CN113325313A - 电机测试组件、电机测试装置以及对电机进行测试的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电机测试组件，包括底座、用于固定待测试电机且固定安装到底座的电机安装板总成、位于电机安装板总成两侧的两套测试套件。每个测试套件包括：螺母安装板总成，设置有用于旋于待测试电机的丝杆的螺母，螺母安装板总成相对于底座可动地安装到底座；负载安装板总成，相对于底座可移动地安装到底座，且包括测力传感器，负载安装板总成和螺母安装板总成之间设置负载连接杆，螺母安装板的运动能通过负载连接杆传递到负载安装板总成，当螺母安装板带动负载安装板总成运动时，负载连接杆抵接测力传感器；负载固定板，固定地安装到底座，负载固定板与负载安装板总成通过一个或多个拉簧连接。本公开还涉及电机测试装置和对电机进行测试的方法。

Description

电机测试组件、电机测试装置以及对电机进行测试的方法

技术领域

本公开涉及电机测试组件、具有所述电机测试组件的电机测试装置以及对电机进行测试的方法。

背景技术

为确保电机运行的可靠性、验证电机性能指标等，需对电机进行寿命测试。例如，测试中可能让电机运转一段时间，考察这些工况测试结束时电机的老化程度、判断电机使用寿命是否满足要求等。

目前存在的测试装置为单直线导轨垂直安装的装置，例如专利CN204789942U中所公开的装置，其测试时手动轴向增加负载，负载显示不够直观，需要通过人工计算砝码数量，只能测试单向出轴的丝杆步进电机寿命，且测试通用性低，仅适用于42系列两相步进电机等少数电机类型，且整体外观看上去简易不美观。

发明内容

本公开的目的在于提出一种新型的电机测试组件以及具有所述电机测试组件的电机测试装置，以解决上述问题，并希望所提出的电机测试组件和电机测试装置相比于传统方案，能用于双出轴电机测试，利于系列化双出轴电机的特殊性、通用性，且更具可操作性、可视化性、美观性及可管理性等等。

为达上述目的，本公开提出了采取了具有如下技术特征的电机测试组件、电机测试装置和电机测试方法。

本公开首先提出一种电机测试组件，包括底座、用于固定待测试电机且固定地安装到所述底座的电机安装板总成，和位于所述电机安装板总成两侧的两套测试套件。每个测试套件包括：螺母安装板总成，其设置有用于旋于待测试电机的丝杆上的螺母，所述螺母安装板总成相对于所述底座可移动地安装到所述底座；负载安装板总成，其相对于所述底座可移动地安装到所述底座，且包括测力传感器，其中，在所述负载安装板总成和螺母安装板总成之间设置有负载连接杆，螺母安装板总成的运动能够通过负载连接杆传递到所述负载安装板总成，且其中，当螺母安装板总成带动负载安装板总成运动时，所述负载连接杆抵接所述测力传感器；负载固定板，其固定地安装到所述底座，其中，所述负载固定板与所述负载安装板总成通过一个或多个拉簧连接。

优选地，所述两套测试套件互为镜像地布置。

优选地，电机安装板总成、螺母安装板总成、负载安装板总成、负载固定板彼此平行地布置。

优选地，负载安装板总成位于螺母安装板总成的远离电机安装板总成的一侧。

优选地，每个测试套件包括两个负载固定板，所述两个负载固定板位于负载安装板总成的靠近电机安装板总成的一侧，且螺母安装板总成位于所述两个负载固定板之间。

优选地，负载安装板总成的长度大于所述两个负载固定板与所述螺母安装板总成的长度之和。

优选地，电机安装板总成包括固定地安装到所述底座的主电机安装板、和连接到所述主电机安装板的辅助电机安装板，待测试电机固定到所述辅助电机安装板。

优选地，主电机安装板和辅助电机安装板均设置有允许待测试电机的丝杆通过的凹口。

优选地，辅助电机安装板的凹口的尺寸不同于主电机安装板的凹口的尺寸。

优选地，螺母安装板总成包括相对于所述底座可移动地安装到所述底座的主螺母安装板、和固定到所述主螺母安装板的辅助螺母安装板，所述螺母固定到所述辅助螺母安装板。

优选地，主螺母安装板和辅助螺母安装板均设置有允许待测试电机的丝杆通过的凹口，所述螺母在辅助螺母安装板的凹口处固定到所述辅助螺母安装板。

优选地，所述负载安装板总成和负载固定板分别设置有彼此相对的拉簧柱，所述拉簧通过所述拉簧柱而连接到负载安装板总成和负载固定板。

优选地，电机测试组件包括多个导向柱，其中所述螺母安装板总成和负载安装板总成可移动地由导向柱支撑。

优选地，电机安装板总成、螺母安装板总成、负载安装板总成、负载固定板均设置有由导向柱穿过的孔。

优选地，所述电机测试组件包括固定到所述底座的多个导向座。

优选地，所述多个导向座对称地布置在底座的两个轴向端部处。

本公开还提出一种电机测试装置，包括如前文任一项所述的电机测试组件。

优选地，所述电机测试装置包括测试台架，用于控制电机的控制单元布置于所述测试台架，其中，电机测试组件的底座固定到所述测试台架的顶部。

优选地，所述电机测试装置包括用于对来自传感器的数据进行处理的处理单元。

优选地，所述电机测试装置包括触摸屏、控制按钮、显示器中的一项或多项。

本公开还提出了使用所述的电机测试组件或前文所述的电机测试装置对电机进行测试的方法，所述电机为具有丝杆的双出轴电机，所述方法总体上包括如下步骤：将电机安装于电机测试组件的电机安装板总成，并将电机测试组件的每个螺母安装板总成的螺母旋于所述电机的丝杆；设定电机运行参数；操作电机，使得电机基于所述电机运行参数重复运行若干个测试周期；记录电机运动状态开始失效时的负载与往复周期数。

优选地，在操作电机之前，可以将负载连接杆调整为靠近但不接触负载安装板总成的测力传感器。

优选地，所述方法还可包括：调整所述电机运行参数，并使得电机基于经调整的电机运行参数重复运行多个测试周期。

优选地，所述方法还包括：调整电机测试组件的拉簧，以改变负载。

优选地，所述方法还包括：更换螺母安装板总成的螺母，并记录不同负载和不同电机运行参数对螺母寿命周期的影响。

优选地，所述方法还包括：更换辅助电机安装板。

优选地，所述方法还包括：更换辅助螺母安装板。

本公开提出的方案采用了特殊的、通用性的双向加载方式，相比于传统方案，其至少具有如下优点：

1.保证被测电机安装与定位，保证同轴度，提高产品测试稳定性。

2.测试机构的通用性、可操作性，通过更换不同规格转接板，可以覆盖更多系列的电机，通用性更强，易于后期工装管理。

3.双侧平衡水平负载，保证测试面负载平衡，使测试更稳定。

4.负载上提高，通过拉簧式组合悬挂，使测试负载上限更高。

下文中将结合附图对实施本公开的最优实施例及其具体优势进行更详尽的描述，以便能容易地理解本公开的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下文中将对本公开实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本公开的一些实施例，而非将本公开的全部实施例限制于此。

图1展示了根据本公开的电机测试装置的一种具体实施方式；

图2展示了根据本公开的电机测试组件的一种具体实施方式；

图3A、3B分别以不同角度展示了电机安装板总成的一种具体实施方式；

图4展示了螺母安装板总成的一种具体实施方式；

图5展示了负载安装板总成的一种具体实施方式；

图6展示了负载固定板的一种具体实施方式；

图7展示了导向座的一种具体实施方式；

图8展示了电机安装板总成与两个螺母安装板总成的组件；

图9展示了辅助螺母安装板的一种具体实施方式；

图10展示了辅助电机安装板的一种具体实施方式；

图11展示了电机测试装置的示例性测试界面；

图12展示了固定环50的示例性图示。

附图标记列表

1 电机测试组件

2 测试台架

3 触摸屏

4 控制按钮

10 底座

20 电机安装板总成

21 主电机安装板

22 辅助电机安装板

23 紧固件

30 螺母安装板总成

31 主螺母安装板

32 辅助螺母安装板

33 负载连接杆

40 负载安装板总成

41 测力传感器

42 拉簧

43 拉簧柱

45 负载固定板

50 固定环

51 紧固螺钉

60 导向柱

62 直线轴承

70 导向座

71 导向座上部

72 导向座下部

80 电机

具体实施方式

为了使得本公开的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本公开具体实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

与附图所展示的实施例相比，本公开保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外，附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现，或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本公开提出了一种新型的电机测试组件1、一种具有所述电机测试组件1的电机测试装置，以及利用所述电机测试组件1或所述电机测试装置对电机进行测试的方法。其中，本公开特别适用于具有从电机的两侧延伸的丝杆的双出轴电机的测试。但同时，所述电机测试组件1和电机测试组件1也可以用于单出轴电机的测试。另外，本公开可适用于步进电机等多种电机类型。从下文介绍可以看出，本公开的方案具有利于系列化双出轴电机的特殊性、通用性，且更具可操作性、可视化性、美观性及可管理性等。

图1展示了根据本公开的电机测试装置的一种具体实施方式的总体结构，图2展示了根据本公开的电机测试组件1的一种具体实施方式。其中，图1的电机测试装置包括图2的电机测试组件1，并将其与电气控制部分进行了集成，用于模拟测试双出轴丝杆电机的使用寿命。

具体参见图1，该电机测试装置包括测试台架2，图2所示的电机测试组件1的底座10固定到所述测试台架2。优选地，电机测试组件1的底座10固定到测试台架2的顶部。

可选地，用于控制电机的控制单元布置于所述测试台架2，例如布置在所述测试台架2内。

可选地，电机测试装置包括用于对来自传感器的数据进行处理的处理单元(未示出)。此外，所述电机测试装置包括触摸屏3、控制按钮4、显示器中的一项或多项。

可选地，电机测试装置还包括测试台架2内部的控制单元(PLC、电源、其它电气辅件等等)。

如图1，整套测试装置包括电机测试组件1、测试台架2、触摸屏3与内部控制系统等。将测试装置与测试系统进行了组合集成，建立专机专位，相对比测试结构部分与控制部分分离的传统结构，本公开的方案的集成整体具有若干优势。例如，一者，将结构与控制部分集成，其更利于使用与维护、更便于后期的管理。二者，整体机构更美观，可视性更强。

参见图2，展示了根据本公开的电机测试组件1的一种具体实施方式。总体上，电机测试组件1包括底座10、电机安装板总成20和位于所述电机安装板总成20两侧的两套测试套件。

底座10可以为任何合适的结构形式，优选地，为如图所示的平板结构。电机测试组件1的其他部件可安装在该底座10上。

电机安装板总成20用于固定待测试的电机80，且固定地安装到所述底座10。

两套测试套件分别位于所述电机安装板总成20两侧。优选地，所述两套测试套件互为镜像地布置。该两套测试套件可相对于电机安装板总成20对称地、互为镜像地布置，也可以相对于位于电机安装板总成20附近的一虚拟平面对称地、互为镜像地布置。图8展示了电机安装板总成与两个螺母安装板总成的组件，其也体现了两个螺母安装板总成的对称布置。

每个测试套件包括以下主要部件：螺母安装板总成30、负载安装板总成40、负载固定板45。优选地，螺母安装板总成30、负载安装板总成40、负载固定板45与前文提及的电机安装板总成20彼此平行地布置，且优选地基本垂直于底座10。

所述螺母安装板总成30相对于所述底座10可移动地安装到所述底座10。螺母安装板总成30设置有用于旋于待测试电机的丝杆上的螺母，所述螺母用于旋到待测试电机的丝杆上，当待测试电机运转时，旋转的丝杆带动螺母发生平移运动，进而螺母安装板总成30随之平移。

负载安装板总成40相对于所述底座10可移动地安装到所述底座10。负载安装板总成40包括测力传感器41。其中，在所述负载安装板总成40和螺母安装板总成30之间设置有负载连接杆33。负载连接杆33的一端固定到螺母安装板总成30，另一端指向负载安装板总成40上的测力传感器41。螺母安装板总成30的运动能够通过负载连接杆33传递到所述负载安装板总成40。且其中，当螺母安装板总成带动负载安装板总成40运动时，所述负载连接杆33抵接所述测力传感器41。在测试开始之前，即各部件没有发生运动时，负载连接杆33可以抵接所述测力传感器41，也可以仅靠近测力传感器，而不发生接触。

负载固定板45固定地安装到所述底座10，其中，所述负载固定板45与所述负载安装板总成40通过一个或多个拉簧42连接。

优选地，所述负载安装板总成40和负载固定板45通过拉簧42连接在一起。

优选地，如图2所示，负载安装板总成40位于螺母安装板总成30的远离电机安装板总成20的一侧。

优选地，如图2所示，每个测试套件包括两个负载固定板45。也就是说，一个负载安装板总成40连接到两个负载固定板45。每个测试套件的两个负载固定板45位于负载安装板总成40的靠近电机安装板总成20的一侧，且螺母安装板总成30位于所述两个负载固定板45之间。

优选地，如图2所示，负载安装板总成40的长度大于所述两个负载固定板45与所述螺母安装板总成30的长度之和。这样，螺母安装板总成30可在两个负载固定板45之间沿其运动方向移动。

通过上述布置，电机测试组件1具有良好的空间规划，且在测试过程中，力的分布可均匀化，提高组件运行的稳定性。如图2所示，整套测试结构的导向均分在被测试电机两侧，且电机与螺母部分的导向由两侧的两根直线导柱进行运动传递，负载部分的导向由最外侧的导向柱60进行负载导向传递，且单侧均采用两个测试传感器进行合力检测，相对于单一导轨形式的传递，整体的结构和运动过程更为稳定可靠。

图3A、3B分别以不同角度展示了电机安装板总成20，且图10展示了可用于电机安装板总成20的辅助电机安装板的一种具体实施方式。根据本公开，电机安装板总成20包括固定地安装到所述底座10的主电机安装板21、和连接到所述主电机安装板21的辅助电机安装板22，待测试电机固定到所述辅助电机安装板22。如图3A、3B所示，双出轴丝杆电机与辅助电机安装板22连接，辅助电机安装板22与主电机安装板21连接，形成电机安装板总成20。其中连接方式优选为通过一个或多个紧固件23连接，例如紧固螺钉，或通过其他类似连接方式连接。

如图所示，主电机安装板21和辅助电机安装板22均设置有允许待测试电机的丝杆通过的凹口。如图3A、3B所示，被测电机外圆定位部与辅助电机安装板22的凹口适配，辅助电机安装板22的凹口与主电机安装板21适配。优选地，辅助电机安装板22的凹口的尺寸不同于主电机安装板21的凹口的尺寸。

图4展示了螺母安装板总成30的一种具体实施方式，且图9展示了可用于螺母安装板总成30的辅助螺母安装板的一种具体实施方式。螺母安装板总成30包括相对于所述底座10可移动地安装到所述底座10的主螺母安装板31、和固定到所述主螺母安装板31的辅助螺母安装板32，用于旋在双出轴丝杆电机丝杆轴上的所述螺母固定到所述辅助螺母安装板32。主螺母安装板31和辅助螺母安装板32均设置有允许待测试电机的丝杆通过的凹口，所述螺母在辅助螺母安装板32的凹口处固定到所述辅助螺母安装板32。其中主螺母安装板31和辅助螺母安装板32的连接方式优选为通过一个或多个紧固件连接，例如紧固螺钉，或通过其他类似连接方式连接。如图4所示，辅助螺母安装板32凹口与主螺母安装板31适配。

主电机安装板21、辅助电机安装板22、主螺母安装板31、辅助螺母安装板32的设置是为了解决现有的测试装置通常存在的一个问题，即电机与螺母的安装过于单一，一套机构只能测试一个系列的产品(如42系列)，局限性较大。而本公开所提出的电机测试组件1具有良好的通用性、可操作性，这通过主电机安装板21、主螺母安装板31、辅助螺母安装板32、辅助电机安装板22的设置而实现，即将辅助螺母安装板32、辅助电机安装板22设置可更换转接安装板，分别与主螺母安装板31、主电机安装板21连接，而主螺母安装板31、主电机安装板21作为通用安装板，是不可拆卸的。通过更换不同安装尺寸的辅助螺母安装板32、辅助电机安装板22，可实现不同系列电机的测试需求，通用性更强，适用范围更广。

图5展示了负载安装板总成40。如图5所示，负载安装板总成40包括负载安装板、拉簧柱43与测力传感器41。

图6展示了负载固定板45。如图6所示，负载固定板45上设置有拉簧柱43。

也就是说，所述负载安装板总成40和负载固定板45分别设置有彼此相对的拉簧柱43，所述拉簧通过所述拉簧柱43而连接到负载安装板总成40和负载固定板45。当负载安装板总成40运动时，由于负载固定板45是固定安装的，拉簧42将发生张紧。

优选地，电机测试组件1包括多个导向柱60，所述导向柱60可平行于底座10布置，其中，所述螺母安装板总成30和负载安装板总成40由导向柱60可移动地支撑。

优选地，电机安装板总成20、螺母安装板总成30、负载安装板总成40、负载固定板45均设置有由导向柱60穿过的孔。其中，尽管电机安装板总成20和负载固定板45并非由导向柱60支撑的可动结构，但其可以设置有允许导向柱60穿过的孔。

其中，负载固定板45、电机安装板总成20端面可通过固定环，以进行轴向的位置调整与固定。图12展示了固定环50的示例性图示，其中，固定环50总体为环形结构，具有允许导向柱60穿过的中心孔。固定环50具有缺口，紧固螺钉51设置在缺口处，通过该紧固螺钉，可以收紧所述缺口，以便收紧固定环的中心孔。通过固定环紧固可对各安装板起到一个轴向固定作用，方便对各安装位置前后的调整。具体地，固定环50分别可安装于电机安装板总成20两侧，导向柱60通过固定环的中心，固定环50通过紧固螺钉抱紧导向柱60，固定电机安装板总成20。类似地，固定环50可分别安装于负载固定板45一侧，导向柱60通过固定环的中心，固定环50通过紧固螺钉抱紧导向柱60，固定负载固定板45。

优选地，所述电机测试组件1包括固定到所述底座10的多个导向座70。所述多个导向座70可对称地布置在底座10的两个轴向端部处，其中每两个导向座70支撑一个导向柱60。

优选地，电机测试组件1可包括多个直线轴承62，分别安装于负载安装板总成40、负载固定板45、电机安装板总成20、螺母安装板总成30。导向柱60贯穿连接全部直线轴承62。

通过直线轴承分别与主电机安装板21和主螺母安装板31适配，导向柱60贯穿直线轴承，导向柱60与直线轴承可为H7级配合公差，保证整体的传动结构的安装定位精度。

图7展示了导向座70的示例性实施方式。如图7所示，导向座70可包括导向座上部71和导向座下部72，二者固定在一起以形成导向座。导向座可例如通过紧固螺钉与底座10连接。

图1、2的实施例中示出了6个导向柱60，每个导向柱60由两个导向座支撑。但导向柱60、导向座的数量不限于此。

本公开所提出的电机测试组件1能实现特殊的、通用性的双向加载方式，用于双出轴丝杆步电机的寿命工况的测试评定。具体如下。

如图2所示，本公开中电机安装板总成20相对于底座10轴向固定，双出轴丝杆电机与辅助电机安装板22紧固连接，且辅助电机安装板22又与主电机安装板21紧固连接，因此，双出轴丝杆电机、辅助电机安装板22、主电机安装板21轴向被完全固定。

螺母与辅助螺母安装板32紧固连接，辅助螺母安装板32与主螺母安装板31紧固连接，螺母旋在双出轴丝杆电机丝杆轴上，螺母安装板总成30通过直线轴承与导向柱60可动地连接。

当电机起动时(例如由于通过触摸屏3发送了指令)，电机丝杆开始旋转，由于电机被完全固定，且旋在电机丝杆上的螺母的径向完全被固定，故而螺母沿丝杆进行轴向位移，带动与其相连接的螺母板总成、负载连接杆33、负载安装板总成40同时进行轴向位移。进而，负载安装板总成40上的拉簧柱43开始拉伸拉簧42，而与拉簧42连接的负载固定板45被固定，故此时拉簧拉伸起到了加载的作用。

从本方案的结构可以看出，双出轴丝杆电机出轴的两端结构相同，连接方式、传动方式均一致，从而实现了双向同加载的方式。

这种双向加载方式至少具有如下优点。

首先，现有的寿命测试装置只能进行单一垂直方向的寿命测试评估，而由于双出轴电机的特殊性，必须对其进行双向负载的测试，故而原有结构已无法满足要求。而本公开将原垂直测试方式重新设计成水平双向的测试方式，将负载由砝码替换为拉簧，从而解决水平双向轴向负载测试的问题。

其次，原寿命测试装置采用单根直线导轨作为导向，而本公开采用双导向柱60导向，受力点均匀分布在电机中心轴线的两端，整体运行会更加平稳。

本公开所提出的电机测试组件1通过采用拉簧加载方式而能够提高测试负载上限。如图2，整套测试结构负载采用弹性的拉簧，拉簧两端与拉簧柱43连接，当电机带动螺母安装板总成30做轴向线性运动时，其端面连接处的负载连接杆33与测力传感器41接触，逐渐带动负载安装板总成40进行轴向位移，此时拉簧与测力传感器41之间产生反作用力，反馈测试信号于控制系统中。

现有的砝码加载方式，由于负载加载受限，一般超过20kg将无法再继续增加。而本公开的拉簧式负载在两端进行分布式组合，并且可以更换拉簧规格，提高负载上限，可操作性更强。

本公开还提出了使用所述的电机测试组件1或前文所述的电机测试装置对电机进行测试的方法，所述电机为具有丝杆的双出轴电机，其特征在于，所述方法总体上包括如下步骤：将电机安装于电机测试组件1的电机安装板总成20，并将电机测试组件1的每个螺母安装板总成30的螺母旋于所述电机的丝杆；设定电机运行参数；操作电机，使得电机基于所述电机运行参数重复运行若干个测试周期；记录电机运动状态开始失效时的负载与往复周期数。

优选地，在操作电机之前，可以将负载连接杆33调整为靠近但不接触负载安装板总成40的测力传感器41。

优选地，所述方法还可包括：调整所述电机运行参数，并使得电机基于经调整的电机运行参数重复运行多个测试周期。

优选地，所述方法还包括：调整电机测试组件1的拉簧，以改变负载。例如，可以更换更大的拉簧，或增加拉簧数量，以加大负载。

优选地，所述方法还包括：更换螺母安装板总成30的螺母，并记录不同负载和不同电机运行参数对螺母寿命周期的影响。

优选地，所述方法还包括：更换辅助电机安装板22。如前文所述，只需要更换辅助电机安装板22，而不需要更换主电机安装板21。这样，可以方便地将测试组件/测试装置调整成适用于不同的电机，如一系列电机的不同型号。

优选地，所述方法还包括：更换辅助螺母安装板32。如前文所述，只需要更换辅助螺母安装板32，而不需要更换主螺母安装板31。这样，可以方便地将测试组件/测试装置调整成适用于不同的电机，如一系列电机的不同型号。

下文详细介绍测试系统和测试方法。

测试的主体结构可以包括触摸屏3、PLC、驱动器、电源、测力传感器41、传感器变送器、电气附件，其中整套控制部分由PLC执行，控制输入部分由触摸屏3执行。

测试项目转换主体由触摸屏3进行参数的设置与动作的执行，将设置参数写入于PLC内部ROM中，PLC接收触摸屏3控制指令，进行各执行动作的信号输出，测试传感器受外力影响后，将跳变的电信号传输至变送器中，变送器将信号进行放大处理后，输入至PLC中，PLC对反馈数据进行处理后再上传至触摸屏3中显示具体负载数值。

如图11所示，触摸屏3中设定完成各项运动参数后，执行启动动作，触摸屏3将控制信号发送于PLC中，PLC内部按测试需求提前编写好控制程序，当接收到触摸屏3启动信号后，触发运动控制程序，PLC输出脉冲信号控制驱动器，电机接收到驱动器信号后进行轴向位移，当连接杆与传感器接触后，负载安装板总成40继续移动，此时拉簧给予传感器一个反作用力，传感器输出信号给到PLC，PLC对信号进行处理后反馈至触摸屏3显示具体数值，电机重复做前后位移动作，模拟实际加载过程，验证电机使用寿命。

本公开提供的双出轴丝杆电机寿命检测装置主要对双出轴丝杆电机进行寿命验证，其主要通过轴向移动所产生的拉力去模拟实际工况，将测试机构与测试系统集成化，从而达到验证整机使用寿命的目的。这种测试结构相比于传统方案，更利于系列化双出轴电机测试的特殊性、通用性，且更具可操作性、可视化性、美观性及可管理性等等。

典型的电机测试流程可以包括如下步骤。

一、设定运动参数测试条件，导程、位移脉冲数、Jog速度、启动速度、加减速、高速。

二、根据设定参数，系统根据PLC程序中换算关系，自动计算运动参数。

三、将电机位置调整至整体结构中央，双出轴两端螺母调整至靠近电机端面，负载连接杆33调整至距测力传感器3mm位置。

四、将电机连接至控制系统中，接通电源后，点击>，预调电机运动方向，如果螺母运动方向是远离丝杆端的，则电机转向正确，再点击<，将螺母位置恢复至初始位置。

五、以6.35mm导程为例，设定位移脉冲数1000pps，启动速度200pps,加减速10000pp/s²，高速1000pps，则实际电机转速300rpm，直线速度31.75mm/s，位移距离31.37mm，点击启动按钮，电机按以上参数运行。

六、当负载连接杆33开始接触测力传感器41的同时，测试传感器将电压变量进行模数转换，通过PLC到HMI，最终显示实际负载量(假设10kg)，当完成31.75mm/s位移距离后，螺母换向运动，开始释放负载，直到位移距离为0，则一个测试周期完成，此时记录下运动周期数量，重复以上步骤100个周期，每100个周期观察电机运行状态，如果状态良好，适量增加位移距离，加大负载，继续重复100个周期，以此往复，直至电机运动状态开始失效，并记录下该电机在恒定速度31.75mm/s下的负载与往复周期数。

七、更换螺母，调整直线速度与位移距离，继续重复4-6测试。通过不断的更换螺母，调整测试负载，记录不同负载和速度对螺母寿命周期的影响。

八、测试系统内置温度传感器模块，实时检测当前温度值。

需要说明的是，本测试方式不仅限于某一导程的双出轴丝杆电机，也适用于普通的外部驱动式、贯通式、固定轴式的丝杆步进电机寿命测试。

本公开所提出的测试方法具有如下优点。一、整个测试部分数据可视化，操作界面人性化，可阅读性强。二、测试负载直接显示具体数值，替换原砝码式，数据读取更方便。三、测试周期、负载等可视化，方便参数记录。

文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的电机测试组件1的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (27)

1.一种电机测试组件，其特征在于，包括：

底座；

电机安装板总成，其用于固定待测试电机，且固定地安装到所述底座；

位于所述电机安装板总成两侧的两套测试套件，每个测试套件包括：

螺母安装板总成，其设置有用于旋于待测试电机的丝杆上的螺母，所述螺母安装板总成相对于所述底座可移动地安装到所述底座；

负载安装板总成，其相对于所述底座可移动地安装到所述底座，且包括测力传感器，其中，在所述负载安装板总成和螺母安装板总成之间设置有负载连接杆，螺母安装板总成的运动能够通过负载连接杆传递到所述负载安装板总成，且其中，当螺母安装板总成带动负载安装板总成运动时，所述负载连接杆抵接所述测力传感器；

负载固定板，其固定地安装到所述底座，其中，所述负载固定板与所述负载安装板总成通过一个或多个拉簧连接。

2.如权利要求1所述的电机测试组件，其特征在于，所述两套测试套件互为镜像地布置。

3.如权利要求1所述的电机测试组件，其特征在于，电机安装板总成、螺母安装板总成、负载安装板总成、负载固定板彼此平行地布置。

4.如权利要求1所述的电机测试组件，其特征在于，负载安装板总成位于螺母安装板总成的远离电机安装板总成的一侧。

5.如权利要求1所述的电机测试组件，其特征在于，每个测试套件包括两个负载固定板，所述两个负载固定板位于负载安装板总成的靠近电机安装板总成的一侧，且螺母安装板总成位于所述两个负载固定板之间。

6.如权利要求5所述的电机测试组件，其特征在于，负载安装板总成的长度大于所述两个负载固定板与所述螺母安装板总成的长度之和。

7.如权利要求1所述的电机测试组件，其特征在于，电机安装板总成包括固定地安装到所述底座的主电机安装板、和连接到所述主电机安装板的辅助电机安装板，待测试电机固定到所述辅助电机安装板。

8.如权利要求7所述的电机测试组件，其特征在于，主电机安装板和辅助电机安装板均设置有允许待测试电机的丝杆通过的凹口。

9.如权利要求7所述的电机测试组件，其特征在于，辅助电机安装板的凹口的尺寸不同于主电机安装板的凹口的尺寸。

10.如权利要求1所述的电机测试组件，其特征在于，螺母安装板总成包括相对于所述底座可移动地安装到所述底座的主螺母安装板、和固定到所述主螺母安装板的辅助螺母安装板，所述螺母固定到所述辅助螺母安装板。

11.如权利要求10所述的电机测试组件，其特征在于，主螺母安装板和辅助螺母安装板均设置有允许待测试电机的丝杆通过的凹口，所述螺母在辅助螺母安装板的凹口处固定到所述辅助螺母安装板。

12.如权利要求1所述的电机测试组件，其特征在于，所述负载安装板总成和负载固定板分别设置有彼此相对的拉簧柱，所述拉簧通过所述拉簧柱而连接到负载安装板总成和负载固定板。

13.如权利要求1所述的电机测试组件，其特征在于，包括多个导向柱，其中所述螺母安装板总成和负载安装板总成可移动地由导向柱支撑。

14.如权利要求13所述的电机测试组件，其特征在于，电机安装板总成、螺母安装板总成、负载安装板总成、负载固定板均设置有由导向柱穿过的孔。

15.如权利要求13所述的电机测试组件，其特征在于，所述电机测试组件包括固定到所述底座的多个导向座。

16.如权利要求15所述的电机测试组件，其特征在于，所述多个导向座对称地布置在底座的两个轴向端部处。

17.一种电机测试装置，其特征在于，包括如权利要求1-16中任一项所述的电机测试组件。

18.如权利要求17所述的电机测试装置，其特征在于，所述电机测试装置包括测试台架，用于控制电机的控制单元布置于所述测试台架，其中，电机测试组件的底座固定到所述测试台架的顶部。

19.如权利要求17所述的电机测试装置，其特征在于，所述电机测试装置包括用于对来自传感器的数据进行处理的处理单元。

20.如权利要求17所述的电机测试装置，其特征在于，所述电机测试装置包括触摸屏、控制按钮、显示器中的一项或多项。

21.一种使用如权利要求1-16中任一项所述的电机测试组件或如权利要求17-20中任一项所述的电机测试装置对电机进行测试的方法，所述电机为具有丝杆的双出轴电机，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将电机安装于电机测试组件的电机安装板总成，并将电机测试组件的每个螺母安装板总成的螺母旋于所述电机的丝杆；

设定电机运行参数；

操作电机，使得电机基于所述电机运行参数重复运行若干个测试周期；

记录电机运动状态开始失效时的负载与往复周期数。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在操作电机之前，将负载连接杆调整为靠近但不接触负载安装板总成的测力传感器。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

调整所述电机运行参数，并使得电机基于经调整的电机运行参数重复运行多个测试周期。

24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

调整电机测试组件的拉簧，以改变负载。

25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

更换螺母安装板总成的螺母，并记录不同负载和不同电机运行参数对螺母寿命周期的影响。

26.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

更换辅助电机安装板。

27.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

更换辅助螺母安装板。

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