项目案例机器人测试

机器人减速机耐久测试台控制系统

为某国际工业机器人企业建设减速机耐久测试台:SIMOTION D445 + SINAMICS S120 驱动 12 个测试轴,按 10000 点运动曲线往复摆动,实时监测温度并报警。

12
测试轴
10000 点
运动曲线
8 个
HMI 功能页面

项目背景

机器人关节减速机在定型和出厂前,需要在接近实际的工况下长时间运行,验证寿命与稳定性,并尽早发现异振、异响、漏油等问题。客户是一家国际工业机器人企业,需要一台多工位的减速机耐久测试台。我们负责测试台的控制系统,包括运动控制、HMI 与调试。

测试区全景
测试区全景

控制难点

  • 工况要像机器人关节:减速机在机器人上是变速、变向的往复摆动,测试台要按曲线复现,而不是简单的匀速旋转。
  • 长时间无人值守:耐久测试按天、按周运行,温度异常必须自动报警。
  • 多轴分别追踪:每个测试轴的运行次数、时间和温度都要单独记录,便于判定是哪一台减速机出了问题。

这类设备的常见技术要求

以下为行业常见参考值,具体指标以项目合同和验收为准。

项目行业常见要求
被测对象工业机器人 RV 减速机、谐波减速机
寿命基准RV 减速机额定寿命常见约 6000 h
运行方式按关节运动曲线往复摆动,长时间连续运行
监测参数温度、振动、噪声、润滑油泄漏

我们的方案

层级配置
运动控制器SIMOTION D445
驱动SINAMICS S120 多轴驱动(书本型)
上位SIMATIC IPC377E 工控机,运行 HMI
测试台电柜:SIMOTION D445 与 S120 多轴驱动
测试台电柜:SIMOTION D445 与 S120 多轴驱动
  • 曲线运动:伺服电机经被测减速机带动负载惯量盘,按 10000 点运动曲线往复摆动,模拟关节工况。
  • 温度监测:每个测试轴采集减速机温度与电机温度,同时监测环境温度;超温时报警,例如"电机温度高报警"。
  • 运行记录:HMI 显示当前测试轴、实际循环次数和累计运行时间。
  • 操作方式:手动 / 自动两种模式,配启动、暂停、停止与急停。
  • HMI 功能:总览、参数设定、手动操作、运行状态、IO 信号、报警列表、运行曲线、系统设置,共 8 个功能页面。
测试台 HMI:12 个测试轴分页,每轴显示减速机、电机与环境温度
测试台 HMI:12 个测试轴分页,每轴显示减速机、电机与环境温度

交付效果

  • 12 个测试轴按 10000 点运动曲线运行,覆盖减速机耐久验证所需的往复摆动工况。
  • 温度、循环次数、运行时间按轴记录,异常时自动报警。
电柜开门:S120 驱动,柜门上装工控机
电柜开门:S120 驱动,柜门上装工控机

用到的平台

SIMOTION D445SINAMICS S120SIMATIC IPC377ESIMATIC HMI

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核心团队来自西门子、贝加莱,平均从业 10 年以上。电气设计、电柜、程序与调试,一个团队交付。