适用机型:ER 系列六轴机器人(ER6/ER10/ER16/ER20 等),分为现场简易定性筛查(无专业仪器) + 千分表定量测量(工程验收标准方法) + 激光跟踪仪精准检测;适配 FAT 出厂检验、碰撞后检测、年度维保、出口匈牙利设备验收标准。
核心原理:机器人关节减速机背隙 = 伺服换向时,输入轴转动、末端暂不产生位移的空行程。多关节背隙叠加,最终体现为末端综合反向间隙;单轴独立背隙需要锁定其余关节单独测量。
重要前提:
检测前确认机器人零点正确、所有法兰 / 关节螺栓紧固到位;
T2 模式,低速≤15%,人员在安全区域;
机器人充分预热,减速机油脂均匀;
禁止带大负载测量,推荐空载检测,负载会压缩间隙,造成测量偏小误判。
两种检测方案
方案一:整机末端综合背隙测试
⚠️注意:测出数值是所有上游关节背隙叠加总和,无法区分是哪一根轴磨损,适合初步判断机器人整体机械状态。
所需工具:磁力表座、百分表 / 千分表(精度 0.001mm)
操作步骤
将机器人移动至中等伸展姿态(不要完全收拢、不要极限伸展),姿态保持不变;
磁力表座固定在机器人固定底座 / 机架;
千分表测头垂直顶住 J6 法兰端面(选择 X 或 Y 方向,水平受力最佳),预压 0.3~0.5mm,表盘清零;
方式 A(关节运动测试,推荐)以 J1 轴举例:① JOG 正向缓慢移动 J1 一小段(0.5° 左右),停止;② 反向 JOG 缓慢回走到原目标点位;③ 读取千分表数值,该读数即为末端综合反向间隙;
依次分别单独测试 J1、J2、J3;J4/J5/J6 手腕轴同理。
埃斯顿 ER 系列预警参考阈值
新机标准状态:≤0.04 mm
预警区间:0.04 ~ 0.08 mm
超限警告:>0.08 mm
短板:J2/J3 垂直轴受重力影响,自重会压紧齿面,测量间隙偏小,容易低估背隙!垂直轴想要精准测量,需要增加配重抵消重力。
方案二:单轴独立背隙精准检测
想要单独测出J1 / J2 / J3 / J4 / J5 / J6 各自减速机背隙,必须锁定其余所有关节,只释放被测轴伺服。
操作流程
移动机器人到合适姿态,使用工装支撑;
伺服使能,固定其余 5 个关节不动,只松开被测轴;
表座固定在被测关节的上游臂,测头顶紧下游臂;
被测轴小幅正向运动→反向回原点,读取千分表差值,即为该轴独立背隙。
关键难点(J2、J3 垂直轴)
重力会让减速机齿轮始终贴向下侧齿面,测不出真实背隙。解决办法两种:
外部悬挂配重平衡手臂自重;
姿态调整至水平位置,重力方向不作用于旋转切线方向。
方案三:利用埃斯顿控制器辅助辅助判断(软件辅助,不能替代千分表)
不能直接读出背隙数值,但可以辅助佐证磨损:
执行重复定位测试;同一点位来回往复 30 次;
示教器监控【伺服误差 / 跟随误差】;现象:换向瞬间跟随误差突然变大 → 典型背隙特征;
空载连续运行,观察轴扭矩:同等姿态下,相比新机空载扭矩明显升高,伴随间隙增大。
方案四:断电手动粗略筛查
安全操作:使用支撑工装托住机械臂,按下刹车释放按钮。
固定上臂,双手小幅正反扭动末端法兰;
感受是否存在 “空程”,扭动一开始没有阻力,继续用力才带动手臂运动;⚠️仅定性,无法量化,不能作为验收依据,只能用于碰撞后快速初步排查。
重要实操注意事项
❌表座固定在机器人活动杆件上 → 测量完全失效;
❌运动速度过快,机械冲击,读数偏大;全程最低速 JOG;
❌测头不垂直,产生分力,读数失真;
❌带负载测量:负载压紧齿轮,间隙被抵消,测量数值偏小;
❌未预热、冷机测量:油脂粘稠,间隙被油脂填充,数据不准;
❌极限伸展姿态测量:手臂弹性形变叠加间隙,数值虚高。
背隙超标对应衍生故障
机器人换向抖动、振动大;
重复定位精度持续变差,达不到样本标称;
负载推定结果波动大、重心漂移;
轨迹拐角出现震荡;
碰撞检测容易误触发或反应滞后。
和其他品牌检测共性与差异
埃斯顿、新松这类国产机器人大量使用国产 RV / 谐波减速机,背隙随运行时长上升速度相比进口机器人更快;负载频繁接近额定上限、不按时补脂、发生碰撞是背隙快速变大三大诱因,也是出口欧盟设备需要重点在技术协议写明的维保条款。
简易验收检查清单
□ 机器人充分预热,空载状态检测□ 工装支撑妥当,防止溜轴风险□ 磁力表座安装于固定机架,不随机器人运动□ 测头垂直接触被测端面,预压合适量程□ 运动采用最低 JOG 速度,缓慢换向□ 分别测试 J1~J6 各轴对应的末端间隙□ 记录数据,>0.08mm 标记预警□ 复测 2 次,确认数据可复现.

