CN116046360A - 一种执行器多用途测试设备及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于执行器测试设备技术领域，具体涉及一种执行器多用途测试设备及测试方法。途测试设备包括旋转安装的齿轮、与齿轮同一轴线布置的浮动盘、驱动浮动盘轴向运动的驱动单元、滑动安装的可与齿轮啮合的至少一齿条、对齿轮的转动施加负载的负载单元。齿轮具有第一卡接部，浮动盘具有可与第一卡接部耦合的第二卡接部，驱动单元控制第一卡接部与第二卡接部的耦合；在浮动盘的轴线上还具有用于施加旋转驱动力的轴接部；齿条滑动至远离齿轮时，齿条与齿轮脱开啮合；齿条上还具有用于施加直线驱动力的连接部。测试设备可以适配不同类型的执行器，测试其在模拟工况的性能参数，工况可以根据需要进行调整，提高测试效率，节约测试成本。

Description

一种执行器多用途测试设备及测试方法

技术领域

本发明属于执行器测试设备技术领域，具体涉及一种执行器多用途测试设备及测试方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明总体背景的理解，而不必然被视为承认或暗示该信息已成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着经济的发展，人们的生活水平大幅度提高。智能化已成为家电行业中一个主流的趋势。越来越多的家电产品中需要配置执行直线运动、旋转运动的各类驱动装置。例如专利CN114857829A提供一种冰箱，其具有自动开关门功能，冰箱自动开门时为了克服负压和门封吸力，先使用推杆执行器将冰箱门推开一定的角度，然后旋转执行器介入将冰箱门完全打开。又如专利CN106761149A提供一种推杆执行器，可用于各类家电产品中作为直线运动的驱动单元。再如专利CN212752039U提供一种旋转执行器，可用于各类家电产品中作为旋转运动的驱动单元。

近年来，各类执行器在家电家居等产品中的用途日趋多样化，执行器的产量也随之大幅增长。不同型号的执行器在出厂前均需要对执行力、可靠性等性能指标进行检测。然而，不同的执行器需要匹配不同的检测设备，产生较大的成本，而且检测效率较低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种执行器多用途测试设备及测试方法。

本发明提供的执行器多用途测试设备，包括旋转安装的齿轮、与齿轮同一轴线布置的浮动盘、驱动浮动盘轴向运动的驱动单元、滑动安装的可与齿轮啮合的至少一齿条、对齿轮的转动施加负载的负载单元。

齿轮具有第一卡接部，浮动盘具有可与第一卡接部耦合的第二卡接部，当驱动单元使浮动盘远离齿轮时，第一卡接部与第二卡接部彼此分离，当驱动单元使浮动盘靠近齿轮时，第一卡接部与第二卡接部彼此耦合；在浮动盘的轴线上还具有用于施加旋转驱动力的轴接部；齿条滑动至远离齿轮时，齿条与齿轮脱开啮合；齿条上还具有用于施加直线驱动力的连接部。

进一步地，浮动盘竖向浮动且位于齿轮的上侧，驱动单元位于浮动盘的下侧，当需要浮动盘远离齿轮时，驱动单元从下侧将浮动盘顶起，当需要浮动盘靠近齿轮时，驱动单元不顶推浮动盘，浮动盘受重力作用自然下落。

进一步地，还包括固定安装的装载平台；装载平台位于浮动盘的上方，装载平台具有向下延伸的导套部；浮动盘中央具有穿设于导套部的限位轴；轴接部位于限位轴的顶端。

进一步地，在装载平台的一侧还具有位置可调的夹钳，夹钳用以将待测执行器压紧固定在装载平台上。

进一步地，第一卡接部为圆周排布在齿轮上的第一插齿阵列，第二卡接部为圆周排布在浮动盘上的第二插齿阵列；第一插齿阵列中每一插齿上部呈楔形，第二插齿阵列中每一插齿下部呈楔形，以引导彼此插合。

进一步地，在齿轮的两侧各设一条滑动安装的齿条。

进一步地，连接部设于每一齿条远离齿轮的一端，连接部为横向开口的插槽部，插槽部上设有可装配锁紧螺栓的螺纹孔。

进一步地，在每一连接部正对的方向上具有固定设置的装载基座，用以固定待测执行器。

进一步地，负载单元包括可旋转安装的摩擦盘、从两侧夹紧摩擦盘的第一夹块和第二夹块、调整第一夹块和第二夹块之间距离的一对平行的螺纹杆、驱动螺纹杆旋转的调节电机。

进一步地，摩擦盘与齿条同轴连接；第一夹块的两端各自螺纹配合地套接在一螺纹杆上，第二夹块的两端各自与一螺纹杆的端部转动连接；螺纹杆连接在调节电机的输出轴上，调节电机非刚性固定安装。

进一步地，调节电机底部粘接有弹性橡胶层，弹性橡胶层粘接在固定的刚性基板上。

上述的执行器多用途测试设备，可以模拟旋转执行器和直线运动执行器在工作时的负载，从而用于对执行器进行性能测试。

当需要测试旋转执行器时，将待测旋转执行器的外壳固定，将待测旋转执行器的输出轴可滑动卡合连接于轴接部，通过驱动单元使第一卡接部与第二卡接部耦合，将齿条滑动至与齿轮脱离啮合的位置，待测旋转执行器工作克服负载单元的负载，以模拟实际工况。

当需要测试直线运动执行器时，将待测直线运动执行器的外壳固定，将待测直线运动执行器的直线运动件与连接部相连，通过驱动单元使第一卡接部与第二卡接部分离，待测直线运动执行器工作，带动齿条滑动进而带动齿轮旋转，克服负载单元的负载，以模拟实际工况。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的执行器多用途测试设备，可以适配不同类型的执行器，包括旋转执行器和直线运动执行器，测试其在模拟工况的性能参数，工况可以根据需要进行调整，使用方便，提高测试效率，节约测试成本。

附图说明

图1为执行器多用途测试设备的结构示意图。

图2为执行器多用途测试设备的剖面示意图。

图3为齿轮与浮动盘的配合示意图。

图4为驱动单元的结构示意图。

图5为驱动单元与浮动盘的配合示意图。

图6为装载平台与浮动盘的配合示意图。

图7为齿条与齿轮的配合示意图。

图8为齿条端部连接部的结构示意图。

图9为装载基座的结构示意图。

图10为夹钳的结构示意图。

图11为负载单元的结构示意图。

图中：

齿轮1；

第一卡接部11；

浮动盘2；

第二卡接部21；

轴接部22；

限位轴23；

驱动单元3；

减速齿轮箱31；

电机32；

凸轮33

齿条4；

连接部41；

装载平台5；

导套部51；

夹钳6；

装载基座7；

负载单元9；

摩擦盘91；

第一夹块92；

第二夹块93；

螺纹杆94；

调节电机95。

具体实施方式

下面通过实施例进一步阐明本发明，旨在更清楚地说明本发明的技术方案，而不应理解为是一种限制。

除非另有定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应理解为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“ 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。“ 包括”或者“ 包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者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。

一种执行器多用途测试设备

如图1和图2所示，包括一双层的支架，还包括旋转安装的齿轮1、与齿轮1同一轴线布置的浮动盘2、驱动浮动盘2轴向运动的驱动单元3、滑动安装的可与齿轮1啮合的一对齿条4、对齿轮1的转动施加负载的负载单元9。

其中，齿轮1与浮动盘2的配合如图3所示，浮动盘2竖向浮动且位于齿轮1的上侧，驱动单元3位于浮动盘2的下侧，齿轮1具有第一卡接部11，浮动盘2具有可与第一卡接部11耦合的第二卡接部21。具体地，第一卡接部11为圆周排布在齿轮1上的第一插齿阵列，第二卡接部21为圆周排布在浮动盘2上的第二插齿阵列；第一插齿阵列中每一插齿上部呈楔形，第二插齿阵列中每一插齿下部呈楔形，以引导彼此插合。

驱动单元3用于控制浮动盘2的上下运动，驱动单元3可以是一个也可以是多个。如图4所示，驱动单元3包括减速齿轮箱31、连接在减速齿轮箱31输入端的电机32、安装于减速齿轮箱31输出端的凸轮33，通过电机32带动凸轮33旋转至不同的角度。

驱动单元3与浮动盘2的空间位置关系如图5所示，凸轮33从下侧顶推浮动盘2，当需要浮动盘2远离齿轮1时，驱动单元3从下侧将浮动盘2顶起，当需要浮动盘2靠近齿轮1时，驱动单元3不顶推浮动盘2，浮动盘2受重力作用自然下落。为减小摩擦，可以在凸轮33表面涂抹润滑脂。当驱动单元3使浮动盘2远离齿轮1时，第一卡接部11与第二卡接部21彼此分离，相互之间不能传递动力，当驱动单元3使浮动盘2靠近齿轮1时，第一卡接部11与第二卡接部21彼此卡合，相互之间可以传递动力。

如图1所示，执行器多用途测试设备还包括固定安装的装载平台5；装载平台5位于浮动盘2的上方。如图6所示，装载平台5具有向下延伸的导套部51；浮动盘2中央具有穿设于导套部51的限位轴23；轴接部22为D形孔，位于限位轴23的顶端，用于与待测旋转执行器的输出轴插合连接，以便于待测旋转执行器施加旋转驱动力。

如图1和图7所示，在齿轮1的两侧各设一条滑动安装的齿条4。齿条4滑动至远离齿轮1时，齿条4与齿轮1脱开啮合；当需要齿条4与齿轮1啮合时，仅需推动齿轮1向靠近齿轮1的方向运动，直至啮合。

如图8所示，齿条4上还具有用于施加直线驱动力的连接部41。连接部41设于每一齿条4远离齿轮1的一端，连接部41为横向开口的插槽部，插槽部上设有可装配锁紧螺栓的螺纹孔。如图9所示，在每一连接部41正对的方向上具有固定设置的装载基座7，用以固定待测执行器。

如图10所示，在装载平台5的一侧还具有位置可调的夹钳6，夹钳6用以将待测执行器压紧固定在装载平台5上。夹钳6通过一螺杆横向调节位置。

如图11所示，负载单元9包括可旋转安装的摩擦盘91、从两侧夹紧摩擦盘91的第一夹块92和第二夹块93、调整第一夹块92和第二夹块93之间距离的一对平行的螺纹杆94、驱动螺纹杆94旋转的调节电机95；摩擦盘91与齿条4同轴连接；第一夹块92的两端各自螺纹配合地套接在一螺纹杆94上，第二夹块93的两端各自与一螺纹杆94的端部转动连接；螺纹杆94连接在调节电机95的输出轴上，调节电机95非刚性固定安装。调节电机95底部粘接有弹性橡胶层，弹性橡胶层粘接在固定的刚性基板上。

上述的执行器多用途测试设备，可以模拟旋转执行器和直线运动执行器在工作时的负载，从而用于对执行器进行性能测试，例如测试使用寿命，输出扭矩，最大推力等性能参数。

具体地，当需要测试旋转执行器时，将待测旋转执行器的外壳固定，将待测旋转执行器的输出轴可滑动卡合连接于轴接部22，通过驱动单元3使第一卡接部11与第二卡接部21耦合，将齿条4滑动至与齿轮1脱离啮合的位置，待测旋转执行器工作克服负载单元9的负载，以模拟实际工况。

当需要测试直线运动执行器时，将待测直线运动执行器的外壳固定，将待测直线运动执行器的直线运动件与连接部41相连，通过驱动单元3使第一卡接部11与第二卡接部21分离，待测直线运动执行器工作，带动齿条4滑动进而带动齿轮1旋转，克服负载单元9的负载，以模拟实际工况。

以上实施方式是示例性的，其目的是说明本发明的技术构思及特点，以便熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种执行器多用途测试设备，其特征在于：包括旋转安装的齿轮（1）、与所述齿轮（1）同一轴线布置的浮动盘（2）、驱动所述浮动盘（2）轴向运动的驱动单元（3）、滑动安装的可与所述齿轮（1）啮合的至少一齿条（4）、对所述齿轮（1）的转动施加负载的负载单元（9）；

所述齿轮（1）具有第一卡接部（11），所述浮动盘（2）具有可与所述第一卡接部（11）耦合的第二卡接部（21），当所述驱动单元（3）使浮动盘（2）远离齿轮（1）时，所述第一卡接部（11）与所述第二卡接部（21）彼此分离，当所述驱动单元（3）使浮动盘（2）靠近齿轮（1）时，所述第一卡接部（11）与所述第二卡接部（21）彼此耦合；在所述浮动盘（2）的轴线上还具有用于施加旋转驱动力的轴接部（22）；所述齿条（4）滑动至远离所述齿轮（1）时，所述齿条（4）与所述齿轮（1）脱开啮合；所述齿条（4）上还具有用于施加直线驱动力的连接部（41）。

2.根据权利要求1所述的执行器多用途测试设备，其特征在于：所述浮动盘（2）竖向浮动且位于所述齿轮（1）的上侧，所述驱动单元（3）位于所述浮动盘（2）的下侧，当需要所述浮动盘（2）远离所述齿轮（1）时，所述驱动单元（3）从下侧将浮动盘（2）顶起，当需要所述浮动盘（2）靠近所述齿轮（1）时，所述驱动单元（3）不顶推浮动盘（2），浮动盘（2）受重力作用自然下落。

3.根据权利要求2所述的执行器多用途测试设备，其特征在于：还包括固定安装的装载平台（5）；所述装载平台（5）位于所述浮动盘（2）的上方，装载平台（5）具有向下延伸的导套部（51）；所述浮动盘（2）中央具有穿设于所述导套部（51）的限位轴（23）；所述轴接部（22）位于所述限位轴（23）的顶端。

4.根据权利要求3所述的执行器多用途测试设备，其特征在于：在所述装载平台（5）的一侧还具有位置可调的夹钳（6），所述夹钳（6）用以将待测执行器压紧固定在所述装载平台（5）上。

5.根据权利要求1所述的执行器多用途测试设备，其特征在于：所述第一卡接部（11）为圆周排布在所述齿轮（1）上的第一插齿阵列，所述第二卡接部（21）为圆周排布在所述浮动盘（2）上的第二插齿阵列；所述第一插齿阵列中每一插齿上部呈楔形，所述第二插齿阵列中每一插齿下部呈楔形，以引导彼此插合。

6.根据权利要求1至5任一项所述的执行器多用途测试设备，其特征在于：在所述齿轮（1）的两侧各设一条滑动安装的齿条（4）。

7.根据权利要求6所述的执行器多用途测试设备，其特征在于：所述连接部（41）设于每一齿条（4）远离齿轮（1）的一端，所述连接部（41）为横向开口的插槽部，所述插槽部上设有可装配锁紧螺栓的螺纹孔。

8.根据权利要求7所述的执行器多用途测试设备，其特征在于：在每一连接部（41）正对的方向上具有固定设置的装载基座（7），用以固定待测执行器。

9.根据权利要求6所述的执行器多用途测试设备，其特征在于：所述负载单元（9）包括可旋转安装的摩擦盘（91）、从两侧夹紧所述摩擦盘（91）的第一夹块（92）和第二夹块（93）、调整第一夹块（92）和第二夹块（93）之间距离的一对平行的螺纹杆（94）、驱动螺纹杆（94）旋转的调节电机（95）；

所述摩擦盘（91）与所述齿条（4）同轴连接；所述第一夹块（92）的两端各自螺纹配合地套接在一螺纹杆（94）上，所述第二夹块（93）的两端各自与一螺纹杆（94）的端部转动连接；所述螺纹杆（94）连接在所述调节电机（95）的输出轴上，所述调节电机（95）非刚性固定安装。

10.根据权利要求1至9所述的执行器多用途测试设备的测试方法，其特征在于：当需要测试旋转执行器时，将待测旋转执行器的外壳固定，将待测旋转执行器的输出轴可滑动卡合连接于所述轴接部（22），通过驱动单元（3）使第一卡接部（11）与第二卡接部（21）耦合，将齿条（4）滑动至与所述齿轮（1）脱离啮合的位置，待测旋转执行器工作克服所述负载单元（9）的负载，以模拟实际工况；

当需要测试直线运动执行器时，将待测直线运动执行器的外壳固定，将待测直线运动执行器的直线运动件与所述连接部（41）相连，通过驱动单元（3）使第一卡接部（11）与第二卡接部（21）分离，待测直线运动执行器工作，带动齿条（4）滑动进而带动齿轮（1）旋转，克服所述负载单元（9）的负载，以模拟实际工况。

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