动轨迹作为测试轨迹；所述控制电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块往复摆动，包括：控制所述电机12工作以驱动待测减速机15的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块13以所述测试轨迹往复摆动。通过选定所述最大负载扭矩最小的摆动轨迹作为测试轨迹，能够减少减速机15持续承受接近减速机启停转矩载荷的冲击。

具体的说，所述测试轨迹包括位于所述底座11所在的平面两侧的最高点和最低点，当所述配重旋转模块13位于所述最高点时，所述配重旋转模块13的旋转臂具有最大摆动角度，所述最大摆动角度小于90度，当所述配重旋转模块13位于所述最低点时，所述配重旋转模块的旋转臂具有最小摆动角度，所述最小摆动角度大于-90度，其中，0度为所述配重旋转模块13的旋转臂131与所述底座11所在的平面平行时，所述配重旋转模块13的摆动角度。

也就是说，假定所述配重旋转模块13的旋转臂131与所述底座所在的平面平行时，所述配重旋转模块13的摆动角度为0度，那么，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块13的最大摆动角度小于90度且最小摆动角度大于-90度。

本实施例中，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模13块的最大摆动角度的绝对值可以与最小摆动角度的绝对值相等。

实际应用中，给定旋转臂长度、负载质量，按照一定的加速寿命要求，通过动力学计算，得出不同的旋转臂摆动轨迹时，单次往复摆动过程中的最大负载扭矩Tmax1、Tmax2……Tmaxn。挑选Tmax(Nm)值最小的摆动轨迹作为测试工况，即，Tmax＝MIN(Tmax1、Tmax2……Tmaxn)。

具体的，寿命理论计算的依据为减速机曲柄轴上滚针轴承的寿命，计算公式为：

其中，寿命L

对比发现，摆臂在0°(即底座水平方向的角度)上下摆动时，配重产生的重力矩可有效提供出RV减速机加速寿命测试所需的平均转矩Tm，且最大负载扭矩Tmax较小。

下面通过举例进行说明：

加速寿命设定为2个月(即1440小时)，两个工况(工况1和工况2)下旋转臂长度、负载质量一致。

如图4所示，图4为工况设计的示意图。具体包括：工况1为相关技术中的旋转臂在0°～180°范围内往复摆动；工况2为本提案中的旋转臂在-70°～70°范围内往复摆动。

如图5所示，图5为工况1下减速机的输出转矩曲线。

如图6所示，图6为工况2下减速机的输出转矩曲线。

由图5、图6可知，在减速机15的平均转矩(扭矩)Tm相等时，由于工况2重复利用了配重产生的重力矩，扭矩较平均，其最大负载扭矩Tmax明显小于工况1的最大负载扭矩Tmax。因此，通过控制配重旋转模块13的重心往复越过所述底座11所在的平面，能够减小减速机15的最大转矩幅值，而平均转速N

S13：在往复摆动的过程中，采集待测减速机的重复精度数据。

本步骤中，所述配重旋转模块13上可以设置有打表板，利用打表板与千分表19配合以采集所述待测减速机15的重复精度数据。

S14：根据重复精度数据，计算得到所述待测减速机的寿命。

由于第一实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过所述控制柜控制所述电机工作以驱动待测减速机的输出轴旋转，进而带动所述配重旋转模块往复摆动，其中，在所述往复摆动的过程中，所述配重旋转模块的重心往复越过所述底座所在的平面，使得配重产生的重力矩、扭矩较平均，减小了减速机的最大转矩幅值，也就是说，减小了整个测试过程中减速机的最大转矩，减少了减速机持续承受接近减速机启停转矩载荷的冲击，保证了减速机的失效形式，即滚针轴承的过度磨损，使得加速寿命测试工况更加贴近实际工况，提高了寿命测试的准确度。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种终端，如图7所示，包括：至少一个处理器301，以及与至少一个处理器301通信连接的存储器302，其中，存储器302存储有可被至少一个处理器301执行的指令，指令被至少一个处理器301执行，以使至少一个处理器301能够执行如上述的寿命测试方法实施例。

其中，存储器302和处理器301采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器301和存储器302的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器301处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器301。

处理器301负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器302可以被用于存储处理器301在执行操作时所使用的数据。

本发明第四实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的寿命测试方法实施例。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。