人形机器人用滚珠丝杠精度与性能测试方法-征求意见稿

1T/TMACXXX—2024人形机器人用滚珠丝杠精度与性能测试方法本文件规定了人形机器人用滚珠丝杠精度与性能测试的原理、试验条件、仪器设备、样品、测试方法、测试数据处理、质量保证和控制、试验报告等内容。本文件适用于人形机器人用滚珠丝杠的精度与性能测试。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T17587.1滚珠丝杠副第1部分：术语和符号GB/T17587.3滚珠丝杠副第3部分：验收条件和验收检验GB/T17587.5滚珠丝杠副第5部分：轴向额定静载荷和动载荷及使用寿命JJF1410丝杠动态行程测量仪校准规范JB/T10890.1高速精密滚珠丝杠副第1部分：性能试验规范JB/T12605.2螺母旋转式滚珠丝杠副第2部分：精度检验3术语和定义GB/T17587.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1人形机器人用滚珠丝杠ballscrewforhumanoidrobot人形机器人关节上用滚珠丝杠将旋转运动转换为直线运动的精密机械传动装置。4原理滚珠丝杠精度与性能测试基于机械测量原理，通过高精度测量仪器对滚珠丝杠的几何尺寸、运动精度、负载能力等性能指标进行量化评估，以确保其满足人形机器人应用中的精度与性能要求。5试验条件5.1环境条件环境条件应符合JB/T10890.1的规定及以下要求：a）温度：23℃±2℃;b）相对湿度：25%～75%；c）气压：86kPa～106kPa。T/TMACXXX—202425.2设备条件设备条件包括但不限于以下内容：a）测试设备应具备高精度测量能力，测量精度不低于0.001mm；b）测试设备应具备稳定的加载能力，能够模拟人形机器人实际工作中的负载情况；c）测试过程中应确保滚珠丝杠及测试设备的清洁与润滑。6仪器设备6.1高精度测量仪器高精度测量仪器应符合JJF1410的规定及以下要求：a）激光干涉仪：用于测量滚珠丝杠的直线度、圆跳动等运动精度指标，测量精度不低于0.001mm；b）三坐标测量机：用于测量滚珠丝杠的外径、内径、螺距等几何尺寸，测量精度不低于0.001mm。6.2负载测试设备负载测试设备应符合JJF1410的规定及以下要求：a）扭矩传感器：用于测量滚珠丝杠在负载下的扭矩，测量精度不低于0.1%；b）位移传感器：用于测量滚珠丝杠在负载下的位移变化，测量精度不低于0.01mm。6.3数据采集系统用于实时记录测试过程中的各项数据，采样频率不低于1000Hz。7样品7.1样品准备样品准备应符合以下要求：a）样品应为待测试的人形机器人用滚珠丝杠，其规格和型号应符合相关要求；b）样品应进行外观检查，确保无明显损伤、变形或缺陷。7.2样品数量每次测试至少需要3个相同规格的滚珠丝杠样品，以确保测试结果的重复性和可靠性。8测试方法8.1几何尺寸测量8.1.1外径测量外径测量应符合GB/T17587.3的规定及以下要求：a）使用三坐标测量机测量滚珠丝杠的外径，测量精度不低于0.001mm；b）每个尺寸至少测量3次，取平均值作为最终结果。8.1.2内径测量内径测量应符合GB/T17587.3的规定及以下要求：a）使用三坐标测量机测量滚珠丝杠的内径，测量精度不低于0.001mm；b）每个尺寸至少测量3次，取平均值作为最终结果。8.1.3螺距测量T/TMACXXX—20243螺距测量应符合JJF1410的规定及以下要求：a）使用三坐标测量机测量滚珠丝杠的螺距，测量精度不低于0.001mm；b）每个尺寸至少测量3次，取平均值作为最终结果。8.2运动精度测试8.2.1直线度测试直线度测试应符合JB/T12605.2的规定及以下要求：a）使用激光干涉仪测量滚珠丝杠的直线度，测量精度不低于0.001mm；b）测试过程中应记录滚珠丝杠在不同速度下的直线度数据。8.2.2圆跳动测试圆跳动测试应符合JB/T12605.2的规定及以下要求：a）使用激光干涉仪测量滚珠丝杠的圆跳动，测量精度不低于0.001mm；b）测试过程中应记录滚珠丝杠在不同速度下的圆跳动数据。8.2.3重复定位精度测试重复定位精度测试应符合JB/T12605.2的规定及以下要求：a）使用激光干涉仪测量滚珠丝杠的重复定位精度，测量精度不低于0.001mm；b）测试过程中应记录滚珠丝杠在不同速度下的重复定位精度数据。8.3负载能力测试8.3.1扭矩测试扭矩测试应符合GB/T17587.5的规定以下要求：a）使用扭矩传感器测量滚珠丝杠在负载下的扭矩，测量精度不低于0.1%；b）测试过程中应记录滚珠丝杠在不同负载下的扭矩数据。8.3.2位移测试位移测试应符合JB/T10890.1的规定及以下要求：a）使用位移传感器测量滚珠丝杠在负载下的位移变化，测量精度不低于0.01mm；b）测试过程中应记录滚珠丝杠在不同负载下的位移数据。9测试数据处理9.1数据记录数据记录应符合以下要求：a）测试过程中应详细记录各项数据，包括几何尺寸测量值、运动精度测试结果、负载能力测试结果等；b）数据记录应包括测量时间、测量设备、测量人员等信息。9.2数据计算数据计算应符合以下要求：a）几何尺寸测量结果应取多次测量的平均值，并计算标准差以评估测量的精密度；b）运动精度测试结果应根据测量数据计算直线度、圆跳动、重复定位精度等指标；c）负载能力测试结果应根据扭矩和位移数据计算滚珠丝杠的刚性系数和最大负载能力。49.3数据分析数据分析应符合以下要求：a）对测试数据进行统计分析，评估滚珠丝杠的精度与性能是否满足设计要求；b）分析测试数据的重复性和再现性，确保测试结果的可靠性。10质量保证和控制10.1质量保证质量保证应符合以下要求：a）测试过程中应严格按照标准操作程序进行，确保测试结果的准确性和可靠性；b）测试设备应定期进行校准和维护，以保证其测量精度。10.2质量控制质量控制应符合以下要求：a）测试过程中应设置质量控制点，对关键测试步骤进行监控；b）当测试结果出现异常时，应及时进行原因分析并采取纠