CN111077388B - 一种模块化伺服驱动单元综合测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化伺服驱动单元综合测试平台，包括控制台架、电机台架和线缆；所述控制台架上安装有伺服驱动单元组件，其侧壁上设有第一重载连接器插座，所述第一重载连接器插座与所述伺服驱动单元组件电气连接；所述电机台架上安装有多台伺服电机，在所述电机台架的侧壁上设有第二重载连接器插座，所述第二重载连接器插座与所述伺服电机电气连接；所述线缆连接所述第一重载连接器插座和所述第二重载连接器插座以通过所述伺服驱动单元组件对所述伺服电机进行测试。该测试平台结构紧凑，便于组装；保护及测试功能全，操作简单，无需占用测试人员较多时间；伺服驱动单元的安装方式和直流母线间的电气连接方式，尤其适用于批量测试。

Description

一种模块化伺服驱动单元综合测试平台

技术领域

本发明涉及伺服驱动测试设备领域，具体涉及一种模块化伺服驱动单元综合测试平台。

背景技术

现有伺服驱动测试设备，其有效性、合理性和完整性欠缺，不能确保批量生产和提高产品质量，另外，现有试设备不能对伺服驱动单元进行针对性测试，操作复杂，自动程度较低，较多的人为干预，需占用测试人员较多时间。

发明内容

综上所述，为了完善一种模块化伺服驱动单元中试测试流程，确保一种模块化伺服驱动单元测试的有效性、合理性和完整性，确保批量生产和提高产品质量，特此进行一种模块化伺服驱动单元综合测试平台的设计工作。基于现一种模块化伺服驱动单元的测试完全基于工业机器人整机进行的现状，本项目主要任务是设计一套综合测试平台，可实现对一种模块化伺服驱动单元进行针对性测试，从驱动系统相关标准的要求进行有效、全面的测试，以及形成合理的一种模块化伺服驱动单元中试测试规范。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种模块化伺服驱动单元综合测试平台，包括控制台架、电机台架和线缆；所述控制台架上安装有伺服驱动单元组件，其侧壁上设有第一重载连接器插座，所述第一重载连接器插座与所述伺服驱动单元组件电气连接；所述电机台架上安装有多台伺服电机，在所述电机台架的侧壁上设有第二重载连接器插座，所述第二重载连接器插座与所述伺服电机电气连接；所述线缆连接所述第一重载连接器插座和所述第二重载连接器插座以通过所述伺服驱动单元组件对所述伺服电机进行测试。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述伺服驱动单元组件设有两组，其并排在所述控制台架上。

进一步，所述伺服驱动单元组件包括安装板、电源模块和驱动模块；所述安装板置于所述控制台架上，所述电源模块和所述驱动模块均分别安装在所述安装板上相应的位置处，并且所述驱动模块与所述伺服电机一一对应设置，所述电源模块分别通过直流母线连接不同的所述驱动模块并向相应的所述驱动模块进行供电，在每一所述直流母线上设有将其与相应的所述驱动模块接通或断开的快夹组件；

不同的所述驱动模块电气连接所述第一重载连接器插座的不同引脚，不同的所述伺服电机电气连接所述第二重载连接器插座的不同引脚，所述线缆将所述第一重载连接器插座和所述第二重载连接器插座相对应的引脚连接起来，进而将所述驱动模块与所述伺服电机一一对应的电气连接，并且相对应的所述驱动模块与所述伺服电机电气连接后分别形成信号线回路和动力线回路；

在所述信号线回路上串联有继电器，在所述动力线回路上串联有接触器；所述控制台架内部设有控制所述继电器动作、所述接触器动作以及所述驱动模块运行的PLC控制器，其端部设有对所述PLC控制器下放控制指令的触摸屏。

其中，上述驱动模块采用重庆华数机器人有限公司研发生产的HSS-LDE系列模块化伺服驱动器。

进一步，在所述控制台架上对应所述安装板相邻的两侧设有固定块，所述固定块抵住所述安装板相邻两侧相应的位置以定位住所述安装板。

进一步，在所述控制台架靠近所述触摸屏一端的外侧设有放置调试电脑的支撑机构，并且所述支撑机构相对所述控制台架可转动设置以竖直收缩在所述控制台架的端部或朝所述控制台架端部外侧展开成水平状。

进一步，所述支撑机构包括承载板、固定板、支撑板和连接板；所述固定板有两块，其上设有开口朝所述控制台架外侧的U型槽，两块所述固定板分别竖直固定在所述控制台架端部相应的位置处；所述支撑板的一端铰接在所述固定板的顶部，所述承载板固定在两块所述支撑板上；所述连接板的一端铰接在所述固定板的U型槽的中部，其另一端向下收拢在所述固定板的U型槽中或者斜向上抵住水平状的所述支撑板的中部，进而将所述承载板竖直收缩在所述控制台架的端部或朝所述控制台架端部外侧展开成水平状。

进一步，所述快夹组件包括基座、操纵杆、连杆和木板；所述基座固定在所述控制台架上且对应相应的所述驱动模块的上方，所述操纵杆上靠近一端的位置铰接在所述基座上，其另一端为手动下压或抬起的操作端；所述连杆的上端连接所述操纵杆铰接所述基座的一端，其下端竖直向下连接所述木板；所述木板上设有两个连接所述直流母线的主电极，在所述驱动模块上设有两个与所述主电极一一对应的副电极，并且手动下压或抬起所述操纵杆的操作端可以带动所述木板上下运动，进而将所述主电极与所述副电极断开或接通。

进一步，所述木板上相对与所述控制台架相邻的两侧以及相对所述控制台架的一侧分别竖直设有将所述主电极围起来的绝缘板。

进一步，所述电机台架包括柜体、基板和电机安装板；所述基板固定在所述柜体内；所述电机安装板与所述伺服电机一一对应设置，其分别固定在所述基板相应的位置处，每一块所述电机安装板上安装有一个所述伺服电机，并且每一个所述伺服电机的主轴上固定套装有一个负载惯量盘；所述柜体的底部设有若干个第一万向轮。

进一步，所述控制台架设有若干个第二万向轮。

本发明的有益效果是：该测试平台结构紧凑，便于组装；底部具有万向轮方便移动；伺服驱动单元可以为双排敞开式放置在控制台架上，便于操作；保护及测试功能全，通过触摸屏进行相关功能操作，操作简单，自动程度较高，较少人为干预，无需占用测试人员较多时间；伺服驱动单元的安装方式和直流母线间的电气连接方式，尤其适用于批量测试。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为控制台架的三维图；

图3为控制台架的俯视图；

图4为图3的A放大图；

图5为快夹组件的三维图；

图6为快夹组件的俯视图；

图7为电机台架的三维图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、控制台架，2、线缆，3、第一重载连接器插座，4、伺服电机，5、第二重载连接器插座，6、安装板，7、电源模块，8、驱动模块，9、触摸屏，10、固定块，11、承载板，12、固定板，13、支撑板，14、连接板，15、基座，16、操纵杆，17、连杆，18、木板，19、主电极，20、绝缘板，21、柜体，22、基板，23、电机安装板，24、负载惯量盘，25、第一万向轮，26、第二万向轮，27、配电面板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种模块化伺服驱动单元综合测试平台，包括控制台架1、电机台架和线缆2。所述控制台架1设有若干个第二万向轮26，在所述控制台架1上安装有伺服驱动单元组件，其侧壁上设有第一重载连接器插座3，所述第一重载连接器插座3与所述伺服驱动单元组件电气连接。所述电机台架上安装有多台伺服电机4，在所述电机台架的侧壁上设有第二重载连接器插座5，所述第二重载连接器插座5与所述伺服电机4电气连接。所述线缆2连接所述第一重载连接器插座3和所述第二重载连接器插座5以通过所述伺服驱动单元组件对所述伺服电机4进行测试。

如图2所示，所述伺服驱动单元组件设有两组，其并排在所述控制台架1上。所述伺服驱动单元组件包括安装板6、电源模块7和驱动模块8。所述安装板6置于所述控制台架1上，所述电源模块7和所述驱动模块8均分别安装在所述安装板6上相应的位置处，并且所述驱动模块8与所述伺服电机4一一对应设置，所述电源模块7分别通过直流母线连接不同的所述驱动模块8并向相应的所述驱动模块8进行供电，在每一所述直流母线上设有将其与相应的所述驱动模块8接通或断开的快夹组件28。不同的所述驱动模块8电气连接所述第一重载连接器插座3的不同引脚，不同的所述伺服电机4电气连接所述第二重载连接器插座5的不同引脚，所述线缆2将所述第一重载连接器插座3和所述第二重载连接器插座5相对应的引脚连接起来，进而将所述驱动模块8与所述伺服电机4一一对应的电气连接，并且相对应的所述驱动模块8与所述伺服电机4电气连接后分别形成信号线回路和动力线回路。在所述信号线回路上串联有继电器，在所述动力线回路上串联有接触器所述控制台架1内部设有控制所述继电器动作、所述接触器动作以及所述驱动模块8运行的PLC控制器，其端部设有对所述PLC控制器下放控制指令的触摸屏9。在所述控制台架1端部对应所述触摸屏9的一侧设有配电面板27，配电面板27由主电断路器、急停按钮、报警指示灯、插座组成，插座用于调试电脑供电，急停按钮用于紧急情况下安全停止操作。

在所述控制台架1靠近所述触摸屏9一端的外侧设有放置调试电脑的支撑机构，并且所述支撑机构相对所述控制台架1可转动设置以竖直收缩在所述控制台架1的端部或朝所述控制台架1端部外侧展开成水平状。所述支撑机构包括承载板11、固定板12、支撑板13和连接板14。所述固定板12有两块，其上设有开口朝所述控制台架1外侧的U型槽，两块所述固定板12分别竖直固定在所述控制台架1端部相应的位置处。所述支撑板13的一端铰接在所述固定板12的顶部，所述承载板11固定在两块所述支撑板13上。所述连接板14的一端铰接在所述固定板12的U型槽的中部，其另一端向下收拢在所述固定板12的U型槽中或者斜向上抵住水平状的所述支撑板13的中部，进而将所述承载板11竖直收缩在所述控制台架1的端部或朝所述控制台架1端部外侧展开成水平状。

如图3和4所示。在所述控制台架1上对应所述安装板6相邻的两侧设有固定块10，所述固定块10抵住所述安装板6相邻两侧相应的位置以定位住所述安装板6。将安装板6放置在控制台架1上部，并使其两侧分别抵住相应的固定块10以完成定位，从而无需进行安装板6的锁紧操作，可快速进行伺服驱动单元组件的更换测试。

如图5和6所示，所述快夹组件28包括基座15、操纵杆16、连杆17和木板18。所述基座15固定在所述控制台架1上且对应相应的所述驱动模块8的上方，所述操纵杆16上靠近一端的位置铰接在所述基座15上，其另一端为手动下压或抬起的操作端。所述连杆17的上端连接所述操纵杆16铰接所述基座15的一端，其下端竖直向下连接所述木板18。所述木板18上设有两个连接所述直流母线的主电极19，在所述驱动模块8上设有两个与所述主电极19一一对应的副电极，并且手动下压或抬起所述操纵杆16的操作端可以带动所述木板18上下运动，进而将所述主电极19与所述副电极断开或接通。通过手动下压或抬起操纵杆16的操作端，实现对驱动模块8供电的快速断开或接通，即通过手动下压操纵杆16的操作端，实现直流母线对驱动模块8供电的快速断开，通过手动抬起操纵杆16的操作端，实现直流母线对驱动模块8供电的快速接通。所述木板18上相对与所述控制台架1相邻的两侧以及相对所述控制台架1的一侧分别竖直设有将所述主电极19围起来的绝缘板20，绝缘板20对主电极19进行三面围挡，防止意外触碰到操纵杆16或主电极19，具有一定的安全防护作用。

如图7所示，所述电机台架包括柜体21、基板22和电机安装板23。所述基板22固定在所述柜体21内。所述电机安装板23与所述伺服电机4一一对应设置，其分别固定在所述基板22相应的位置处，每一块所述电机安装板23上安装有一个所述伺服电机4，并且每一个所述伺服电机4的主轴上固定套装有一个负载惯量盘24。所述柜体21的底部设有若干个第一万向轮25。

该模块化伺服驱动单元综合测试平台工作原理：通过连接线缆2将控制台架1和电机台架实现电气连接，接通控制台架1供电电源，导入控制台架1伺服驱动单元中驱动模块8的参数，使其驱动电机台架上的伺服电机4运行；通过控制台架1上的9触摸屏进行相应的操作，实现驱动模块8对伺服电机4的短路保护测试、缺相保护测试、编码器故障保护测试、开关机测试和连续运行测试。通过伺服电机4运行情况和驱动模块8反馈信号来检测伺服驱动单元是否生产合格。本测试平台可以对两台电源模块7与十二台驱动模块8同时测试，快速进行伺服驱动单元出厂检验，保证其生产合格。

伺服驱动单元保护、开关机及运行功能等测试：

(1)可实现驱动模块输出短路保护测试

伺服驱动单元在正常工作时，通过控制台架1上触摸屏9操作向PLC控制器下发指令，从而控制接触器造成电源模块7输出到伺服电机4上的动力线回路相间或相对地短路，模拟进行驱动模块8短路保护功能测试。

(2)可实现驱动模块输出缺相保护测试

伺服驱动单元在正常工作时，通过控制台架1上触摸屏9操作向PLC控制器下发指令，从而控制接触器造成电源模块7输出到伺服电机4的动力线回路上任一相开路，模拟进行驱动模块8缺相保护功能测试。

(3)可实现驱动模块编码器信号故障保护测试

伺服驱动单元在正常工作时，通过控制台架1上触摸屏9操作向PLC控制器下发指令，从而控制继电器造成脱开伺服电机4的编码器到驱动模块8的反馈信号或脱开伺服电机4的编码器的供电，模拟进行驱动模块8编码器信号故障保护功能测试。

(4)伺服驱动单元开关机测试

通过控制台架1上触摸屏9操作向PLC控制器下发指令，设置运行/断电时间及循环次数，通过PLC程序控制接触器自动循环实现每组伺服驱动单元开关机测试，以便进行电应力测试。

(5)伺服驱动单元连续运行测试

通过控制台架1上触摸屏9操作向PLC控制器下发指令，设置驱动模块8连续运行时间，在设置时间内无故障者下线，对于故障者下线维修，同时通过直流母线上的快夹组件28可快速实现单个驱动模块8更换上线测试，可以实现运行计时及运行状态警示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种模块化伺服驱动单元综合测试平台，其特征在于，包括控制台架（1）、电机台架和线缆（2）；所述控制台架（1）上安装有伺服驱动单元组件，其侧壁上设有第一重载连接器插座（3），所述第一重载连接器插座（3）与所述伺服驱动单元组件电气连接；所述电机台架上安装有多台伺服电机（4），在所述电机台架的侧壁上设有第二重载连接器插座（5），所述第二重载连接器插座（5）与所述伺服电机（4）电气连接；所述线缆（2）连接所述第一重载连接器插座（3）和所述第二重载连接器插座（5）以通过所述伺服驱动单元组件对所述伺服电机（4）进行测试；

所述伺服驱动单元组件设有两组，其并排在所述控制台架（1）上；

所述伺服驱动单元组件包括安装板（6）、电源模块（7）和驱动模块（8）；所述安装板（6）置于所述控制台架（1）上，所述电源模块（7）和所述驱动模块（8）均分别安装在所述安装板（6）上相应的位置处，并且所述驱动模块（8）与所述伺服电机（4）一一对应设置，所述电源模块（7）分别通过直流母线连接不同的所述驱动模块（8）并向相应的所述驱动模块（8）进行供电，在每一所述直流母线上设有将其与相应的所述驱动模块（8）接通或断开的快夹组件（28）；

不同的所述驱动模块（8）电气连接所述第一重载连接器插座（3）的不同引脚，不同的所述伺服电机（4）电气连接所述第二重载连接器插座（5）的不同引脚，所述线缆（2）将所述第一重载连接器插座（3）和所述第二重载连接器插座（5）相对应的引脚连接起来，进而将所述驱动模块（8）与所述伺服电机（4）一一对应的电气连接，并且相对应的所述驱动模块（8）与所述伺服电机（4）电气连接后分别形成信号线回路和动力线回路；

在所述信号线回路上串联有继电器，在所述动力线回路上串联有接触器；所述控制台架（1）内部设有控制所述继电器动作、所述接触器动作以及所述驱动模块（8）运行的PLC控制器，其端部设有对所述PLC控制器下放控制指令的触摸屏（9）；

在所述控制台架（1）上对应所述安装板（6）相邻的两侧设有固定块（10），所述固定块（10）抵住所述安装板（6）相邻两侧相应的位置以定位住所述安装板（6）；

在所述控制台架（1）靠近所述触摸屏（9）一端的外侧设有放置调试电脑的支撑机构，并且所述支撑机构相对所述控制台架（1）可转动设置以竖直收缩在所述控制台架（1）的端部或朝所述控制台架（1）端部外侧展开成水平状。

2.根据权利要求1所述的模块化伺服驱动单元综合测试平台，其特征在于，所述支撑机构包括承载板（11）、固定板（12）、支撑板（13）和连接板（14）；所述固定板（12）有两块，其上设有开口朝所述控制台架（1）外侧的U型槽，两块所述固定板（12）分别竖直固定在所述控制台架（1）端部相应的位置处；所述支撑板（13）的一端铰接在所述固定板（12）的顶部，所述承载板（11）固定在两块所述支撑板（13）上；所述连接板（14）的一端铰接在所述固定板（12）的U型槽的中部，其另一端向下收拢在所述固定板（12）的U型槽中或者斜向上抵住水平状的所述支撑板（13）的中部，进而将所述承载板（11）竖直收缩在所述控制台架（1）的端部或朝所述控制台架（1）端部外侧展开成水平状。

3.根据权利要求1所述的模块化伺服驱动单元综合测试平台，其特征在于，所述快夹组件（28）包括基座（15）、操纵杆（16）、连杆（17）和木板（18）；所述基座（15）固定在所述控制台架（1）上且对应相应的所述驱动模块（8）的上方，所述操纵杆（16）上靠近一端的位置铰接在所述基座（15）上，其另一端为手动下压或抬起的操作端；所述连杆（17）的上端连接所述操纵杆（16）铰接所述基座（15）的一端，其下端竖直向下连接所述木板（18）；所述木板（18）上设有两个连接所述直流母线的主电极（19），在所述驱动模块（8）上设有两个与所述主电极（19）一一对应的副电极，并且手动下压或抬起所述操纵杆（16）的操作端可以带动所述木板（18）上下运动，进而将所述主电极（19）与所述副电极断开或接通。

4.根据权利要求3所述的模块化伺服驱动单元综合测试平台，其特征在于，所述木板（18）上相对与所述控制台架（1）相邻的两侧以及相对所述控制台架（1）的一侧分别竖直设有将所述主电极（19）围起来的绝缘板（20）。

5.根据权利要求1所述的模块化伺服驱动单元综合测试平台，其特征在于，所述电机台架包括柜体（21）、基板（22）和电机安装板（23）；所述基板（22）固定在所述柜体（21）内；所述电机安装板（23）与所述伺服电机（4）一一对应设置，其分别固定在所述基板（22）相应的位置处，每一块所述电机安装板（23）上安装有一个所述伺服电机（4），并且每一个所述伺服电机（4）的主轴上固定套装有一个负载惯量盘（24）；所述柜体（21）的底部设有若干个第一万向轮（25）。

6.根据权利要求1至5任一项所述的模块化伺服驱动单元综合测试平台，其特征在于，所述控制台架（1）设有若干个第二万向轮（26）。