机器人摩擦检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-26  

机器人摩擦检测是评估机器人运动部件摩擦性能的专业技术,重点检测摩擦系数、磨损率、润滑效果等关键参数。检测过程需严格遵循国际标准,确保数据准确性和可重复性,为机器人设计优化、寿命预测和故障诊断提供科学依据。检测要点包括静态与动态摩擦测试、环境因素影响评估及仪器校准。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

摩擦系数静态测定:通过固定载荷下测量相对静止表面间的起始摩擦阻力,计算静态摩擦系数值,用于评估机器人部件在启动瞬间的摩擦特性,防止运动卡滞。

动态摩擦系数测试:在匀速运动条件下监测摩擦力的变化,获取动态摩擦系数数据,分析机器人关节或传动系统在运行中的摩擦行为,确保运动平稳性。

磨损率评估:通过称重或轮廓测量法量化材料在摩擦过程中的质量损失或尺寸变化,计算单位时间或距离的磨损量,评估机器人部件的耐久性能。

润滑剂摩擦性能测试:在标准摩擦条件下对比添加润滑剂前后的摩擦系数和磨损数据,判断润滑剂减摩效果,为机器人润滑系统选型提供依据。

表面粗糙度对摩擦影响检测:结合表面形貌仪测量试样粗糙度参数,分析不同粗糙度等级下摩擦系数的变化规律,优化机器人接触表面的加工工艺。

温度对摩擦系数影响测试:在可控温环境中进行摩擦实验,研究温度升降对摩擦行为的依赖性,揭示机器人高温或低温工况下的摩擦特性。

载荷依赖性摩擦检测:逐步增加垂直载荷并记录对应摩擦力,建立载荷-摩擦关系曲线,评估机器人部件在不同负载下的摩擦稳定性。

速度对摩擦行为影响评估:调节相对运动速度并监测摩擦力波动,分析速度变化引起的摩擦系数漂移现象,指导机器人速度控制策略优化。

摩擦噪声检测:使用声级计采集摩擦过程中产生的噪声信号,关联噪声频谱与摩擦状态,诊断机器人运动异响故障源。

摩擦热生成测量:通过热电偶或红外热像仪监测摩擦接触区温度升高,计算摩擦热流量,评估机器人高速运动时的热管理需求。

检测范围

工业机器人关节减速器:用于高精度传动系统的核心部件,其齿轮或轴承的摩擦性能直接影响定位精度和寿命,需检测磨损和润滑效果。

服务机器人移动轮毂:承担移动平台运动功能的轮毂材料,频繁与地面摩擦,检测摩擦系数可优化材质选择,防止打滑或过度磨损。

机器人用直线导轨:支撑直线运动的关键组件,摩擦特性关乎运动平稳度和精度,需定期测试摩擦力和磨损以预防卡滞。

仿生机器人柔性皮肤材料:模拟生物表皮的柔性覆盖层,在接触环境中产生摩擦,检测其摩擦系数有助于提升抓取或交互安全性。

航空航天机器人传动部件:在极端环境下工作的传动机构,摩擦检测需考虑高低温、真空等因素,确保可靠性和长寿命。

医疗手术机器人操作臂:要求高洁净度和低摩擦的精密部件,摩擦测试聚焦生物相容材料和微动磨损,保障手术精准度。

农业机器人耕作工具表面:与土壤或作物频繁摩擦的刀具涂层,检测耐磨性和摩擦系数可延长工具使用寿命,减少维护频率。

物流机器人输送带材料:连续运行中与货物摩擦的带状组件,摩擦检测评估抗粘附性和磨损率,提升输送效率。

水下机器人密封结构:在高压水域工作的密封件,摩擦测试关注水润滑条件下的性能,防止泄漏和腐蚀。

娱乐机器人关节轴承:用于仿人或动物运动的轴承系统,摩擦检测优化润滑方案,确保动作流畅和低噪声。

检测标准

ASTM G99-2017《 JianCe Test Method for Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparatus》:规定了使用针-盘式装置进行材料磨损测试的通用方法,适用于机器人部件摩擦磨损评估,明确载荷、速度和环境控制要求。

ISO 7148:2012《Plain bearings — Testing of the tribological behavior of bearing metals》:国际标准针对滑动轴承材料的摩擦学性能测试,涵盖摩擦系数和磨损率测定,适用于机器人轴承检测。

GB/T 12444-2006《金属材料 磨损试验方法》:中国国家标准规范金属材料在滑动或滚动条件下的磨损测试流程,包括试样制备和结果计算,用于机器人金属部件检测。

ASTM D1894-2014《 JianCe Test Method for Static and Kinetic Coefficients of Friction of Plastic Film and Sheeting》:虽针对塑料薄膜,但原理可扩展至机器人聚合物部件摩擦系数测定,提供静态和动态测试指南。

ISO 15113:2019《Rubber — Determination of frictional properties》:国际标准专注于橡胶材料摩擦性能的测试方法,适用于机器人密封圈或轮胎的摩擦检测。

GB/T 3960-2016《塑料 滑动摩擦磨损试验方法》:中国标准详细规定塑料材料在滑动条件下的摩擦磨损测试,用于机器人塑料齿轮或导轨评估。

ASTM B611-2013《 JianCe Test Method for Abrasive Wear Resistance of Cemented Carbides》:针对硬质合金的耐磨性测试,可借鉴用于机器人高硬度部件的摩擦磨损检测。

ISO 18518:2017《Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for friction and wear of ceramics》:国际标准适用于陶瓷材料的摩擦磨损测试,指导机器人陶瓷轴承或涂层的检测。

GB/T 17754-2017《摩擦材料 摩擦性能试验方法》:中国标准规范摩擦材料如刹车片的测试,可调整用于机器人制动系统的摩擦检测。

ISO 20808:2016《Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for friction coefficient of ceramics》:专门针对陶瓷摩擦系数的测定方法,适用于机器人高耐磨陶瓷部件。

检测仪器

摩擦磨损试验机:集成载荷施加、相对运动控制和摩擦力测量功能的设备,可模拟滑动或滚动摩擦条件,用于机器人部件摩擦系数和磨损率的精确测定。

光学显微镜:具备高倍放大和图像采集功能的观察仪器,用于分析摩擦后试样表面的磨损形貌和损伤机制,辅助磨损评估。

电子天平:精度达0.1毫克的称重装置,通过测量摩擦前后试样质量差计算磨损量,确保数据准确可靠。

表面形貌仪:采用触针或光学扫描技术测量表面粗糙度和轮廓的仪器,用于量化摩擦对表面形貌的影响,优化机器人接触设计。

热像仪:非接触式温度测量设备,可实时监测摩擦过程中的热分布,评估摩擦热效应对机器人部件性能的影响。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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