CN112697321B - 伺服机构用可调节单向压力测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种伺服机构用可调节单向压力测试装置，包括活动挡板机构、弹簧架组件、台板组件以及传感器转接块组件，所述活动挡板机构安装在台板组件上并形成容纳空间，所述弹簧架组件安装在容纳空间的一侧，所述容纳空间的另一侧用于安装被测伺服机构，所述被测伺服机构通过传感器转接块组件连接弹簧架组件，本发明通过伺服机构的活塞杆伸出压缩弹簧，进而弹簧产生反弹力成为测试负载力，并通过位于测试装置上的传感器转接板组件内的单压力传感器和显示设备显示该力值，完成伺服机构的单向输出压力的测试，具有结构简单、安全、可靠、低成本的优势。

Description

伺服机构用可调节单向压力测试装置

技术领域

本发明涉及伺服机构测试领域，具体地，涉及一种伺服机构用可调节单向压力测试装置。

背景技术

伺服机构是指经由闭回路控制方式达到一个机械系统位置、速度、或加速度控制的系统.

新研制的伺服机构样机，需要快速验证样机的推力，测试不一定要求十分精确。常见的测试伺服机构推力的设备体积大且结构比较复杂，测试装置的型式多为垂直型，装夹被测的伺服机构不够便捷，大大降低了测试效率，且每次测试能耗高，测试成本大。

专利文献CN110132448A公开了一种伺服电机自动化测试装置，机械手臂包括多轴旋转换向装置和夹具，夹具包括侧夹板和下夹板，侧夹板与气缸连接，下底板固定在固定板的底端，气缸固定在固定板的上端，固定板的背面还固定有带孔的连接板，测试箱包含若干个测试区间，包括设置在测试箱内的伸缩气缸，伸缩气缸的推杆向外并和移动板固定连接，移动板的下方固定有滑轨并配合有滑座，滑座固定在测试箱内，移动板用来放置待检测的伺服电机，移动板的两侧固定有N形的支架，支架的外侧固定有侧板，支架的顶部设置有挤压气缸，挤压气缸的推杆连接有滚轴，滚轴的两端设置滚轮，移动板的外侧固定有遮挡板，但该设计结构复杂，成本高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种伺服机构用可调节单向压力测试装置。

根据本发明提供的一种伺服机构用可调节单向压力测试装置，包括活动挡板机构、弹簧架组件、台板组件以及传感器转接块组件；

所述活动挡板机构安装在所述台板组件上并形成容纳空间，所述弹簧架组件安装在所述容纳空间的一侧，所述容纳空间的另一侧用于安装被测伺服机构，所述被测伺服机构通过传感器转接块组件连接所述弹簧架组件。

优选地，所述活动挡板机构包括活动端挡块组件、受力杆、固定端挡块组件；

所述固定端挡块组件的底部安装在所述台板组件的一端，所述活动端挡块组件的底部安装在所述台板组件的另一端，所述受力杆的两端分别与所述固定端挡块组件的顶部、活动端挡块组件的顶部连接；

所述弹簧架组件的一端与所述固定端挡块组件连接，所述弹簧架组件的另一端与所述被测伺服机构的一端弹性配合，所述被测伺服机构的另一端安装在活动端挡块组件上。

优选地，所述活动端挡块组件能够沿所述被测伺服机构的轴向方向调整在所述台板组件上的安装位置以匹配不同尺寸的被测伺服机构。

优选地，所述弹簧架组件包括支架、前板、弹簧、后板以及导向螺柱；

所述后板安装在所述固定端挡块组件上，所述弹簧的一端安装在所述后板上，所述弹簧的另一端连接所述前板，所述导向螺柱的一端安装在所述后板上，所述导向螺柱的另一端穿过所述前板与所述支架连接，所述前板在外力的驱使下能够沿所述导向螺柱移动；

所述支架安装在所述台板组件上。

优选地，所述前板上安装有第一弹簧座，所述后板上安装有第二弹簧座，所述弹簧设置在第一弹簧座和第二弹簧座之间；

所述第二弹簧座上设置有导引空间，当前板带动第一弹簧座靠近后板运动时，所述第一弹簧座朝向第二弹簧座的一端能够运动到导引空间的内部。

优选地，所述传感器转接块组件包括固定架、多个接头导柱以及单压力型传感器；

所述被测伺服机构通过第二接口连接所述传感器转接块组件，其中，所述单压力型传感器安装在所述固定架上，多个所述接头导柱沿所述单压力型传感器的周向布置且一端安装在所述固定架上，多个所述接头导柱的另一端与第二接口上设置的多个导向孔活动配合。

优选地，所述活动端挡块组件的下部设有加强筋以及防转筋；

所述防转筋、加强筋上分别设置有T型卡槽结构。

优选地，所述台板组件上安装有支板，所述支板用于辅助支撑所述被测伺服机构。

优选地，所述活动端挡块组件、固定端挡块组件上分别设置有第一加强筋、第二加强筋。

优选地，所述台板组件的底部安装有多个滚轮。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明中的测试装置，伺服机构的活塞杆伸出时通过一系列力传递，压缩测试装置上的弹簧，弹簧产生反弹力成为测试负载力，该力也就是伺服机构的单向输出压力即推力，并通过位于测试装置上的传感器转接板组件内的单压力传感器和显示设备显示该力值，完成伺服机构的单向输出压力的测试，具有结构简单、安全、可靠、低成本的优势。

2、本发明中的活动端挡块组件能够沿所述被测伺服机构的轴向方向调整在所述台板组件上的安装位置以匹配不同尺寸的被测伺服机构，因此本发明能够适用于多种型号的伺服机构的测量，具有普适性。

3、本发明中弹簧架组件上采用两个相配合的弹簧座来限制弹簧压缩过程中的行程，大大增加了设备的稳定性。

4、本发明中活动端挡块组件、固定端挡块组件都设置有加强筋且安装后通过多个受力杆进行支撑，增加了整体结构的强度，实用性强。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一个方向的立体结构示意图；

图2为本发明另一个方向的立体结构示意图；

图3为本发明中台板组件底面的结构示意图；

图4为本发明中活动端挡块组件的结构示意图；

图5为本发明中固定端挡块组件的结构示意图；

图6为本发明中弹簧架组件的结构示意图；

图7为本发明中弹簧座嵌套结构示意图；

图8为本发明防转筋和加强筋上孔口结构示意图；

图9为本发明台板组件的结构示意图；

图10为本发明传感器转接块组件的结构示意图。

图中示出：

活动端挡块组件1 防转筋15

受力杆2 第一加强筋16

第一接口3 第一弹簧座17

被测伺服机构4 第二弹簧座18

支架5 台板19

前板6 后板20

弹簧7 导向螺柱21

固定端挡块组件8 接头导柱22

支板9 单压力型传感器23

台板组件10 孔口24

滚轮11 第一竖板25

第二接口12 第二加强筋26

传感器转接块组件13 支撑横板27

螺栓14 第二竖板28

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

本发明提供了一种伺服机构用可调节单向压力测试装置，如图1～图10所示，包括活动挡板机构、弹簧架组件、台板组件10以及传感器转接块组件13，活动挡板机构安装在所述台板组件10上并形成容纳空间，所述弹簧架组件安装在所述容纳空间的一侧，所述容纳空间的另一侧用于安装被测伺服机构4，所述被测伺服机构4通过传感器转接块组件13连接所述弹簧架组件。

进一步地，在一个优选例中，所述活动挡板机构包括活动端挡块组件1、受力杆2、固定端挡块组件8，所述固定端挡块组件8的底部安装在所述台板组件10的一端，所述活动端挡块组件1的底部安装在所述台板组件10的另一端，所述受力杆2的两端分别与所述固定端挡块组件8的顶部、活动端挡块组件1的顶部连接，所述弹簧架组件的一端与所述固定端挡块组件8连接，所述弹簧架组件的另一端与所述被测伺服机构4的一端弹性配合，所述被测伺服机构4的另一端安装在活动端挡块组件1上。所述弹簧架组件包括支架5、前板6、弹簧7、后板20以及导向螺柱21，所述后板20安装在所述固定端挡块组件8上，所述弹簧7的一端安装在所述后板20上，所述弹簧7的另一端连接所述前板6，所述导向螺柱21的一端安装在所述后板20上，所述导向螺柱21的另一端穿过所述前板6与所述支架5连接，所述前板6在外力的驱使下能够沿所述导向螺柱21移动，所述支架5安装在所述台板组件10上。弹簧7产生的反弹力作为加载到被测伺服机构4上的负载力，所述导向螺柱21两端有螺纹，中部有轴环用于所述弹簧7的压缩限位。所述轴环便于所述导向螺柱旋入所述后板20时的操作。

所述前板6上安装有第一弹簧座17，所述后板20上安装有第二弹簧座18，所述弹簧7设置在第一弹簧座17和第二弹簧座18之间，所述第二弹簧座18上设置有导引空间，当前板6带动第一弹簧座17靠近后板20运动时，所述第一弹簧座17朝向第二弹簧座18的一端能够运动到导引空间的内部。

具体地，所述活动端挡块组件1能够沿所述被测伺服机构4的轴向方向调整在所述台板组件10上的安装位置以匹配不同尺寸的被测伺服机构4。

本发明适用于前后两端采用杆端轴承作为机械接口与上级机构进行连接的伺服机构，测试伺服机构的输出力，即推力。在实际应用中，接口型式可根据被测伺服机构进行适应性设计。

具体地，所述传感器转接块组件13包括固定架、多个接头导柱22以及单压力型传感器23，所述被测伺服机构4通过第二接口12连接所述传感器转接块组件13，其中，所述单压力型传感器23安装在所述固定架上，多个所述接头导柱22沿所述单压力型传感器23的周向布置且一端安装在所述固定架上，多个所述接头导柱22的另一端与第二接口12上设置的多个导向孔活动配合。所述第二接口12的另一端接触并压迫传感器转接块组件13中的一件单压力型传感器23产生压力测试信号，第二接口12上有1组导向孔，套入所述传感器转接块组件13上的接头导柱22，用于防止第二接口12不产生偏离。

所述活动端挡块组件1的下部设有第一加强筋16以及防转筋15，所述防转筋15、第一加强筋16上分别设置有T型卡槽结构。用于安装紧固活动端挡块组件1的螺栓14的六角头，被安装在所述T型卡槽结构内并被限制了转动，T型卡槽能防止螺栓14掉落，所述防转筋15和第一加强筋16上有开有孔口24。所述孔口24便于所述螺栓14装入T型卡槽或从中取出。

所述台板组件10上安装有支板9，所述支板9用于辅助支撑所述被测伺服机构4，所述台板组件10的底部安装有多个滚轮11，利于整个测试装置移动。所述活动端挡块组件1、固定端挡块组件8上分别设置有第一加强筋、第二加强筋。

实施例2：

本实施例为实施例1的一个变化例，本发明中的活动端挡块组件1、固定端挡块组件8分别通过螺栓等紧固件安装于所述台板组件10台板上的两端，受力杆2的数量为4个，4个受力杆2分别连接沿被测伺服机构4的周向布置，所述受力杆2的两端分别由平垫圈、弹簧垫圈和螺母紧固于活动端挡块组件1、固定端挡块组件8上，受力杆2作为负载力的主要受力部件，根据测试的需要，所述活动端挡块组件1可沿被测伺服机构4的轴向进行移动，台板组件10的台板19上开有多处长条形孔，便于在活动端挡块组件1在不同位置时的紧固螺栓穿过并用螺母等紧固件拧紧，可调整并锁定活动端挡块组件1进而能够实现锁定活动端挡块组件1上的第一接口3和固定端挡块组件8上的第二接口12的间距，以适应被测伺服机构4的长度。

如图4所示，活动端挡块组件1包括第一竖板25、第二加强筋26以及支撑横板27，第二加强筋26分别与所述第一竖板25、支撑横板27焊接。如图5所示，所述固定端挡块组件8包括第二竖板28、第二加强筋26以及支撑横板27，第二加强筋26分别与所述第二竖板28、支撑横板27焊接。通过采用加强筋大大增加了活动端挡块组件1、固定端挡块组件8的强度。

所述弹簧架组件通过螺钉等紧固件安装在固定端挡块组件8和台板组件10上，所述传感器转接块组件13通过螺钉等紧固件安装于所述弹簧架组件的前板6的中部，所述活动端挡块组件1竖板的中央螺接有第一接口3。

本发明在测试装置上采取了一些可靠性和安全措施，具体如下：

在可靠性方面，台板组件10下设了第一加强筋16以加强台板的刚性，台板下部的防转筋15也具有增强台板局部刚性的作用，用支架支撑弹簧架组件6，用支板9支撑被测试件。

在安全性方面，每件定位的弹簧7的一对弹簧座第一弹簧座17和第二弹簧座18均采取加长设计并嵌套的措施，可阻止弹簧7向侧面弹出。

为适应不同长度的直线式伺服机构的测试需要，将活动端挡块组件1设计成沿被测伺服机构4轴向可移动，以调整接口间的距离。本发明的一种设计实例可覆盖两端安装部位距离为500㎜～800㎜的直线式伺服机构，可覆盖的长度范围可进一步设计扩大。

本发明的工作原理如下：

当被测伺服机构4上的活塞杆伸出时通过力传递压缩测试装置上的一组压力弹簧7，弹簧7生产反弹力，反作用于被测伺服机构4的活塞杆，相当于给予被测伺服机构4负载力，由于活动端挡块组件1、固定端挡块组件8分别固定于台板组件10时能抵抗的力有限，另加设至少4根受力杆2将两端活动端挡块组件1和固定端挡块组件8连接，将测试装置和被测伺服机构4视为整体，则可将负载力视为这个整体的内力，相当一部分力可分流作用于上述的受力杆，不会导致两端的活动端挡块组件1、固定端挡块组件8滑动或破坏进而无法进行测试。

测试装置中，一组压力弹簧7以均布方式安装于弹簧架组件内部，每件弹簧7的两端被一对嵌套的第一弹簧座17和第二弹簧座18定位，弹簧架组件通过螺钉、螺母等紧固件安装在固定端挡块组件8上，弹簧架组件的组成零件，如弹簧7，可以根据被测伺服机构所要求的不同负载力要求,进行适应性重新设计弹簧7的刚度、长度等参数，在弹簧架组件和被测伺服机构4活塞杆的接口处设置一只单压力传感器，弹簧7被压缩产生的反弹力可施加于该传感器，通过显示设备可显示力值，达到测试伺服机构输出力的目的。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种伺服机构用可调节单向压力测试装置，其特征在于，包括活动挡板机构、弹簧架组件、台板组件(10)以及传感器转接块组件(13)；

所述活动挡板机构安装在所述台板组件(10)上并形成容纳空间，所述弹簧架组件安装在所述容纳空间的一侧，所述容纳空间的另一侧用于安装被测伺服机构(4)，所述被测伺服机构(4)通过传感器转接块组件(13)连接所述弹簧架组件；

所述活动挡板机构包括活动端挡块组件(1)、受力杆(2)、固定端挡块组件(8)；

所述固定端挡块组件(8)的底部安装在所述台板组件(10)的一端，所述活动端挡块组件(1)的底部安装在所述台板组件(10)的另一端，所述受力杆(2)的两端分别与所述固定端挡块组件(8)的顶部、活动端挡块组件(1)的顶部连接；

所述弹簧架组件的一端与所述固定端挡块组件(8)连接，所述弹簧架组件的另一端与所述被测伺服机构(4)的一端弹性配合，所述被测伺服机构(4)的另一端安装在活动端挡块组件(1)上；

所述弹簧架组件包括支架(5)、前板(6)、弹簧(7)、后板(20)以及导向螺柱(21)；

所述后板(20)安装在所述固定端挡块组件(8)上，所述弹簧(7)的一端安装在所述后板(20)上，所述弹簧(7)的另一端连接所述前板(6)，所述导向螺柱(21)的一端安装在所述后板(20)上，所述导向螺柱(21)的另一端穿过所述前板(6)与所述支架(5)连接，所述前板(6)在外力的驱使下能够沿所述导向螺柱(21)移动；

所述支架(5)安装在所述台板组件(10)上。

2.根据权利要求1所述的伺服机构用可调节单向压力测试装置，其特征在于，所述活动端挡块组件(1)能够沿所述被测伺服机构(4)的轴向方向调整在所述台板组件(10)上的安装位置以匹配不同尺寸的被测伺服机构(4)。

3.根据权利要求1所述的伺服机构用可调节单向压力测试装置，其特征在于，所述前板(6)上安装有第一弹簧座(17)，所述后板(20)上安装有第二弹簧座(18)，所述弹簧(7)设置在第一弹簧座(17)和第二弹簧座(18)之间；

所述第二弹簧座(18)上设置有导引空间，当前板(6)带动第一弹簧座(17)靠近后板(20)运动时，所述第一弹簧座(17)朝向第二弹簧座(18)的一端能够运动到导引空间的内部。

4.根据权利要求1所述的伺服机构用可调节单向压力测试装置，其特征在于，所述传感器转接块组件(13)包括固定架、多个接头导柱(22)以及单压力型传感器(23)；

所述被测伺服机构(4)通过第二接口(12)连接所述传感器转接块组件(13)，其中，所述单压力型传感器(23)安装在所述固定架上，多个所述接头导柱(22)沿所述单压力型传感器(23)的周向布置且一端安装在所述固定架上，多个所述接头导柱(22)的另一端与第二接口(12)上设置的多个导向孔活动配合。

5.根据权利要求1所述的伺服机构用可调节单向压力测试装置，其特征在于，所述活动端挡块组件(1)的下部设有第一加强筋(16)以及防转筋(15)；

所述防转筋(15)、第一加强筋(16)上分别设置有T型卡槽结构。

6.根据权利要求1所述的伺服机构用可调节单向压力测试装置，其特征在于，所述台板组件(10)上安装有支板(9)，所述支板(9)用于辅助支撑所述被测伺服机构(4)。

7.根据权利要求1所述的伺服机构用可调节单向压力测试装置，其特征在于，所述活动端挡块组件(1)、固定端挡块组件(8)上分别设置有第一加强筋、第二加强筋。

8.根据权利要求1所述的伺服机构用可调节单向压力测试装置，其特征在于，所述台板组件(10)的底部安装有多个滚轮(11)。

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