CN114754953A - 一种机电伺服机构刚度测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及刚度检测技术领域，且公开了一种机电伺服机构刚度测试装置，包括支撑座以及用于对伺服电机的输出轴施力的气缸，所述气缸在水平方向固定，且所述气缸活塞杆的轴心高度与伺服电机输出轴的轴心高度一致，所述支撑座上设置有两个以气缸活塞杆的中心轴线为对称轴线的挤压机构，所述挤压机构包括依次相连的固定板、第一弹力件以及推板，所述固定板与支撑座固定连接，所述支撑座上设置有用于承载伺服电机的滑动机构，两个所述推板以及滑动机构之间形成伺服电机的固定空间。本发明，挤压机构和滑动机构组成自动对准机构，无需慢慢调节伺服电机的位置，即可将伺服电机输出轴与气缸活塞杆的轴心对齐，更加快速精度更高。

Description

一种机电伺服机构刚度测试装置

技术领域

本发明涉及刚度检测技术领域，具体涉及一种机电伺服机构刚度测试装置。

背景技术

刚度是指材料在受力时抵抗弹性变形的能力，在弹性范围内，刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数，即引起单位位移所需的力。在机电伺服机构中，伺服电机是整个伺服机构中的执行部分，其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度，在工作过程中，伺服电机输出轴(即负载轴)需要承载各种不同重量的负载，应避免在工作中出现挠曲变形的现象，一旦输出轴发生挠曲将导致输出轴或转子的旋转极不平稳，产生振动甚至断轴，直接影响整机的运行质量，伺服电机输出轴的刚度是否合格，是保证整个系统性能准确性的关键。伺服电机输出轴的刚度可通过施力部件不断向输出轴施加轴向力，检测在不同力度的作用下，输出轴是否弯曲。

如申请号为CN201921780718.1，授权公告日为20200619，名称为“一种机电伺服机构刚度测试装置”的实用新型专利，公布了“一种机电伺服机构刚度测试装置，包括底座，所述底座的顶部依次通过螺栓固定连接有支架和支撑板，所述支架的一侧活动铰接有转动调节板，转动调节板的一侧通过螺丝固定有承重板，所述承重板的顶部放置有伺服电机，且伺服电机上设置有输出端，所述承重板的顶部通过螺栓固定有侧板，侧板位于伺服电机的两侧，侧板的顶部通过螺丝连接有U型板，所述U型板的数量设置为两个，两个U型板之间转动安装有转动轴，转动轴的外部套设有凸轮，所述凸轮的底部连接有压板，压板滑动设置在所述U型板的一侧，所述支撑板的一侧通过螺栓固定有安装板，安装板的一侧通过螺丝安装有气缸，气缸的内部设置有活塞杆，所述活塞杆的另一端通过螺母螺栓固定连接有检测推板”，通过先将伺服电机的位置调节完成，之后启动气缸对检测推板施加不同的推力，来对输出端的刚度进行检测，并在检测过程中，使用者可采用一些测量工具进行配合，来检测输出端是否发生形变。

上述实用新型专利通过气缸、活塞杆和检测推板作为施力部件，检测推板与伺服电机输出轴直接挤压接触，检测推板的各位置对伺服电机输出轴的挤压力并不都相同，而是从而活塞杆的轴心向四周不断减弱，所以在对伺服电机输出轴进行挤压时，需要使活塞杆的轴心和伺服电机输出轴的轴心对齐，若两者轴心偏离，此时检测推板对伺服电机输出轴的挤压力并不是气缸释放出的最大力，导致检测不精准，而且两者轴心偏离越大，检测的准确性越低，甚至会因为偏离过大导致检测推板与活塞杆之间出现断裂，上述实用新型在将伺服电机放置在承重板上时，没有设置对准机构，需要慢慢调节伺服电机的位置，耗费更多的时间完成气缸活塞杆的轴心和伺服电机输出轴的轴心对齐的工作，且因为伺服电机输出轴和气缸活塞杆之间隔有检测推板，而且两者直径也不同，在对齐观测时存在较大误差，轴心对齐不精准。

发明内容

本发明的目的是提供一种机电伺服机构刚度测试装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机电伺服机构刚度测试装置，包括支撑座以及用于对伺服电机的输出轴施力的气缸，所述气缸在水平方向固定，且所述气缸活塞杆的轴心高度与伺服电机输出轴的轴心高度一致，所述支撑座上设置有两个以气缸活塞杆的中心轴线为对称轴线的挤压机构，所述挤压机构包括依次相连的固定板、第一弹力件以及推板，所述固定板与支撑座固定连接；

所述支撑座上设置有用于承载伺服电机的滑动机构，两个所述推板以及滑动机构之间形成伺服电机的固定空间，所述推板对伺服电机的挤压力是滑动机构的滑动阻力的十倍以上。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述固定板和推板上螺接有螺纹管。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述螺纹管的内腔活动插接有限位杆，所述限位杆与推板固定连接。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述支撑座上还设置有可使气缸上下移动的升降机构，所述升降机构通过连接板与气缸固定连接，所述气缸活塞杆上同轴线固定安装有检测推板，所述伺服电机输出轴上同轴线可拆卸地插接有校准板，所述校准板的纵截面和检测推板的纵截面的形状大小完全相同。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述校准板的中心设置有可供伺服电机的输出轴插入的通孔，所述校准板的内部设置有与通孔相连通且呈对称设置的两个活动槽，两个所述活动槽以通孔的直径为对称轴，所述活动槽通过第二弹力件连接有压紧块，在所述第二弹力件的作用下，使两个所述压紧块与伺服电机输出轴的外表面压紧连接。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述检测推板上设置有对准件，所述对准件与检测推板相接触的面为平面。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述支撑座上设置有第一滑槽，所述第一滑槽中滑动安装有第一滑板，所述升降机构固定安装在第一滑板的顶部。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述第一滑槽的内壁与第一滑板之间固定连接有第三弹力件，所述第三弹力件对第一滑板具有朝向远离伺服电机方向的推力。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述支撑座的内侧面设置有第二滑槽，所述第二滑槽与气缸之间连接有第二滑板，所述第二滑板的一端与第二滑槽滑动连接另一端与气缸固定连接。

上述的机电伺服机构刚度测试装置，所述检测推板靠近校准板的侧面中心固定嵌入有压力传感器，所述支撑座上固定安装有控制器，所述压力传感器与控制器电性连接。

在上述技术方案中，本发明提供的一种机电伺服机构刚度测试装置，通过设置挤压机构和滑动机构，且挤压机构上的两个推板对伺服电机的挤压力远大于滑动机构滑动时的阻力，当将伺服电机放置在滑动机构上时，在第一弹力件的作用下，两推板分别从两侧挤压伺服电机，根据力的相互性，伺服电机与滑动机构一起向作用力更小的一侧滑动，当两侧挤压力相同时达到平衡状态，伺服电机和滑动机构停止，此时伺服电机输出轴的中心轴线位于两挤压机构的对称面上，而气缸活塞杆的中心轴线为两挤压机构的对称轴线，从而伺服电机输出轴的中心轴线与气缸活塞杆的中心轴线自动位于同一竖平面内，而且气缸活塞杆的轴心高度与伺服电机输出轴的轴心高度一致，保证了伺服电机输出轴的中心轴线与气缸活塞杆的中心轴线位于同一水平面内，从而实现了伺服电机输出轴的中心轴线与气缸活塞杆的中心轴线重合的目的，保证伺服电机输出轴刚度检测的准确性，与现有技术相比，挤压机构和滑动机构共同组成自动对准机构，不需要慢慢调节伺服电机的位置，即可将伺服电机输出轴的轴心与气缸活塞杆的轴心对齐，更加快速，而且对齐工作不受伺服电机输出轴和气缸活塞杆之间是否隔有检测推板，以及两者直径是否相同的影响，对齐精度更高，可有效解决现有技术中存在的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的机电伺服机构刚度测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的A部放大结构示意图；

图3为本发明实施例提供的机电伺服机构刚度测试装置另一视角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的机电伺服机构刚度测试装置的剖面图；

图5为本发明实施例提供的校准板的剖面图；

图6为本发明实施例提供的限位杆和螺纹管的结构示意图。

附图标记说明：

1、支撑座；2、可见光发射器；3、校准板；4、检测推板；5、气缸；6、激光测距传感器；7、第二滑槽；8、控制器；9、滑轨；10、固定板；11、第一弹力件；12、螺纹管；13、推板；14、第一滑槽；15、第三弹力件；16、第一滑板；17、升降机构；18、连接板；19、压力传感器；20、对准件；21、承载板；22、通孔；23、压紧块；24、第二弹力件；25、活动槽；26、限位杆。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-6所示，本发明实施例提供的一种机电伺服机构刚度测试装置，包括支撑座1以及用于对伺服电机的输出轴施力的气缸5，气缸5在水平方向固定，且气缸5活塞杆的轴心高度与伺服电机输出轴的轴心高度一致，支撑座1上设置有两个以气缸5活塞杆的中心轴线为对称轴线的挤压机构，挤压机构包括依次相连的固定板10、第一弹力件11以及推板13，固定板10与支撑座1固定连接，支撑座1上设置有用于承载伺服电机的滑动机构，两个推板13以及滑动机构之间形成伺服电机的固定空间，推板13对伺服电机的挤压力是滑动机构的滑动阻力的十倍以上。

具体的，本实施例提供的机电伺服机构刚度测试装置，用于对伺服电机的输出轴进行刚度检测，支撑座1用于承载竖向和横向的作用力，保证本实施例机电伺服机构刚度测试装置中施力部件和受力部件的安全及稳定运行，伺服电机放置在支撑座1上，放置面保持水平，使伺服电机处于水平放置状态，气缸5为刚度检测的施力部件，气缸5运行时气缸5上的活塞杆对伺服电机输出轴进行挤压施力，气缸5可调节气压大小，从而改变活塞杆对伺服电机输出轴挤压力的大小，气缸5与伺服电机一样呈水平设置，气缸5的安装面高度和伺服电机的放置面高度可根据需要在生产制造时设定，通过使用长度测量工具和简单的计算方式(长度测量工具和计算方式均为公知常识，在此不赘述)，可确定气缸5活塞杆和伺服电机输出轴的轴心位于同一高度，即可使气缸5活塞杆的中心轴线与伺服电机输出轴的中心轴心位于同一水平面，挤压机构用于对被检测的伺服电机进行施力，滑动机构用于实现挤压机构对伺服电机挤压时使伺服电机移动，挤压机构上的固定板10与支撑座1固定连接，起到对该挤压机构支撑和固定的作用，使挤压机构整体不会相对支撑座1移动，两推板13用于从伺服电机的两侧进行挤压，第一弹力件11用于对推板13提供推力，第一弹力件11优选为弹簧，使其对推板13产生垂直方向的推力，两推板13上连接的第一弹力件11的数量可为一个或多个，需保证两推板13受到的第一弹力件11的推力大小相同方向相反，使两推板13对伺服电机两侧的挤压力对称均匀分布，且满足推板13对伺服电机的挤压力远大于滑动机构的滑动阻力，最好为十倍以上，伺服电机与滑动机构之间的摩擦力大于滑动机构的滑动阻力，当两推板13挤压伺服电机时，伺服电机与滑动机构之间不相对移动，而是使滑动机构自身产生移动，而推板13对伺服电机的挤压力为滑动机构的滑动阻力的十倍以上，是为保证伺服电机和滑动机构稳定静止时，伺服电机两侧受到的挤压力相同，从而使伺服电机输出轴的中心轴线位于两挤压机构的对称面上。本实施例中机电伺服机构刚度测试装置的工作原理为，将伺服电机放置在两推板13之间，并水平位于滑动机构上，使其尾部抵接支撑座1的内侧面，两推板13在第一弹力件11的作用下将伺服电机夹持固定，并在两侧的第一弹力件11弹力不同的情况下，推板13将伺服电机和滑动机构自行向第一弹力件11弹力更小的一侧推动，直至两侧第一弹力件11的弹力恢复相同，此时同时完成了对伺服电机的定位和固定，之后启动气缸5使气缸5上的活塞杆对伺服电机输出轴进行挤压即可，配合曲度检测工具或者位移测量工具，检测伺服电机输出轴在气缸5的不同挤压力的作用下是否发生挠曲。在气缸5活塞杆对伺服电机输出轴进行挤压时，需保证气缸5输出的压力值准确地作用到伺服电机输出轴上，即需要气缸5活塞杆与伺服电机输出轴对齐，不让对伺服电机输出轴的作用力偏移，最好两者的中心轴线位于同一直线，才能保证伺服电机输出轴刚度检测的准确性，现有技术中，在放置和固定伺服电机时，由于缺少对准机构，需要慢慢调节伺服电机的位置，耗费更多的时间完成气缸活塞杆的轴心和伺服电机输出轴的轴心对齐的工作，且因为伺服电机输出轴和气缸活塞杆之间隔有检测推板，而且两者直径也不同，在对齐观测时存在较大误差，轴心对齐不精准。本发明的创新点在于，增加了挤压机构和滑动机构，挤压机构为两个分别位于伺服电机的两侧，从两侧对伺服电机施以相同大小的力，使滑动机构连同伺服电机在两侧推力的作用下，移动到两个挤压机构的对称中心线上，自动完成对准工作，精准且高效。

本实施例中，挤压机构上的两个推板13对伺服电机的挤压力远大于滑动机构滑动时的阻力，当将伺服电机放置在滑动机构上时，在第一弹力件11的作用下，两推板13分别从两侧挤压伺服电机，根据力的相互性，伺服电机与滑动机构一起向作用力更小的一侧滑动，当两侧挤压力相同时达到平衡状态，伺服电机和滑动机构停止，此时伺服电机输出轴的中心轴线位于两挤压机构的对称面上，而气缸5活塞杆的中心轴线为两挤压机构的对称轴线，从而伺服电机输出轴的中心轴线与气缸5活塞杆的中心轴线自动位于同一竖平面内，而且气缸5活塞杆的轴心高度与伺服电机输出轴的轴心高度一致，保证了伺服电机输出轴的中心轴线与气缸5活塞杆的中心轴线位于同一水平面内，该水平面和竖平面的相交线即为伺服电机输出轴的中心轴线与气缸5活塞杆的中心轴线，从而实现了伺服电机输出轴的中心轴线与气缸5活塞杆的中心轴线重合的目的，保证伺服电机输出轴刚度检测的准确性。

本实施例中，滑动机构可采用多种滑动形式，如轨道式滑动、滚轮式滑动、滚珠式滑动等，满足滑动阻力远小于推板13对伺服电机的推力即可，本实施例优选轨道式滑动，在起到滑动作用的同时，可起到限制滑动机构向其他方向移动的作用，采用轨道式滑动时的滑动机构包括固定安装在支撑座1上的滑轨9和承载伺服电机的承载板21，承载板21的底部固定安装有可在滑轨9中自由滑动的导轨，滑轨9和导轨之间的滑动摩擦力远小于推板13对伺服电机的挤压力，当推板13对伺服电机进行挤压时，滑动机构的移动即依靠滑轨9与导轨之间的滑动来实现，而承载板21与伺服电机之间的摩擦力大于滑轨9与导轨之间的摩擦力，使伺服电机在被推动时与承载板21之间没有相对移动，实现伺服电机和承载板21一起移动，提高伺服电机位置的稳定性。

本实施例中，两推板13不但起到对伺服电机进行推动的作用，同时也起到对伺服电机的固定作用，当伺服电机自动定位后，两推板13将伺服电机夹紧，可防止伺服电机的在外力的作用下，伺服电机和推板13出现晃动或移动，与现有技术相比，减少了对伺服电机专门的固定机构，降低生产成本，以及减小了该机电伺服机构刚度测试装置的体积。

其中，两推板13的对立面可通过胶粘或螺丝等方式固定安装防滑板，用于增大与伺服电机之间的摩擦力，防滑板的材质优选粗糙度较大的橡胶材质，不但可增大摩擦力，同时可在挤压时对伺服电机的外表面进行保护。

但是当外部对伺服电机的作用力大于第一弹力件11的弹力时，依然会造成伺服电机和推板13的移动，当两推板13出现晃动或移动时，两推板13的相对位置极可能会出现偏差，由于推板13与伺服电机之间存在摩擦力，两推板13很难进行自动复位，使两推板13不会处于原始的对称状态，一旦出现该状况，将导致伺服电机两侧第一弹力件11出现不同程度的弯曲，伺服电机两侧的推力大小将会不同，从而造成伺服电机输出轴的中心轴线的位置出现变动，将直接影响在刚度检测时气缸5活塞杆与伺服电机输出轴的对准，并影响刚度检测的准确性。

进一步的，为加强伺服电机和两推板13的牢固性，保证推板13不会出现位移，固定板10和推板13上螺接有螺纹管12，螺纹管12可同时与固定板10和推板13螺纹连接，螺纹管12由高刚度材料如金属制成，不易变形，当与固定板10和推板13螺纹连接时，由于固定板10与支撑座1固定连接，利用螺纹管12的高刚度特性，使推板13与螺纹管12牢固连接在一起，不会出现相对移动，从而即使处于两推板13之间的伺服电机受到外部干扰的作用力大于第一弹力件11的弹力，只要螺纹管12和固定板10不会出现变形，第一弹力件11就不会被压缩或别伸长，其推板13也不会移动，保证两推板13始终处于原始的对称状态，解决上述技术问题。

上述的螺纹管12的数量可为一个或多个，需保证推板13与固定板10之间连接的牢固性，螺纹管12的数量优选为和第一弹力件11的数量相同，且当第一弹力件11为弹簧时，螺纹管12从第一弹力件11的内部轴向穿过，使螺纹管12与第一弹力件11合二为一，不但提高美观度，而且可将螺纹管12与第一弹力件11对推板13的作用点相同，可使螺纹管12对推板13达到更好的固定效果。螺纹管12的存在不会影响伺服电机在放置阶段的操作，当将伺服电机放置在两推板13之间时，先将螺纹管12旋转使其与推板13之间保持足够距离，保证推板13有足够的移动空间即可。

本实施例中，螺纹管12远离推板13的一端应延伸至固定板10的外侧，且可在该端面固定安装呈圆柱体或多边体状的旋转部，当对螺纹管12进行转动时，通过位于固定板10外侧的旋转部，可更加方便施力。

本实施例中，在伺服电机的放置阶段，因为螺纹管12与推板13不螺接，此时固定板10和推板13之间只通过第一弹力件11连接，当将伺服电机放在两个推板13之间时，推板13的侧面与伺服电机的侧面接触，由于推板13没有硬固定，在摩擦力的作用下，推板13将向与摩擦力相同的方向发生位移，而此时两推板13与伺服电机之间的摩擦力不会完全相同，从而容易导致两推板13的相对位置出现偏差，导致两侧的第一弹力件11发生不同程度的扭曲，影响伺服电机输出轴的对准，在没有其他辅助结构时，只能通过手动将两推板13的位置进行调节使其位置对称，较为耗时。

进一步的，螺纹管12的内腔活动插接有限位杆26，限位杆26与推板13固定连接，限位杆26的另一端位于螺纹管12的内腔中，限位杆26呈圆柱体，螺纹管12可自由旋转，不受限位杆26的影响，且限位杆26的外表面与螺纹管12的内壁之间的间隙为零或近似为零，防止限位杆26和螺纹管12之间出现径向方向的晃动。

本实施例中，当将伺服电机放置在两推板13之间时，限位杆26起到导向和限位的作用，使两推板只能沿着限位杆26的轴向方向移动，不受与伺服电机之间摩擦力的影响，保证两推板13的相对位置不会改变，而第一弹力件11的弹力方向也为限位杆26的轴向方向，从而第一弹力件11不会发生扭曲，保证了伺服电机输出轴的对准效率，也不需要手动调节，更加快速，且效果更好。

本实施例中，还可对不同大小类型的伺服电机输出轴的轴心与气缸5活塞杆的轴心进行精确对准，再进一步的，支撑座1上还设置有可使气缸5上下移动的升降机构17，升降机构17通过连接板18与气缸5固定连接，升降机构17优选为另一气缸，气缸5活塞杆上同轴线固定安装有检测推板4，伺服电机输出轴上同轴线可拆卸地插接有校准板3，校准板3的纵截面和检测推板4的纵截面的形状大小完全相同，其截面可为圆形或者多边形，校准板3和检测推板4用于配合工作，并在升降机构17的作用下实现对不同大小类型的伺服电机输出轴进行的轴心与气缸5活塞杆的轴心进行精确对准。

当更换不同大小类型的伺服电机时，伺服电机输出轴中心轴线的高度将随着改变，所以需要对气缸5活塞杆的中心轴线的高度进行调节，使两者的中心轴线位于同一水平面，通过启动升降机构17即可实现对气缸5活塞杆的中心轴线的高度进行调节的目的，配合上述的竖平面对齐，即可实现对不同大小类型的伺服电机输出轴的轴心与气缸5活塞杆的轴心进行精确对准的目的；而本实施例对于不同类型大小的伺服电机输出轴的对准，所要解决的另一个问题是，如何实现两者中心轴线更加精准地位于同一水平面(在使气缸5活塞杆与伺服电机输出轴的中心轴线位于同一水平面之前，已经完成气缸5活塞杆与伺服电机输出轴的中心轴线位于同一竖平面的工作)；

因为气缸5活塞杆与检测推板4同轴设置，伺服电机输出轴与校准板3同轴设置，即当检测推板4的中心轴线与校准板3的中心轴线位于同一水平面时，气缸5活塞杆与伺服电机输出轴的中心轴线即位于同一水平面，因为校准板3的纵截面和检测推板4的纵截面的形状大小完全相同，所以当检测推板4与校准板3重合或两者高度达到一致时，即可实现气缸5活塞杆与伺服电机输出轴的中心轴线位于同一水平面，因为检测推板4与校准板3之间没有其他物体隔离和遮挡，当检测推板4与校准板3距离较近时，通过肉眼即可观察检测推板4与校准板3的高度是否相同或近似相同，非常方便。

再进一步的，若检测推板4与校准板3距离相对较远，不方便观察，或者为了更加精准的对齐，可在检测推板4上设置对准件20，对准件20与检测推板4相接触的面为平面，对准件20可安装在检测推板4的底部或顶部，但要使对准件20处于水平状态，为了确定对准件20的水平度，可在对准件20上设置气泡水平仪，方便观察，且为了对准件20不影响测试工作，使其拆卸方便，可在了对准件20上嵌入永磁铁，永磁铁与检测推板4吸附连接；

当进行定位对准时，将对准件20吸附到检测推板4的底部或顶部(底部和顶部的选择根据检测推板4与校准板3的相对高度决定，不赘述)，通过气泡水平仪确定对准件20处于水平状态，此时通过对准件20即可观察出检测推板4与校准板3的高度谁高谁低，之后启动升级机构17，使检测推板4进行向上或向下的移动，当移动至校准板3与对准件20的水平面接触时，此时的检测推板4与校准板3的高度一致，即完成气缸5活塞杆与伺服电机输出轴的中心轴线位于同一水平面，该方式更加精准。

本实施例中，再进一步的，为实现一个校准板3可适用于不同类型大小的伺服电机，在一优选的实施方式中，校准板3的中心设置有可供伺服电机的输出轴插入的通孔22，校准板3的内部设置有与通孔22相连通且呈对称设置的两个活动槽25，两个活动槽25以通孔22的直径为对称轴，活动槽25通过第二弹力件24连接有压紧块23，在第二弹力件24的作用下，使两个压紧块23与伺服电机输出轴的外表面压紧连接，两个第二弹力件24为两个规格完全相同的弹簧或弹性钢片，两个第二弹力件24作用到伺服电机输出轴上的作用力的大小相同方向相反，当将伺服电机输出轴插入到两个压紧块23之间时，由于两个第二弹力件24作用到伺服电机输出轴上的作用力的大小相同，所以两个第二弹力件24被压缩的长度相同，使得伺服电机输出轴位于通孔22的中心，且不受伺服电机输出轴粗细度的影响，即不同类型大小的伺服电机都可以使用该校准板，保证伺服电机输出轴的中心轴线与通孔22的中心线重合，实现伺服电机输出轴与校准板3的同轴设置。

本实施例中，压紧块23与伺服电机输出轴相接触的面为为弧形面，增大接触面积，从而增大摩擦力，且可进一步的增大弧形面的粗糙度，使压紧块23与伺服电机输出轴不易相对移动，保证压紧块23的稳定性。

在上述的结构中，因为气缸5可进行上下移动，支撑座1的内壁对气缸5的尾部抵接，用于对气缸5限位，且气缸5与升降机构17通过连接板18固定连接，若因为生产技术问题，导致气缸5的尾部与支撑座1的内壁之间存在空隙没能完全抵接，在气缸5进行施力时，由于力度较大容易使升降机构17的升降杆产生弯曲变形，造成气缸5倾斜使气缸5活塞杆和伺服电机输出轴的中心轴线偏离，影响刚度测试的准确性，甚至造成升降机构17的损坏。

为确保检测的准确性和升降机构17不会受到影响，再进一步的，支撑座1上设置有第一滑槽14，第一滑槽14中滑动安装有第一滑板16，升降机构17通过螺栓固定安装在第一滑板16的顶部，当气缸5的尾部与支撑座1的内壁之间存在空隙，此时气缸5施力对伺服电机输出轴进行挤压时，在反作用力的作用下将反向推动气缸5反向移动，使气缸5的尾部与支撑座1的内壁之间完全贴合，气缸5活塞杆不会出现倾斜，保证刚度测试的准确性，而且第一滑板16与第一滑槽14滑动连接，升降机构17将在反作用力的作用下和第一滑板16一起反向移动，从而不会造成升降机构17的损坏，有效解决上述问题。

本实施例中，为防止第一滑板16在第一滑槽14中滑动时的阻力较大，导致滑动不及时，而最终使气缸5产生略微倾斜，影响刚度检测的准确性，再进一步的，第一滑槽14的内壁与第一滑板16之间固定连接有第三弹力件15，第三弹力件15对第一滑板16具有朝向远离伺服电机方向的推力，第三弹力件15可为弹簧，且第三弹力件15的数量不少于两个，为两个时，两个第三弹力件15分别位于第一滑板16侧面的两侧，保证第三弹力件15对第一滑板16的推力处于均匀状态，在第三弹力件15的作用下，可使第一滑板16向气缸5的尾部方向移动，使气缸5的尾部在气缸5启动之前就与支撑座1的内壁保持贴合，可避免由于第一滑板16在第一滑槽14中滑动时的阻力较大，导致气缸5产生倾斜的情况发生。

本实施例中，因为气缸5的尾部在气缸5启动之前就与支撑座1的内壁保持贴合，当对气缸5进行高度调节时，气缸5的尾部与支撑座1的内壁之间存在摩擦力，容易产生较大的噪音和震动，再进一步的，支撑座1的内侧面设置有第二滑槽7，第二滑槽7与气缸5之间连接有第二滑板，第二滑板的一端与第二滑槽7滑动连接另一端与气缸5固定连接，第二滑板与第二滑槽7配合工作，且滑动时的摩擦力远小于气缸5尾部与支撑座1内壁之间的摩擦力，从而可有效减少噪音和震动的产生，因为气缸5在施力时，第二滑板起到支撑的作用，为保证第二滑板支撑时的稳定性，其数量至少为两个。

再进一步的，检测推板4靠近校准板3的侧面中心固定嵌入有压力传感器19，在刚度测试时，压力传感器19直接与伺服电机输出轴抵接，将气缸的气压大小以具体的压力值的形式显示出来，支撑座1上固定安装有控制器8，压力传感器19与控制器8电性连接，控制器8上设置有显示屏，压力传感器19检测到的压力值在显示屏上显示，可更加方便地观察伺服电机输出轴受到的挤压力。

在现有技术中，多采用千分表对伺服电机输出轴是否挠曲进行检测，将千分表放置在伺服电机输出轴上的某个位置，当该位置出现挠曲时，将使千分表的检测头顶起，千分表将顶起产生的位移量以指针转动的形式反应千分表上，通过指针的转动即可得知伺服电机输出轴发生了挠曲，但是该方式存在不足，只能检测特定方向的挠曲，当伺服电机输出轴往千分表检测头下方的方向挠曲时，千分表的检测头无法被顶起，从而将无法检测出伺服电机输出轴发生挠曲；而且千分表灵敏度很高，若伺服电机输出轴发生挠曲时幅度过大，将导致千分表内的弹簧受损，使千分表遭到损坏，因此该检测挠曲的方式需要改进。

本实施例中，为解决上述伺服电机输出轴挠曲检测中的不足，再进一步的，气缸5上固定安装有对检测推板4进行距离测量的激光测距传感器6，激光测距传感器6采用高精度激光测距传感器，如H-PT50(该产品为现有技术，不赘述)，精度达到0.01mm，当伺服电机输出轴稍微发生挠曲时，无论挠曲方向朝向何方，伺服电机输出轴的直线长度都将变短，从而检测推板4发生位移，激光测距传感器6将检测到检测推板4的位移变化，并将检测到的位移变化的数值在控制器8的显示屏上显示，方便记录和观察，而且激光测距传感器6与伺服电机输出轴不用接触，不会无论伺服电机输出轴发生挠曲的幅度多大，都不会对其造成损坏，有效解决了现有技术中的不足；

本实施例中，通过激光测距传感器6检测到的位移变化量与通过压力传感器19检测到的压力值都会在控制器8的显示屏上显示并记录，可通过逐渐提高压力值，线性分析伺服电机输出轴的挠曲度，通过两组数据的对比，可更加系统地分析伺服电机输出轴的挠曲度与受到不同压力时的关系。

因为伺服电机输出轴发生挠曲时，其幅度很小，需要集中精力通过观察设备上的示数才能发现，比较耗费精力，为使伺服电机输出轴发生挠曲时，更加直观地被发现，本实施例中，再进一步的，支撑座1上还固定安装有可见光发射器2，可见光发射器2发出的可见光垂直照射到校准板3远离检测推板4的一侧面上(即照射面)，且校准板3的照射面为光滑的反光镜面，可将可见光发射器2发出的可见光较清洗地反射。因为当伺服电机输出轴没有发生挠曲时，校准板3的径向与伺服电机输出轴的轴向相互垂直，可见光发射器2发出的可见光与伺服电机输出轴轴向平行，此时可见光与校准板3的照射面垂直，可见光的入射线、法线和反射性重合，从而可见光线为一条，当伺服电机输出轴发生挠曲时，且无论挠曲方向朝向何方，校准板3都将跟随发生倾斜，使得可见光与校准板3的照射面不再垂直，入射线、法线和反射性不再重合，从而可见光线变为两条，该可见光数量的变化非常容易被肉眼观察到，当发现可见光线变为两条后就知道伺服电机输出轴发生了挠曲，非常轻松。当发生了挠曲后，此时操作人员可再集中精力观察设备上具体的位移变化数，进行更加细致的分析，该方式可大大节省精力。

本实施例中，优选为将校准板3安装在伺服电机输出轴活动端的端部，当伺服电机输出轴发生了挠曲时活动端的变化幅度最大，从而校准板3发生倾斜的幅度也最大，使得可见光的入射线和反射性之间的夹角更大，更大的夹角可使两条可见光线更加明显，更容易被发现。

本实施例中，更进一步的，可见光发射器2发出的可见光照射到照射面的位置优选为靠近照射面边缘的位置，因为当校准板3倾斜时，照射面从中心至边缘的倾斜幅度逐渐增大，更大的倾斜幅度可使可见光的入射线和反射性之间的夹角进一步增大，从而更容易发现可见光数量的变化。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种机电伺服机构刚度测试装置，包括支撑座(1)以及用于对伺服电机的输出轴施力的气缸(5)，所述气缸(5)在水平方向固定，且所述气缸(5)活塞杆的轴心高度与伺服电机输出轴的轴心高度一致，其特征在于：

所述支撑座(1)上设置有两个以气缸(5)活塞杆的中心轴线为对称轴线的挤压机构，所述挤压机构包括依次相连的固定板(10)、第一弹力件(11)以及推板(13)，所述固定板(10)与支撑座(1)固定连接；

所述支撑座(1)上设置有用于承载伺服电机的滑动机构，两个所述推板(13)以及滑动机构之间形成伺服电机的固定空间，所述推板(13)对伺服电机的挤压力是滑动机构的滑动阻力的十倍以上。

2.根据权利要求1所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述固定板(10)和推板(13)上螺接有螺纹管(12)。

3.根据权利要求2所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述螺纹管(12)的内腔活动插接有限位杆(26)，所述限位杆(26)与推板(13)固定连接。

4.根据权利要求1所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述支撑座(1)上还设置有可使气缸(5)上下移动的升降机构(17)，所述升降机构(17)通过连接板(18)与气缸(5)固定连接，所述气缸(5)活塞杆上同轴线固定安装有检测推板(4)，所述伺服电机输出轴上同轴线可拆卸地插接有校准板(3)，所述校准板(3)的纵截面和检测推板(4)的纵截面的形状大小完全相同。

5.根据权利要求4所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述校准板(3)的中心设置有可供伺服电机的输出轴插入的通孔(22)，所述校准板(3)的内部设置有与通孔(22)相连通且呈对称设置的两个活动槽(25)，两个所述活动槽(25)以通孔(22)的直径为对称轴，所述活动槽(25)通过第二弹力件(24)连接有压紧块(23)，在所述第二弹力件(24)的作用下，使两个所述压紧块(23)与伺服电机输出轴的外表面压紧连接。

6.根据权利要求4所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述检测推板(4)上设置有对准件(20)，所述对准件(20)与检测推板(4)相接触的面为平面。

7.根据权利要求1所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述支撑座(1)上设置有第一滑槽(14)，所述第一滑槽(14)中滑动安装有第一滑板(16)，所述升降机构(17)固定安装在第一滑板(16)的顶部。

8.根据权利要求7所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述第一滑槽(14)的内壁与第一滑板(16)之间固定连接有第三弹力件(15)，所述第三弹力件(15)对第一滑板(16)具有朝向远离伺服电机方向的推力。

9.根据权利要求8所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述支撑座(1)的内侧面设置有第二滑槽(7)，所述第二滑槽(7)与气缸(5)之间连接有第二滑板，所述第二滑板的一端与第二滑槽(7)滑动连接另一端与气缸(5)固定连接。

10.根据权利要求1所述的机电伺服机构刚度测试装置，其特征在于：所述检测推板(4)靠近校准板(3)的侧面中心固定嵌入有压力传感器(19)，所述支撑座(1)上固定安装有控制器(8)，所述压力传感器(19)与控制器(8)电性连接。

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