[发明专利]一种复合运动下的工业机器人线缆磨损测试方法与装置

权利要求书

1.一种复合运动下的工业机器人线缆磨损测试方法，其特征在于：步骤一、针对线缆所工作的实际工况；设定测试过程中的负载力量、往复次数和频幅模式类型；频幅模式类型分为高频低幅模式和高幅低频模式；若使用被测线缆的工业机器人的末端执行器运动范围小于50mm，则选用高频低幅模式；否则，选用高幅低频模式；高频低幅模式的线缆摩擦频率高于高幅低频模式，运动幅度小于高幅低频模式；

步骤二、将上线缆、下线缆固定到测试装置上；测试装置能够在上线缆自然下压在下线缆上的前提下，驱动上线缆与下线缆进行相互滑动摩擦和相互转动摩擦；

步骤三、将下线缆移动到上线缆的正下方；将上线缆压在下线缆上，并向上线缆施加竖直向下的负载力量；

步骤四、驱动上线缆与下线缆在步骤一中设定的幅度和频率下进行滑动摩擦和转动摩擦；

步骤五、当上线缆与下线缆的转动 摩擦、滑动摩擦周期数达到预设的往复次数后，结束相互摩擦并分离上线缆与下线缆；

步骤六、用显微摄像头拍摄下线缆，提取下线缆上的磨损参数；磨损参数包括磨损宽度、磨损长度、磨损面积和磨损深度。

2.根据权利要求1所述的一种复合运动下的工业机器人线缆磨损测试方法，其特征在于：步骤六中磨损参数的提取方法如下：

①.显微摄像头拍摄下线缆的图像信息；对图像信息进行预处理；之后，对预处理后的图像进行数据提取，得到下线缆的磨损宽度、磨损长度和磨损面积；

②.驱动显微摄像头向下移动预设位移量；预设位移量为允许公差的1/10～1/2；之后，进入步骤③；

③.重复步骤①，获取下线缆的磨损宽度、磨损长度和磨损面积；若所得的磨损宽度、磨损长度和磨损面积与上一次测得的结果的误差均小于预设阈值，则记录下显微摄像头的当前高度h₁，并进入步骤④；否则，重新进入步骤②；

④.显微摄像头向下移动预设位移量；之后，进入步骤⑤；

⑤.显微摄像头拍摄图像信息；检测图像信息是否完全为虚像；若完全为虚像，则记录下显微摄像头当前的高度h₂，计算磨损深度h₃＝h₁-h₂；否则，重新进入步骤④。

3.根据权利要求2 所述的一种复合运动下的工业机器人线缆磨损测试方法，其特征在于：预处理包括依次执行的灰度处理，二值化处理，滤波处理。

4.根据权利要求2 所述的一种复合运动下的工业机器人线缆磨损测试方法，其特征在于：数据提取包括依次执行的边缘检测和分割计算。

5.根据权利要求1所述的一种复合运动下的工业机器人线缆磨损测试方法，其特征在于：高频低幅模式表示试验中两线缆单次相互摩擦滑动行程为4mm，转动行程为30°，周期为0.5s；高幅低频模式表示试验中两线缆单次相互摩擦滑动行程为10mm，转动行程为90°，周期为0.5s。

6.一种复合运动下的工业机器人线缆磨损测试装置，包括底板；其特征在于：还包括图像采集直线模组、上线缆安装组件、下线缆安装组件和图像提取组件；所述的上线缆安装组件包括垂直支架、上线缆固定器、横移导轨、负载架、负载重物和横移直线模组；垂直支架固定在底板上；负载架与垂直支架构成滑动副；所述负载架的底部固定有水平设置的横移导轨；上线缆固定器与横移导轨通过滑块构成滑动副；上线缆固定器由横移直线模组驱动；

所述的图像采集直线模组安装在底板上；所述的下线缆安装组件包括下线缆固定架、旋转电机和旋转支架；旋转支架安装在图像采集直线模组上；下线缆固定架与旋转支架构成公共轴线竖直设置的转动副；下线缆固定架由旋转电机驱动；

所述的图像提取组件包括显微摄像头、微动直线模组和微动安装架；微动安装架固定在底板上；显微摄像头通过微动直线模组安装在微动安装架的顶部，并能够竖直移动；所述的下线缆固定架在图像采集直线模组的驱动下分别能够移动到上线缆固定器和显微摄像头的正下方。