CN108801629A - 一体化磁性减速机测试系统 - Google Patents

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张婷
刘伟平
李渊
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/025—Test-benches with rotational drive means and loading means; Load or drive simulation

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Abstract

本发明涉及一体化磁性减速机测试系统，包括通信模块、处理模块、存储模块、采集模块及测试模块；通信模块用于测试模块通信；处理模块用于存储模块及采集模块的数据；采集模块用于根据测试模块的待测数据生成测试数据；存储模块用于存储测试数据及处理模块的数据；采集模块用于采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩；处理模块根据采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差、减速比、端跳及径跳。本发明多个方面进行参数设定，从而为待测设备的设计提供更多的参数，进而提高设计目标的精确度。

Description

一体化磁性减速机测试系统
技术领域
本发明涉及一种磁性减速机测试的技术领域，具体涉及一种一体化磁性减速机测试系统。
背景技术
减速器综合测试系统用于测试电机及减速器重要设备，在电机及减速器检测中起到关键作用。其功能是通过模拟电机及减速器的不同工况，采集和分析电机、减速器在不同工况下的实时数据，从而检测电机及减速器的实际性能是否达到设计目标。
然而现有的测试设备通常只能对电机及减速器的功率、效率及转速等进行测试，其测试精度不够。
发明内容
为提高测试精度，本发明提供一种一体化磁性减速机测试系统。
一体化磁性减速机测试系统，包括通信模块、处理模块、存储模块、采集模块及测试模块；所述通信模块用于测试模块通信；所述处理模块用于存储模块及采集模块的数据；所测试模块用于获取待测数据；所述采集模块用于根据测试模块的待测数据生成测试数据；所述存储模块用于存储测试数据及处理模块的数据；所述采集模块用于采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩；所述处理模块根据采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差、减速比、端跳及径跳。
优选地，所述采集模块还用于采集驱动器输出电流、驱动器输出电压及编码器转速；所述处理模块用于根据驱动器输出电流、驱动器输出电压码器转速、指令位置及输出扭矩分别计算得出工作效率、额定扭矩及扭矩波动。
优选地，所述采集模块包括位移采集单元、位置采集单元、负载模拟单元及扭矩采集单元；所述位移采集单元用于采集待测磁性减速机的位移数据；所述位置采集单元用于采集待测磁性减速机指令位置、电机编码器位置、编码器位置；所述负载模拟单元用于采集模拟负载的输入扭矩；所述扭矩采集单元，用于采集待测磁性减速机的输出扭矩。
优选地，所述数据处理模块根据所述位移数据、输出轴的位置数据、输入扭矩及输出扭矩分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度及跟随比误差。
优选地，所述移传采集单元包括接触式位移传感器；该接触接触式位移传感器通过RS232串行通信与通信模块通信。
优选地，所述位置采集单元包括驱动器及采集卡；所述驱动器用于采集电机编码器位置、编码器位置及编码器转速；。
优选地，所述采集卡还用于采集驱动器输出电流、驱动器输出电压。
优选地，所述驱动器利用以太网与通信模块连接。
优选地，所述采集卡利用PCIE总线与通信模块连接。
优选地，所述测试模块还包括显示模块，所述数据处理模块处理采集模块实时采集的数据，并保存到存储模块，并同显示模块对数据进行实时图表显示。
本发明的有益效果：
与现有技术，本发明所述的一体化磁性减速机测试系统通过采集模块用于采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩；所述处理模块根据采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差、减速比、端跳及径跳。实现从多个方面进行参数设定，根据各种参数在测试过程中的变化实现对磁性减速件整体的执行精度具有更准确的显示，从而为待测设备(电机、减速器及其两者组合)的设计提供更多的参数，进而提高设计目标的精确度。
附图说明
图1为本发明的实施例中一种一体化磁性减速机测试系统示意图之一；
图2为本发明的实施例中一种一体化磁性减速机测试系统示意图之二。
具体实施方式
下面，结合附图1以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
本实施例公开一体化磁性减速机测试系统，包括通信模块1、处理模块2、存储模块3、采集模块4及测试模块5。所述测试模块5利用通信模块1与采集模块4及处理模块2通信。所述存储模,2用于存储数据，例如所述处理模块2用于存储处理模块2及采集模块4的数据。所述采集模块4用于采集测试模块5的数据。所述测试模块5用于接收测试指令，并将测试指令发送至处理模块。所述采集模块4用于采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩。所述采集模块还包括采集指令扭矩。所述处采集模块4的部分利用以太网通信模块通信；部分利用PCIE(peripheral component interconnect express，一种高速串行计算机扩展总线标准)总线与通信模块连接；部分通过RS232串行通信与通信模块通信。所述通信模块设置有API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)用于连接采集模块。
所述处理模块2根据位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差、减速比、端跳及径跳。其中：所述编码器位置可为输出编码器位置；所述定位精度包括电机绝对定位精度、组合体绝对定位精度；所述重复定位精度包括电机重复定位精度及组合体重复定位精度；所述跟随比误差包括电机跟随比误差及组合体跟随比误差。例如所述绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差及减速比均可根据指令位置、电机编码器位置、编码器位置这三个数据计算得出。所述端跳及径跳均可根据位移计算得出。
所述测试单元5包括显示模块，所述处理模块处理采集模块实时采集的数据，并保存到存储模块，并同显示模块对数据进行实时图表显示。
其中：所述位移数据采集的周期小于或等于1s。指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩采集的周期分别小于或等于10ms。端跳、径跳、组合体重复定位精度及组合体绝对定位精度的计算周期分别小于或等于1s。所述电机绝对定位精度、电机重复定位精度、跟随比误差及减速比分别小于或等于10ms。
作为优选的方案，所述采集模块还用于采集驱动器输出电流、驱动器输出电压及编码器转速。所述处理模块用于根据驱动器输出电流、驱动器输出电压码器转速、指令位置及输出扭矩分别计算得出工作效率、额定扭矩及扭矩波动。所述工作效率、额定扭矩及扭矩波动的计算周期分别小于或等于10ms，其中工作效率包括电机效率及组合体效率；所述额定扭矩包括电机额定扭矩及组合体额定扭矩。
为实现采集模块采集4以上所述各中数据，所述采集模块包括位移采集单元41、位置采集单元42、负载模拟单元43、扭矩采集单元44及驱动器45。所述位移采集单元、位置采集单元、负载模拟单元及扭矩采集单元。所述驱动器45利用以太网与通信模块连接。所述驱动器用于采集电机编码器位置、编码器位置及编码器转速；
所述位移采集单元41用于采集待测磁性减速机的位移数据，该位移采集单元可为接触式传感器，例如型号为GT2-H12K的接触式传感器。所述位置采集单元用于采集待测磁性减速机的指令位置、电机编码器位置、编码器位置。
所述负载模块单元43用于采集模拟负载的输入扭矩，所述负载模拟单元包括磁滞制动器及程控加载控制器。所述磁滞制动器可选型号为HZ-10.J/Q、FZ50.J/Y或者FZ400.J/Y磁滞制动器，优选地，可根据待测试的减速机选择相应型号的磁滞制动器。所述程控加载控制器可选型号为SC-1W的程控加载控制器。所述扭矩采集单元，用于采集待测磁性减速机的输出扭矩。所述扭矩采集单元可选型号为SL06-50T或者SL06-1000T的扭矩传感器。
所述处理模块根据所述位移数据、输出轴的位置数据、输入扭矩及输出扭矩分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度及跟随比误差。所述采集模块采集的数据及处理模块计算得到的结果分别可通过测试模块进行显示。
作为另一较佳实施例，所述移传采集单元包括接触式位移传感器；该接触接触式位移传感器通过RS232串行通信与通信模块通信。
所述位置采集单元42包括采集卡；所述采集卡用于采集扭矩及指令位置。例如所述采集卡可以选用选用信号为PCIE-1816-AE的采集卡。
优选地，所述采集卡还用于采集驱动器输出电流、驱动器输出电压。采集单元包括电压传感器及电流传感器，所述电流传感器与电压传感器连接。所述采集卡利用PCIE总线与通信模块连接。
综上所述，本发明通过采测试单元输入相应的采集指令，并将采集指令发送至采集模块，集模块采集根据采集指令采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩等数据，并将这些数据利用通信模块发送至处理模块，处理模块根据这些数据分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差、减速比、端跳及径跳等测试指标，并利用测试单元进行显示。所述绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差、减速比、端跳及径跳是磁性减速机的重要精度指标，代表了磁性减速机的执行精度，精确的测试绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差、减速比、端跳及径跳等能有效的提高磁性减速机中电机、驱动器及减速器的设计和制造验证的效率。
此外电机效率及组合体效率代表了磁性减速机转换能量的效率，通过对电机效率及组合体效率的测试对设备的节能、工作温度、温升控制有重要意义。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一体化磁性减速机测试系统，包括通信模块、处理模块、存储模块、采集模块及测试模块；所述测试模块利用通信模块与采集模块及处理模块通信；所述处理模块用于存储模块及采集模块的数据；所述采集模块用于采集测试模块的数据；所述存储模块用于存储数据；其特征在于：还包括测试模块；所述测试模块用于接收测试指令，并将测试指令发送至采集模块及处理模块；所述采集模块用于采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩；所述处理模块根据采集位移、指令位置、电机编码器位置、编码器位置及输出扭矩分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度、跟随比误差、减速比、端跳及径跳。
2.根据权利要求1所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述采集模块还用于采集驱动器输出电流、驱动器输出电压及编码器转速；所述处理模块用于根据驱动器输出电流、驱动器输出电压码器转速、指令位置及输出扭矩分别计算得出工作效率、额定扭矩及扭矩波动。
3.根据权利要求1所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述采集模块包括位移采集单元、位置采集单元、负载模拟单元及扭矩采集单元；所述位移采集单元用于采集待测磁性减速机的位移数据；所述位置采集单元用于采集待测磁性减速机指令位置、电机编码器位置、编码器位置；所述负载模块单元用于采集模拟负载的输入扭矩；所述扭矩采集单元，用于采集待测磁性减速机的输出扭矩。
4.根据权利要求3所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述测试模块根据所述位移数据、输出轴的位置数据、输入扭矩及输出扭矩分别计算得出绝对定位精度、重复定位精度及跟随比误差。
5.根据权利要求3所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述移传采集单元包括接触式位移传感器；该接触接触式位移传感器通过RS232串行通信与通信模块通信。
6.根据权利要求3所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述位置采集单元包括驱动器及采集卡；所述驱动器用于采集电机编码器位置、编码器位置及编码器转速；所述采集卡用于采集扭矩及指令位置。
7.根据权利要求6所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述采集卡还用于采集驱动器输出电流、驱动器输出电压。
8.根据权利要求6所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述驱动器利用以太网与通信模块连接。
9.根据权利要求6所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述采集卡利用PCIE总线与通信模块连接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一体化磁性减速机测试系统，其特征在于：所述测试单元包括显示模块，所述处理模块处理采集模块实时采集的数据，并保存到存储模块，并同显示模块对数据进行实时图表显示。
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