CN102109398A - 一种电动执行机构的综合测试装置 - Google Patents

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张丽芳
王婷婷
杨菊臣
苏国建
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Abstract

本发明涉及到对电动执行机构进行全面综合测试、包括电动执行机构的扭矩、行程以及远程控制功能测试的综合测试装置。本发明包括柜体、主从动轴、大伞齿轮、小伞齿轮、半月环、磁粉制动器、程控电源、反作用力扭矩传感器、旋转编码器。本发明实现了对电动执行机构的综合检测，包括扭矩、位置的准确度检测，以及电动执行机构的远程控制功能测试功能等。不仅可以完成电动执行机构的出厂测试的数字化、自动化，自动完成出厂检测报告；而且可以给国家指定的行业检测机构用于新产品的型式试验，其精度和稳定性非常高，而且大大减少了人工的参与，提供了检测的自动化水平，提高了生产效率。

Description

一种电动执行机构的综合测试装置
技术领域
本发明涉及到一种综合测试装置，特别是涉及到对电动执行机构进行全面综合测试、包括电动执行机构的扭矩、行程以及远程控制功能测试的综合测试装置。
背景技术
电动执行机构的综合检测是十分重要的，对电动执行机构进行综合检测在新产品研发时可以用于确定新产品研发是否符合技术标准和要求，对每台电动执行机构进行出厂综合测试，是判断电动执行机构是否符合出厂标准的依据。因此，对于电动执行机构如何实现自动化、智能化的综合测试，已经成为电动执行机构要解决的一个问题。
随着电动执行机构智能化和综合技术水平的不断发展，原有的简易的使用汽车刹车原理的扭矩检测手段已经无法满足电动执行机构的扭矩检测精度要求。而且现在的扭矩检测手段需要大量的人工参与，效率低，准确率低。原来对于电动执行机构的位置精度的测试，都是采用千分表人工完成；对于电动执行机构的远程信号测试都是采用人工测试完成；这样无法保证测试的一致性和准确性。因此目前没有电动执行机构的综合测试装置。
发明内容
本发明的目的是设计一种电动执行机构的综合测试装置，通过工业控制计算机输出信号对电动执行机构从0-5000N.M的扭矩范围内进行线性加载，确保载荷变化的稳定性和可靠性；同时检测电动执行机构的输出扭矩；检测电动执行机构位置控制的精确度；最后，将上述信号和电动执行机构的远程信号均输入和带信号板卡的工业控制计算机，实现电动执行机构的综合测试，所有的检测数据将在计算机上生成表格，并用附上的打印机直接打印成相应的检测报告，实现完全的数字化检测装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提出一种电动执行机构的综合测试装置，本综合测试装置包括柜体、主从动轴、大伞齿轮、小伞齿轮、半月环、磁粉制动器、程控电源、反作用力扭矩传感器、旋转编码器；其中电动执行机构固定在反作用力扭矩传感器上，反作用力扭矩传感器固定在柜体的台架上；电动执行机构的输出轴连接主从动轴，主从动轴的末端安装有大伞齿轮；大伞齿轮分别带动两个小伞齿轮，两个小伞齿轮分别通过半月环实现与大伞齿轮的啮合和脱开；两个小伞齿轮分别连接磁粉制动器，两个磁粉制动器固定在柜体的底座上，由程控电源负责加载负荷，程控电源连接到带有信号板卡的工业计算机；旋转编码器固定安装在主从动轴中部侧面的柜体上，主从动轴通过小齿轮传动带动旋转编码器；反作用力扭矩传感器、旋转编码器以及电动执行机构的输出端都连接到工业计算机上的信号采集板卡上。
其中，主从动轴中部单独套装一个小伞齿轮，带动旋转编码器齿轮转动。
进一步的，两个磁粉制动器为一大一小。
电动执行机构的输出轴带动主从动轴转动，主从动轴末端的大伞齿轮分别带动两个小伞齿轮，两个小伞齿轮都可以通过半月环装置实现与大伞齿轮的啮合和脱开，这样在使用两个磁粉制动器分别带动两个小伞齿轮时，可实现对电动执行机构的可调的扭矩加载，进而通过安装于台架上的反作用力扭矩传感器，测量电动执行机构的输出扭矩控制精度；同时在主轴侧面安装小齿轮传动，带动旋转编码器，测量电动执行机构的位置控制精度；最后，将扭矩传感器的信号、旋转编码器的信号以及电动执行机构输出的远程信号都连接到工业计算机上的信号采集板卡上，完成对电动执行机构的综合检测；同时将通过工业计算机上的信号输出板卡输出控制信号到磁粉制动器上，完成对电动执行机构输出扭矩的载荷变化控制。所有的检测数据将在计算机上生成表格，并用附上的打印机直接打印成相应的检测报告，实现完全的数字化检测装置。
本发明的有益效果为：本发明实现了对电动执行机构的综合检测，包括扭矩、位置的准确度检测，以及电动执行机构的远程控制功能测试功能等。不仅可以完成电动执行机构的出厂测试的数字化、自动化，自动完成出厂检测报告；而且可以给国家指定的行业检测机构用于新产品的型式试验，其精度和稳定性非常高，而且大大减少了人工的参与，提供了检测的自动化水平，提高了生产效率。
附图说明：
图1是本发明的整体结构框图
图2是本发明的结构示意图
其中：1、主从动轴               2、大伞齿轮
      3、小伞齿轮               4、半月环
      5、大磁粉制动器           6、小磁粉制动器
      7、反作用力扭矩传感器     8、柜体
      9、小伞齿轮               10、旋转编码器
具体实施例
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1和图2所示，电动执行机构固定在反作用力扭矩传感器7上，反作用力扭矩传感器7固定在柜体8的台架上，电动执行机构的输出轴带动贯通的主从动轴1，主从动轴1的中部装有一个小伞齿轮9，用于带动旋转编码器10齿轮转动，旋转编码器10通过支架固定在柜体8上。主从动轴1末端安装有大伞齿轮2，与两个小伞齿轮3之间具有传动关系，两个小伞齿轮3分别与两个磁粉制动器5、6连接，磁粉制动器5、6固定在柜体的底座上。
电动执行机构的输出轴带动主从动轴1转动；反作用力扭矩传感器7用于检测电动执行机构的输出轴扭矩；主从动轴1末端的大伞齿轮2分别带动两个小伞齿轮3，大小伞齿轮的速比为1∶1.8，其中一个小伞齿轮连接到1000N.M的磁粉制动器6上，另一个小伞齿轮连接到2000N.M的磁粉制动器5上，两个小伞齿轮3都可以通过半月环4实现与大伞齿轮2的啮合和脱开；磁粉制动器5、6的加载负荷由带有信号板卡的工业控制计算机通过程控电源控制其输入电流来实现线性调节；通过这样的方式可以实现对0～5000N.M的电动执行机构进行线性扭矩加载和线性的扭矩检测，其检测精度可达到0.5％。
同时在主从动轴1上单独套装安装一个小伞齿轮9，带动侧向的小齿轮转动，进而带动旋转编码器10转动，旋转编码器10将检测电动执行机构的位置精度，这样可以测量电动执行机构的位置控制精度。
最后，将反作用力扭矩传感器7的信号、旋转编码器10的信号以及电动执行机构输出的远程信号都连接到工业计算机上的信号采集板卡上，完成对电动执行机构的综合检测。所有的检测数据将在计算机上生成表格，并用附上的打印机直接打印成相应的检测报告，实现完全的数字化检测装置。
综上所述，本说明书中所述的只是本发明的一种较佳具体实施例。凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的权利要求保护范围内。

Claims (3)

1.一种电动执行机构的综合测试装置，其特征在于：包括柜体、主从动轴、大伞齿轮、小伞齿轮、半月环、磁粉制动器、程控电源、反作用力扭矩传感器、旋转编码器；其中电动执行机构固定在反作用力扭矩传感器上，反作用力扭矩传感器固定在柜体的台架上；电动执行机构的输出轴连接主从动轴，主从动轴的末端安装有大伞齿轮；大伞齿轮分别带动两个小伞齿轮，两个小伞齿轮分别通过半月环实现与大伞齿轮的啮合和脱开；两个小伞齿轮分别连接磁粉制动器，两个磁粉制动器固定在柜体的底座上，由程控电源负责加载负荷，程控电源连接到带有信号板卡的工业计算机；旋转编码器固定安装在主从动轴中部侧面的柜体上，主从动轴通过小齿轮传动带动旋转编码器；反作用力扭矩传感器、旋转编码器以及电动执行机构的输出端都连接到工业计算机上的信号采集板卡上。
2.根据权利要求1所述的一种电动执行机构的综合测试装置，其特征在于：所述主从动轴中部单独套装一个小伞齿轮，带动旋转编码器齿轮转动。
3.根据权利要求1所述的一种电动执行机构的综合测试装置，其特征在于：所述两个磁粉制动器为一大一小。
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