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疲劳试验机可以对机器人进行哪些试验?

2025年11月25日 10:06 来源:苏州中星装备有限公司

疲劳试验机可针对机器人的核心结构、关节、传动系统等关键部位,开展多维度的疲劳性能测试,核心目的是验证其在长期往复载荷下的可靠性、使用寿命及抗疲劳失效能力,具体可开展的试验类型如下:

1. 机器人关节组件疲劳测试

核心测试对象为谐波减速器、RV 减速器、关节轴承、伺服电机输出轴、摆臂等核心关节部件。测试内容:模拟机器人关节在实际工况下的重复旋转、屈伸、负重等交变载荷,开展高周疲劳测试(数百万次循环,适配高频次轻载场景,如协作机器人关节启停)、低周疲劳测试(数千至数万次循环,适配重载低频场景,如码垛机器人关节旋转),重点验证关节部件的疲劳强度、裂纹扩展速率,判断是否满足设计寿命(工业机器人关节通常要求 2 万小时以上没有损坏)。

 

2. 机身 / 框架结构件疲劳测试

核心测试对象为机器人底座、大臂、小臂、连杆等金属 / 复合材料结构件。测试内容:施加拉压、弯曲、扭转等模拟实际工况的交变载荷,开展静态疲劳测试(恒定载荷幅值)、动态疲劳测试(变幅值载荷),检测结构件的疲劳极限、屈服强度衰减,重点排查焊接处、螺栓连接位等应力集中区的疲劳失效风险(如喷涂机器人悬臂长期弯曲载荷下的开裂问题)。

 

3. 末端执行器疲劳测试

核心测试对象为夹爪、吸盘、焊枪夹具、打磨工具等末端执行部件。测试内容:模拟抓取 - 释放、按压 - 抬起、旋转 - 复位等往复动作载荷,开展疲劳耐久性测试,验证执行器的结构强度、传动件(齿轮、弹簧)的疲劳寿命,以及柔性部件(吸盘密封圈)的老化疲劳(如分拣机器人夹爪高频次抓取的疲劳失效测试)。

 

4. 传动系统综合疲劳测试

核心测试对象为丝杠、同步带、齿轮箱、传动轴等传动部件。测试内容:施加拉扭复合、弯扭复合等交变载荷,模拟高速、重载、变速等实际运行工况,测试传动系统的疲劳寿命、振动疲劳特性,以及润滑系统在疲劳载荷下的稳定性(如高速分拣机器人丝杠往复运动的疲劳测试)。

 

5. 整机 / 模组级疲劳可靠性测试

核心测试对象为 SCARA 机器人、六轴工业机器人等整机,或关节模组、行走模组等核心功能模组。测试内容:模拟连续码垛、焊接、搬运等实际作业循环,进行长周期(数千至数万小时)疲劳耐久性测试,监测整机定位精度衰减、部件异响、结构变形等疲劳失效现象,验证整机可靠性指标(参考 GB/T 12642《机器人性能规范和试验方法》等标准)。

 

这些测试能提前定位机器人部件的疲劳薄弱点,指导结构优化(如材料选型、轻量化设计),大幅提升产品在工业场景下的使用寿命和稳定性。


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