一种门窗反复启闭试验的检测装置及其方法技术领域
本发明涉及一种较大范围，具体是一种门窗反复启闭试验的检测装置。
背景技术
门窗是建筑物的重要组成部分，按其所处的位置不同分为围护构件或分隔构件，
有不同的设计要求要分别具有保温、隔热、隔声、防水、防火等功能。门窗的可靠性或门窗五
金的可靠性对门窗的最终使用效果密切相关，目前常用的反复开启检测装置，功能单一且
未能较好地模拟门窗正常的开启的施力方式，其驱动力对被测门窗或门窗五金的影响较
大，检测结果不精确。
工业机器人的发展为模拟门窗正常的施力方式提供了可能，六度自由机械手的特
点是灵活，可模拟人手启闭门窗，能满足不同启闭形式门窗的检测要求，且效率高，是复杂
动作反复再现的较好的解决方案，目前国内使用机械手进行产品无损检测的较多，如
CN104155321A专利公开了一种使用机械手夹持被测工件进入X射线舱进行无损检测方法，
CN104502456A专利公开了一种使用机械手夹持被测工件进入水槽进行超声无损检测方法，
CN105699487A专利公开了一种使用机械手夹持超声换能器对被测工件进行无损残余应力
检测方法，但是目前尚未研究出利用工业机器人对门窗进行多次启闭检测的设备，这就降
低了人们的生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种门窗反复启闭试验的检测装置，以解决上述背景技术
中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种门窗反复启闭试验的检测装置，包括控制系统、机械手和联接机构，所述控制系统
包括控制器和控制柜，控制器通过连接线与控制柜相连，控制柜与机械手相连，机械手通过
联接机构与门扇相连，联接机构包括门窗联接部件和机械手联接部件，门窗联接部件上安
装有万向接头，机械手联接部件上安装有气动三爪钳。
作为本发明进一步的方案：控制柜采用PLC控制柜。
所述门窗反复启闭试验的检测装置的工作流程，具体步骤如下：
步骤一，在机械手的运动空间范围内，设置一个刚性固定框架，将被测试的门窗或模拟
门窗牢固地固定在刚性固定框架上，将联接机构的门窗联接部件用螺丝固定在被测试的门
窗或模拟门窗操纵部位，将联接机构的机械手联接部件通过螺丝固定在机械手上；
步骤二，将被测试的门窗或模拟门窗初始状态调整到关闭位置，用控制器操纵机械手，
将机械手调整到机械手联接部件端部的气动三爪钳能夹住门窗联接部件，用控制器获取和
保存机械手此状态时的位置值，作为起始离散点P0机械手的初始位置值；
步骤三，断开机械手联接部件端部的气动三爪钳与门窗联接部件的联接，将被测门窗
或模拟门窗开启到另一状态，用获取初始位置值的方法，获取第二个离散点P1机械手位置
值；
步骤四，采用第二个位置值的相同方法，获取被测门窗或模拟门窗从关闭到开启至最
大开启位置数个离散点（P2、P3、……、Pn）机械手位置值，按P0→P1→P2→……→Pn→……
→P2→P1→P0的顺序编制机械手位姿轨迹程序，机械手保持与被测门窗的联接，控制柜重
复执行轨迹程序，控制机械手按顺序再现各离散点位姿状态并记录程序运行次数，从而实
现被测试的门窗或模拟门窗反复启闭试验，当门窗或模拟门窗扇无法正常启闭时，停止机
械手的动作，读取启闭次数，实现门窗反复启闭试验。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对门窗启闭形式的多样性和反
复启闭动作的重复性，利用机械的灵活性和联结机构的柔性，使用机械手模拟人工对门窗
或门窗五金件反复启闭，实现门窗或门窗五金件反复启闭次数高仿真试验，同一台机械手
可对多种启闭形式的门窗或门窗五金件进行反复启闭试验，试验条件高度模拟实际使用情
况，试验结果更加准确，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为门窗反复启闭试验的检测装置的结构示意图。
图2为门窗反复启闭试验的检测装置中联接机构的结构示意图。
其中：1-控制器，2-控制柜，3-机械手，4-联接机构，5-门窗扇，6-门窗框，7-刚性固
定框架，8-门窗联接部件，9-万向接头，10-气动三爪钳，11-机械手联接部件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种门窗反复启闭试验的检测装置，包括控制系统、机械手3和联接
机构4，所述控制系统包括控制器1和控制柜2，控制器1通过连接线与控制柜2相连，控制柜2
与机械手3相连，机械手3通过联接机构4与门扇相连，联接机构4包括门窗联接部件8和机械
手联接部件11，门窗联接部件8上安装有万向接头9，机械手联接部件11上安装有气动三爪
钳10，控制柜2采用PLC控制柜。
所述门窗反复启闭试验的检测装置的工作流程，具体步骤如下：
步骤一，在机械手的运动空间范围内，设置一个刚性固定框架，将被测试的门窗或模拟
门窗牢固地固定在刚性固定框架上，将联接机构的门窗联接部件用螺丝固定在被测试的门
窗或模拟门窗操纵部位，将联接机构的机械手联接部件通过螺丝固定在机械手上；
步骤二，将被测试的门窗或模拟门窗初始状态调整到关闭位置，用控制器操纵机械手，
将机械手调整到机械手联接部件端部的气动三爪钳能夹住门窗联接部件，用控制器获取和
保存机械手此状态时的位置值，作为起始离散点P0机械手的初始位置值；
步骤三，断开机械手联接部件端部的气动三爪钳与门窗联接部件的联接，将被测门窗
或模拟门窗开启到另一状态，用获取初始位置值的方法，获取第二个离散点P1机械手位置
值；
步骤四，采用第二个位置值的相同方法，获取被测门窗或模拟门窗从关闭到开启至最
大开启位置数个离散点（P2、P3、……、Pn）机械手位置值，按P0→P1→P2→……→Pn→……
→P2→P1→P0的顺序编制机械手位姿轨迹程序，机械手保持与被测门窗的联接，控制柜重
复执行轨迹程序，控制机械手按顺序再现各离散点位姿状态并记录程序运行次数，从而实
现被测试的门窗或模拟门窗反复启闭试验，当门窗或模拟门窗扇无法正常启闭时，停止机
械手的动作，读取启闭次数，实现门窗反复启闭试验。
本发明的工作原理是：当检测对象为门窗五金件时，需增加模拟门窗，针对门窗启
闭形式的多样性和反复启闭动作的重复性，利用机械的灵活性和联接机构的柔性，可以实
现模拟人工反复启闭门窗动作，对门窗或门窗五金的反复启闭次数进行检测。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。