CN110702282A - 一种伺服电机测试台及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种伺服电机测试台及测试方法，其技术方案的要点是伺服电机测试台包括操作台以及MCU，操作台上固定有竖直设置的检测板，通过设置与扭矩测试仪的输出轴同轴设置的检测环，检测环的周面上设置有若至少三个沿检测环径向设置的位置检测传感器；操作台上设置有与MCU相连的指示灯，MCU根据位置检测传感器发送的检测坐标信息对测试电机的输出轴与扭矩测试仪的输出轴的同轴度误差进行判断，当同轴度误差小于设置值时，MCU控制指示灯点亮。本发明通过测试电机的机体进行固定前，对测试电机输出轴与扭矩测试仪的输出轴的同轴度进行检测，从而更加精确的测试电机进行安装定位，进而更加准确的对测试电机进行输出扭矩测试。

Description

一种伺服电机测试台及测试方法

技术领域

本发明涉及伺服电机测试技术领域，尤其是涉及一种伺服电机测台及测试方法。

背景技术

伺服电机是在在自动控制系统中常用的一种执行元件。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机在出厂时需要对伺服电机的电器性能进行测试一般测试电机的电气性能时，将被测电机和负载电机的定子分别固定连接在测试台上，被测电机的转子与负载电机的转子通过刚性联轴器软连接，在被测电机和负载电机分别通电的情况下，通过测量各种电气参数，计算出被测电机的各项性能参数。

授权公共号为CN102109399B的中国发明专利公开了一种伺服电机测试台及测试方法，伺服电机测试台，包括测试台及安装在测试台上的负载电机，所述负载电机的转子与被测伺服电机的转子相连，所述被测伺服电机的定子与所述测试台固定连接，所述负载电机的定子与所述测试台活动连接，所述测试台还设有检测所述负载电机定子的旋转力矩的压力传感器，其特征在于：所述负载电机的定子通过连接装置与所述测试台活动连接，所述连接装置包括：第二法兰、至少两个轴承、过渡法兰，所述第二法兰与所述测试台固定连接，所述轴承与所述第二法兰固定连接，所述过渡法兰的一侧设有滑道，所述过渡法兰通过所述滑道与所述轴承活动连接，所述负载电机的定子与所述过渡法兰固定连接。

在使扭矩测试仪对测试电机的输出扭矩进行检测时，需要使测试电机的输出轴与扭矩测试仪的输出轴保持同轴，当对测试电机输出轴与扭矩测试仪的输出轴同轴度误差较大时，对造成测试电机的输出扭矩检测不准确。

发明内容

本发明的其中一个目的在于提供一种伺服电机测试台，通过测试电机的机体进行固定前，对测试电机输出轴与扭矩测试仪的输出轴的同轴度进行检测，从而更加精确的测试电机进行安装定位，进而更加准确的对测试电机进行输出扭矩测试。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种伺服电机测试台，包括操作台、设置在操作台上的扭矩测试仪以及进行信号处理的MCU，所述操作台上固定有竖直设置的检测板，所述扭矩测试仪的机体与检测板固定连接，所述扭矩测试仪的输出轴固定有安装测试电机输出轴的刚性联轴器；所述检测板的一侧设置有安装检测电机的安装板，所述安装板与检测板平行设置，所述刚性联轴器处的检测板表面处设置有贯穿检测板的操作口；

所述刚性联轴器远离扭矩测试仪的一侧设置有与扭矩测试仪的输出轴同轴设置的检测环，所述检测环的周面上设置有若至少三个沿检测环径向设置的位置检测传感器；

所述操作台上设置有与MCU相连的指示灯，所述位置检测传感器用于对测试电机的输出轴位置进行检测，并且将检测坐标信息发送给MCU，所述MCU根据位置检测传感器发送的检测坐标信息对测试电机的输出轴与扭矩测试仪的输出轴的同轴度误差进行判断，当同轴度误差小于设置值时，所述MCU控制指示灯点亮。

通过采用上述技术方案，在使用服电机测试台对伺服电机的输出扭矩进行检测时，通过设置与扭矩测试仪的输出轴同轴设置的检测环，并且通过至少三个沿检测环径向设置的位置检测传感器，进而对测试电机的输出轴的位置进行判断，从而检测测试电机输出轴与扭矩测试仪输出轴的同轴度，并且通过当同轴度误差小于设置值时，通过MCU控制指示灯点亮，进而提示工作人员测试电机安装到位，从而能够更加准确的测试电机的输出扭矩进行测试。

本发明进一步设置为：所述安装板远离检测板的一侧设置有对测试电机进行竖向支撑的支撑座，所述支撑座的两侧设置有驱动支撑座在竖直方向进行升降的升降电动推杆。

通过采用上述技术方案，通过支撑座和升级电动推杆的设置，进而通过支撑座对测试电机的机体在竖直方向进行支撑，进而减小在对测试电机进行测试时，由于测试电机的机体悬空而对测试电机电机输出轴端产生较大的力矩，进而造成较大的系统震动，影响测试电机输出扭矩的检测结果。

本发明进一步设置为：所述支撑座的上表面开设安装槽，所述安装槽中设置有与支撑座可拆卸连接的支撑型芯。

通过采用上述技术方案，通过在支撑座的上表面开设安装槽，并且在安装槽中设置有与支撑座可拆卸连接的支撑型芯，从而能够根据不同外形规格的伺服电机制作安装不同形状支撑型芯，从而在对测试电机机体进行竖向支撑的同时，还能够对测试电机的机体进行放置限位，从而方便工作人员进行安装操作。

本发明进一步设置为：所述检测板的两侧设置有水平设置并且绕竖直轴线与检测板铰接的连接臂；所述安装板的两侧分别固定有两个限位块，所述限位块的表面上设置有竖直贯穿限位块的插孔；所述连接臂靠近安装板的一端表面设置有贯穿连接臂的连接孔；当测试电机处于测试状态时，所述连接孔和插孔同轴设置；伺服电机测试台还包括用于与连接孔和插孔插接的连接插销。

通过采用上述技术方案，检测板的两侧设置有水平设置并且绕竖直轴线与检测板铰接的连接臂，当测试电机处于测试状态时，所述连接孔和插孔同轴设置，进而通过使用连接插销将连接孔和插孔插接，进而保证在对测试电机机进行测试，安装板移动至设置位置。

本发明进一步设置为：还包括快速移动组件，所述快速移动组件包括移动座，所述安装板设置在移动座上，所述移动座远离检测板的一侧设置有驱动电动推杆，所述驱动电动推杆的杆体与操作台固定连接，所述驱动电动推杆的活塞杆水平朝向检测板并且与移动座固定连接。

通过采用上述技术方案，通过快速移动组件的设置，进而驱动电动推杆的活塞杆伸缩，能够使放置在移动座上的测试电机快速靠近或远离刚性联轴器，从而方便工作人员对测试电机进行安装和拆卸。

本发明进一步设置为：还包括手动移动组件，所述手动移动组件包括轴线方向与驱动电动推杆的活塞杆轴线平行的调节丝杆，所述调节丝杆绕轴线与移动座转动连接，所述调节丝杆轴向贯穿安装板并且与安装板螺纹连接；所述调节丝杆的两侧设置有调节丝杆平行的导向柱，所述导向柱轴向贯穿安装板，所述安装板沿导向柱轴线方向与导向柱滑动连接。

通过采用上述技术方案，通过手动移动组件的设置，通过转动调节丝杆，进而能够缓慢的对测试在沿与扭矩测试仪的连线方向上缓慢运动，成功更加精确的对测试电机的输出轴进行安装定位。

本发明进一步设置为：还包括对测试电机的测试环境进行隔离的透明隔离罩，所述操作台的上表面设置有对透明隔离罩进行插接定位的环形槽。

通过采用上述技术方案，在对测试电机进行扭矩测试时，通过将透明隔离罩插入到环形槽中，进而通过透明隔离罩对测试环境进行隔离，从而减小在进行测试时测试噪声对周围环境的影响。

本发明进一步设置为：还包括计时器和蜂鸣器，所述计时器用于输入测试时间信息并且将测试时间信息发送给MCU,所述MCU根据接收的测试时间信息进行测试计时，当到达测试时间后，所述MCU控制蜂鸣器向外界发出声音提示。

通过采用上述技术方案，通过计时器输入测试计时，进而通过MCU进行计时控制，通过蜂鸣器对工作人员进行提示，从而方便工作人员进行测试操作。

本发明的另一个目的在于提供一种伺服电机的测试方法，通过采用上述的伺服电机测试台，在测试电机的机体进行固定前，对测试电机输出轴与扭矩测试仪的输出轴的同轴度进行检测，从而更加精确的测试电机进行安装定位，进而更加准确的对测试电机进行输出扭矩测试。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种伺服电机的测试方法，包括以下步骤：

步骤S1：根据测试电机规格，选择对应的支撑型芯，将支撑型芯固定在安装槽中；

步骤S2：将测试电机的机体放置到支撑座上，通过驱动电动推杆以及升降电动推杆对测试电机的位置进行快速调节，使测试电机的输出轴与刚性联轴器对齐，并且靠近刚性联轴器；

步骤S3：转动调节丝杆，使测试电机的安装轴插入到刚性联轴器中，对测试电机的位置进行微调直至指示灯点亮；

步骤S4：将测试电机的机体与安装板固定连接，将测试电机的输出轴与刚性联轴器固定连接，操作过程中保持指示灯处于点亮状态；

步骤S5：通过计时器输入测试时间，启动测试电机，对测试电机进行扭矩测试。

通过采用上述技术方案，通过选择对应的支撑型芯进而通过支撑座对测试电机的机体进行良好的支持，驱动电动推杆以及升降电动推杆对测试电机的位置进行快速调节；在对测试电机的机体进行固定前，通过位置检测传感器对测试电机输出轴与扭矩测试仪输出轴的同轴度进行检测，从而更加精准的对伺服电机进行安装，进而更加准确的对测试电机的输出扭矩进行检测。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.在使用服电机测试台对伺服电机的输出扭矩进行检测时，通过设置与扭矩测试仪的输出轴同轴设置的检测环，并且通过至少三个沿检测环径向设置的位置检测传感器，进而对测试电机的输出轴的位置进行判断，从而检测测试电机输出轴与扭矩测试仪输出轴的同轴度，并且通过当同轴度误差小于设置值时，通过MCU控制指示灯点亮，进而提示工作人员测试电机安装到位，从而能够更加准确的测试电机的输出扭矩进行测试；

2.通过支撑座和升级电动推杆的设置，进而通过支撑座对测试电机的机体在竖直方向进行支撑，进而减小在对测试电机进行测试时，由于测试电机的机体悬空而对测试电机电机输出轴端产生较大的力矩，进而造成较大的系统震动，影响测试电机输出扭矩的检测结果，并且通过设置与支撑座可拆卸连接的支撑型芯，从而能够根据不同外形规格的伺服电机制作安装不同形状支撑型芯，从而在对测试电机机体进行竖向支撑的同时，还能够对测试电机的机体进行放置限位；

3.通过设置快速移动组件和手动移动组件，进而在进行测试时，能够更加快速并且准确的使用测试电机靠近刚性联轴器，进而对测试电机的安装操作更加方便。

附图说明

图1为伺服电机测试台的结构示意图；

图2为体现快速移动组件和手动移动组件的结构示意图；

图3为体现安装板的结构示意图；

图4为体现支撑型芯与支撑座连接关系的结构示意图；

图5为连接臂与安装板连接关系的结构示意图；

图6为体现MCU控制流程的功能框图。

图中，1、操作台；11、环形槽；12、透明隔离罩；2、扭矩测试仪；21、刚性联轴器；3、MCU；31、指示灯；32、计时器；33、蜂鸣器；4、检测板；41、连接臂；411、连接孔；5、安装板；51、操作口；52、安装孔；53、限位块；531、插孔；54、连接插销；6、支撑座；61、安装槽；62、支撑型芯；63、升降电动推杆；7、快速移动组件；71、移动座；72、驱动电动推杆；8、手动移动组件；81、调节丝杆；82、导向柱；9、检测环；91、位置检测传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种伺服电机测试台，参照图1，包括操作台1、扭矩测试仪2、MCU3以及对测试电机的测试环境进行隔离的透明隔离罩12。操作台1的上表面设置有对透明隔离罩12进行插接定位的环形槽11。在对测试电机进行检测时，在将测试电机完成测试安装时，将透明隔离罩12插放环形槽11位置处，进而将测试电机的测试环境与外界隔离，从而减小对外界的噪音影响。

参照图2和图3，操作台1上设置有操作台1上固定有竖直设置的检测板4，扭矩测试仪2的机体与检测板4固定连接，扭矩测试仪2的输出轴固定有安装测试电机输出轴的刚性联轴器21。检测板4远离扭矩测试仪2的一侧设置有安装检测电机的安装板5，安装板5与检测板4平行设置，刚性联轴器21处的检测板4表面处设置有贯穿检测板4的操作口51。安装板5上还设置有若干个贯穿安装板5的安装孔52。安装板5远离检测板4的一侧设置有对测试电机进行竖向支撑的支撑座6，支撑座6沿竖直方向与安装板5滑动连接，支撑座6的两侧设置有驱动支撑座6在竖直方向进行升降的升降电动推杆63。升降电动推杆63的杆体与安装板5固定连接，升降电动推杆63的活塞杆竖直朝下并且与支撑座6固定连接。将测试电机的机体放置在支撑座6上，通过升降电动推杆63能够方便快捷的对支撑座6的高度进行调节。通过支撑座6对测试电机的机体在竖直方向进行支撑，进而减小在对测试电机进行测试时，由于测试电机的机体悬空而对测试电机输出轴端产生较大的力矩，进而造成较大的系统震动，影响测试电机输出扭矩的检测结果。

参照图2和图3，伺服电机测试台还包括快速移动组件7和手动移动组件8。快速移动组件7包括移动座71，移动座71位于安装板5底部，移动座71远离检测板4的一侧设置有驱动电动推杆72，驱动电动推杆72的杆体与操作台1固定连接，驱动电动推杆72的活塞杆水平朝向检测板4并且与移动座71固定连接。手动移动组件8调节丝杆81。调节丝杆81的轴线方向与驱动电动推杆72的活塞杆轴线平行，调节丝杆81绕轴线与移动座71转动连接，调节丝杆81轴向贯穿安装板5并且与安装板5螺纹连接。调节丝杆81的两侧设置有调节丝杆81平行的导向柱82，导向柱82轴向贯穿安装板5，安装板5沿导向柱82轴线方向与导向柱82滑动连接。

参照图2和图4，支撑座6的上表面开设安装槽61，安装槽61中设置有支撑型芯62，支撑型芯62与支撑座6采用螺栓连接。进而在对测试电机进行扭矩测试时，根据测试电机机体的形状，选择对应形状的支撑型芯62，从而在能够对检测电机进行竖直支撑的同时，还能够对一些异型电机进行定位。检测电机通过检安装板5上的安装孔52，使用螺栓对测试电机机体进行固定，对于端部没有安装板5的电机，通过在支撑型芯62设置安装孔52对测试电机进行固定。

参照图2和图5，检测板4的两侧设置有水平设置的连接臂41，连接臂41绕竖直轴线与检测板4铰接。安装板5的两侧分别固定有两个限位块53，限位块53的表面上设置有竖直贯穿限位块53的插孔531。连接臂41靠近安装板5的一端表面设置有贯穿连接臂41的连接孔411，伺服电机测试台还包括用于与连接孔411和插孔531插接的连接插销84。在将检测板4移动至设置位置后，转动连接臂41，使连接臂41位于两限位块53之间，并且使连接孔411和插孔531对齐。使用连接插销84，同时与连接孔411和插孔531插接，从而对检测板4的位置进行确定，保障检测板4处于设置位置。

参照图2和图6，刚性联轴器21远离扭矩测试仪2的一侧设置有与扭矩测试仪2的输出轴同轴设置的检测环9，检测环9与安装板5固定连接。检测环9的周面上设置有若至少三个沿检测环9径向设置的位置检测传感器91，操作台1上设置有与MCU3相连的指示灯31。位置检测传感器91用于对测试电机的输出轴位置进行检测，并且将检测坐标信息发送给MCU3，MCU3根据位置检测传感器91发送的检测坐标信息对测试电机的输出轴与扭矩测试仪2的输出轴的同轴度误差进行判断，当同轴度误差小于设置值时，MCU3控制指示灯31点亮。

参照图6，伺服电机测试还包括计时器32和蜂鸣器33，计时器32用于输入测试时间信息并且将测试时间信息发送给MCU3,MCU3根据接收的测试时间信息进行测试计时，当到达测试时间后，MCU3控制蜂鸣器33向外界发出声音提示。

实施例2：

一种伺服电机的测试方法，采用实施例1中的伺服电机测试台，其包括以下步骤：

步骤S1：根据测试电机规格，选择对应的支撑型芯62，将支撑型芯62固定在安装槽61中；

步骤S2：将测试电机的机体放置到支撑座6上，通过驱动电动推杆72以及升降电动推杆63对测试电机的位置进行快速调节，使测试电机的输出轴与刚性联轴器21对齐，并且靠近刚性联轴器21；

步骤S3：转动调节丝杆81，使测试电机的安装轴插入到刚性联轴器21中，对测试电机的位置进行微调直至指示灯31点亮；

步骤S4：将测试电机的机体与安装板5固定连接，将测试电机的输出轴与刚性联轴器21固定连接，操作过程中保持指示灯31处于点亮状态；

步骤S5：通过计时器32输入测试时间，启动测试电机，对测试电机进行扭矩测试。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种伺服电机测试台，包括操作台(1)、设置在操作台(1)上的扭矩测试仪(2)以及进行信号处理的MCU(3)，其特征在于：所述操作台(1)上固定有竖直设置的检测板(4)，所述扭矩测试仪(2)的机体与检测板(4)固定连接，所述扭矩测试仪(2)的输出轴固定有安装测试电机输出轴的刚性联轴器(21)；所述检测板(4)的一侧设置有安装检测电机的安装板(5)，所述安装板(5)与检测板(4)平行设置，所述刚性联轴器(21)处的检测板(4)表面处设置有贯穿检测板(4)的操作口(51)；

所述刚性联轴器(21)远离扭矩测试仪(2)的一侧设置有与扭矩测试仪(2)的输出轴同轴设置的检测环(9)，所述检测环(9)的周面上设置有若至少三个沿检测环(9)径向设置的位置检测传感器(91)；

所述操作台(1)上设置有与MCU(3)相连的指示灯(31)，所述位置检测传感器(91)用于对测试电机的输出轴位置进行检测，并且将检测坐标信息发送给MCU(3)，所述MCU(3)根据位置检测传感器(91)发送的检测坐标信息对测试电机的输出轴与扭矩测试仪(2)的输出轴的同轴度误差进行判断，当同轴度误差小于设置值时，所述MCU(3)控制指示灯(31)点亮。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台，其特征在于：所述安装板(5)远离检测板(4)的一侧设置有对测试电机进行竖向支撑的支撑座(6)，所述支撑座(6)的两侧设置有驱动支撑座(6)在竖直方向进行升降的升降电动推杆(63)。

3.根据权利要求2所述的一种伺服电机测试台，其特征在于：所述支撑座(6)的上表面开设安装槽(61)，所述安装槽(61)中设置有与支撑座(6)可拆卸连接的支撑型芯(62)。

4.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台，其特征在于：所述检测板(4)的两侧设置有水平设置并且绕竖直轴线与检测板(4)铰接的连接臂(41)；所述安装板(5)的两侧分别固定有两个限位块(53)，所述限位块(53)的表面上设置有竖直贯穿限位块(53)的插孔(531)；所述连接臂(41)靠近安装板(5)的一端表面设置有贯穿连接臂(41)的连接孔(411)；当测试电机处于测试状态时，所述连接孔(411)和插孔(531)同轴设置；伺服电机测试台还包括用于与连接孔(411)和插孔(531)插接的连接插销(84)。

5.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台，其特征在于：还包括快速移动组件(7)，所述快速移动组件(7)包括移动座(71)，所述安装板(5)设置在移动座(71)上，所述移动座(71)远离检测板(4)的一侧设置有驱动电动推杆(72)，所述驱动电动推杆(72)的杆体与操作台(1)固定连接，所述驱动电动推杆(72)的活塞杆水平朝向检测板(4)并且与移动座(71)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种伺服电机测试台，其特征在于：还包括手动移动组件(8)，所述手动移动组件(8)包括轴线方向与驱动电动推杆(72)的活塞杆轴线平行的调节丝杆(81)，所述调节丝杆(81)绕轴线与移动座(71)转动连接，所述调节丝杆(81)轴向贯穿安装板(5)并且与安装板(5)螺纹连接；所述调节丝杆(81)的两侧设置有调节丝杆(81)平行的导向柱(82)，所述导向柱(82)轴向贯穿安装板(5)，所述安装板(5)沿导向柱(82)轴线方向与导向柱(82)滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台，其特征在于：还包括对测试电机的测试环境进行隔离的透明隔离罩(12)，所述操作台(1)的上表面设置有对透明隔离罩(12)进行插接定位的环形槽(11)。

8.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台，其特征在于：还包括计时器(32)和蜂鸣器(33)，所述计时器(32)用于输入测试时间信息并且将测试时间信息发送给MCU(3),所述MCU(3)根据接收的测试时间信息进行测试计时，当到达测试时间后，所述MCU(3)控制蜂鸣器(33)向外界发出声音提示。

9.一种伺服电机的测试方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1：根据测试电机规格，选择对应的支撑型芯(62)，将支撑型芯(62)固定在安装槽(61)中；

步骤S2：将测试电机的机体放置到支撑座(6)上，通过驱动电动推杆(72)以及升降电动推杆(63)对测试电机的位置进行快速调节，使测试电机的输出轴与刚性联轴器(21)对齐，并且靠近刚性联轴器(21)；

步骤S3：转动调节丝杆(81)，使测试电机的安装轴插入到刚性联轴器(21)中，对测试电机的位置进行微调直至指示灯(31)点亮；

步骤S4：将测试电机的机体与安装板(5)固定连接，将测试电机的输出轴与刚性联轴器(21)固定连接，操作过程中保持指示灯(31)处于点亮状态；

步骤S5：通过计时器(32)输入测试时间，启动测试电机，对测试电机进行扭矩测试。

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