CN208937330U - 一种直线电机性能测试机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直线电机性能测试机构，包括基座以及设置在基座上的机架，基座被配置为：用于安装待测直线电机；机架上设置有垂直运动系统和导向轴；还包括水平测试模块，水平测试模块包括用于连接待测直线电机动子的对接组件，对接组件被配置为：能通过转动使待测直线电机处于水平测试状态或垂直测试状态；垂直运动系统、导向轴、水平测试模块之间的关系被配置为：在垂直运动系统的控制下，水平测试模块能沿导向轴做往复的直线运动。本实用新型的一个用途是，在对直线电机进行性能测试时，该测试机构可以满足水平和垂直两个方向的测试状态需求。

Description

一种直线电机性能测试机构

技术领域

本实用新型涉及电机测试领域，更具体地，本实用新型涉及一种直线电机性能测试机构。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而无需任何中间转换机构的传动装置。直线电机作为效率高、可靠性高的执行机构，近年来已经被越来越多的应用在各种类型的机电设备中。因此，在工业自动化领域，直线电机的应用非常的广泛。直线电机大多省去了复杂的机械传动机构，可以将其与负载直接连接，做到了直接驱动。

在直线电机的加工生产中，每台直线电机在出厂销售前，为了保证直线电机的性能状况，非常有必要对其进行一系列的性能测试，例如测试直线电机的最大推拉力，直线电机的速度、定位精度等性能。由此可见，设计一套完善的直线电机性能测试机构在直线电机生产中尤为重要。

目前，市面上现有的直线电机性能测试机构大多功能比较单一，特别是对直线电机的高度尺寸具有一定的限制性，在对直线电机进行测试时只能满足水平方向的测试状态。若待测试的直线电机高度尺寸过大，而又需要对该直线电机进行垂直方向的性能测试时，现有的直线电机性能测试机构就无法满足测试要求。若遇到这种情况，就需要重新设计适合高度的测试机构，而这在生产中无疑会增加生产成本及延长生产周期。

由此可见，非常有必要研究新的直线电机性能测试机构，以解决现有技术中存在的至少一个问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种直线电机性能测试机构的新技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供一种直线电机性能测试机构，包括基座，以及设置在基座上的机架，所述基座被配置为：用于安装待测直线电机；所述机架上设置有垂直运动系统和导向轴；

还包括水平测试模块，所述水平测试模块包括用于连接待测直线电机动子的对接组件，所述对接组件被配置为：能通过转动使待测直线电机处于水平测试状态或垂直测试状态；

所述垂直运动系统、导向轴、水平测试模块之间的关系被配置为：在垂直运动系统的控制下，水平测试模块能沿导向轴做往复的直线运动。

可选地，所述垂直运动系统包括：

第一电机，所述第一电机连接有第一电机同步轮；

第一传动组件，所述第一传动组件与所述第一电机同步轮传动连接；

垂直运动组件，所述垂直运动组件包括对称设置的至少两个第一丝杠，所述两个第一丝杠与所述第一传动组件传动连接，所述水平测试模块连接在所述两个第一丝杠上。

可选地，所述第一传动组件包括：

两个第一同步轮，所述两个第一同步轮分别与所述两个第一丝杠连接；

第一同步带，所述第一同步带缠绕在所述两个第一同步轮上。

可选地，所述第一传动组件还包括涨紧轮，所述涨紧轮被配置为：用于调节第一同步带的松紧度。

可选地，所述水平测试模块还包括安装板，以及设置在安装板上的：

直线轴承，所述安装板通过所述直线轴承连接在导向轴上；

第一丝杠螺母，所述安装板还通过所述第一丝杠螺母连接在第一丝杠上；以及，

水平运动系统。

可选地，所述水平运动系统包括：

第二电机；

第二传动组件，所述第二传动组件与所述第二电机传动连接；

水平运动组件，所述水平运动组件包括两个相对设置的导轨，平行设置在两个导轨之间的第二丝杠，以及滑动件；所述滑动件通过第二丝杠螺母与第二丝杠连接，所述滑动件还通过滑块与导轨滑动连接；所述对接组件固定设置在所述滑动件上。

可选地，所述第二传动组件包括第二同步轮、第三同步轮，以及缠绕在第二同步轮和第三同步轮上的第二同步带；其中，所述第二同步轮与第二电机连接。

可选地，所述水平运动组件还包括防撞块，所述防撞块设置在所述导轨和第二丝杠的末端。

可选地，所述对接组件包括固定脚座，所述固定脚座内转动连接有角度换向件，所述角度换向件连接力传感器，所述力传感器通过浮动接头连接有对接固定块；所述固定脚座上还设置有与所述角度换向件配合的预紧手柄，所述预紧手柄被配置为：当角度换向件转动到预定角度后，通过预紧手柄锁紧角度换向件。

可选地，所述机架包括两个相对设置的侧立板，以及设置在两个侧立板顶部的顶板。

可选地，所述基座采用大理石材质。

本实用新型的一个技术效果在于，本实用新型实施例提供的直线电机性能测试机构，具有结构简单、操作方便且制作成本低的特点。并且，该测试机构可以实现水平和垂直两种方向测试状态的需求。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型实施例提供的直线电机性能测试机构的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的水平测试模块的结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的对接组件的两种状态结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的直线电机性能测试机构的一种使用状态示意图。

图5是本实用新型实施例提供的直线电机性能测试机构的另一种使用状态示意图。

附图标记说明：

1-基座，2-侧立板，3-对接组件，301-固定座，302-预紧手柄，303-力传感器，304-浮动接头，305-对接固定块，306-角度换向件，307-轴承，4-第一丝杠，5-涨紧轮，601-第一同步轮，602-第一同步带，7-第一电机，8-第一电机同步轮，9-水平测试模块，901-安装板，902-直线轴承，903-第一丝杠螺母，904-第二电机，905-第二同步轮，906-第三同步轮，907-第二同步带，908-导轨，909-第二丝杠，910-第二丝杠螺母，911-滑块，912-第一固定块，913-第二固定块，914-防撞块，10-导向轴，11-顶板，12-水平待测直线电机，13-垂直待测直线电机。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型实施例提供的直线电机性能测试机构，可应用于直线电机的生产中。该直线电机性能测试机构具有结构简单以及操作方便等诸多特点。而且该直线电机性能测试机构可以满足水平和垂直两种方向的测试状态需求，非常适合在直线电机生产中推广使用。

本实用新型实施例提供的一种直线电机性能测试机构，其结构为：参考图1，包括基座1，以及设置在该基座1上的机架，该基座1被配置为：用于安装待测直线电机。在机架上分别设置有垂直运动系统和导向轴10。上述的直线电机性能测试机构，还包括水平测试模块9，该水平测试模块9包括至少一个对接组件3，该对接组件3可用于连接待测直线电机的动子，并且该对接组件3被配置为：能通过转动使待测直线电机处于水平测试状态或垂直测试状态。上述的垂直运动系统、导向轴10、水平测试模块9之间的关系被配置为：在垂直运动系统的控制下，水平测试模块9能沿导向轴10做往复的直线运动。

其中，基座1可以采用大理石材料制成。基座1主要用于承载、安装待测直线电机以便于进行测试，其采用大理石的材质可以使安装在其上的待测直线电机保持一定的稳定性，以确保后续测试结果的准确性。

在安装待测直线电机时，可以由人工利用紧固件将待测直线电机固定在基座1上。在本实用新型的一个具体实施例方式中，待测直线电机采用销钉固定在基座1上，以实现对待测直线电机的安装。当然，在基座1上固定待测直线电机时，还可以采用本领域熟知的其它紧固件或者固定方式，本实用新型对此不作限制。

其中，参考图1，机架包括两个相对设置的侧立板2，以及设置在两个侧立板2顶部的顶板11。进一步地，两个侧立板2的下端与基座1固定连接，顶板11与两个侧立板2的顶部固定连接，以使机架能稳定的设置在基座1上。机架的设计主要为了支撑垂直运动系统、导向轴等部件。

其中，导向轴10的数量可以根据需要灵活设置，本实用新型对此不作限制。在本实用新型的一个具体实施方式中，参考图1，导向轴10设置有四个，四个导向轴10分为两组，每组两个导向轴10，两组导向轴分别固定在两个侧立板2的内侧壁上。导向轴10用于为水平测试模块9提供上下直线运动的导向作用。当然，还可以采用本领域熟知的其它导向机构进行直线运动导向，本实用新型对此不作限制。

上述的垂直运动系统，参考图1，其结构为：包括第一电机7，第一传动组件以及垂直运动组件。

第一电机7的电机轴连接有第一电机同步轮8。第一传动组件与第一电机同步轮8传动连接。即，第一电机7通过第一电机同步轮8带动第一传动组件运动。垂直运动组件包括对称设置的至少两个第一丝杠4，两个第一丝杠4与第一传动组件传动连接，水平测试模块9连接在两个第一丝杠4上。

参考图1，第一传动组件，其结构为：包括两个第一同步轮601，以及缠绕在两个第一同步带轮601上的第一同步带602。每个第一同步轮601连接一个第一丝杠4。当第一电机7带动第一电机同步轮8产生转动，第一电机同步轮8可以同步带动第一同步带602运动，而第一同步带602可以同步带动两个第一同步轮601产生转动，则两个第一同步轮601带动两个第一丝杠4转动。

在本实用新型一个优选地实施方式中，上述的第一传动组件，还可以包括涨紧轮5，将该涨紧轮5靠近第一同步带602的外侧设置。该涨紧轮5被配置为用于调节第一同步带602的松紧度，以使第一同步带602能顺利的同时带动两个第一同步轮601转动。

其中，第一电机7、第一传动组件均设置在机架的顶板11上，以节省机架内的空间，以使水平测试模块9能顺利的上下运动，并且可以给待测直线电机留出足够的高度。

并且，两个第一丝杠4分别靠近两个侧立板2的内侧壁设置，即两个第一丝杠4在机架内呈对称左右设置。

参考图2，水平测试模块9，还包括安装板901，以及设置在该安装板901上的直线轴承902，第一丝杠螺母903以及水平运动系统。

其中，直线轴承902的设置数量要与导向轴10的数量一致。安装板901可以通过直线轴承902连接在导向轴10上，通过直线轴承902与导向轴10相互配合，可以实现直线轴承902带动安装板901在导向轴10上做平稳的往复直线运动。在本实用新型的一个具体实施方式中，导向轴10设置有四个，所以在安装板901上相应的配合设置有四个直线轴承902。

其中，第一丝杠螺母903的设置数量与第一丝杠4的设置数量一致。第一丝杠螺母设置903设置有两个。安装板901还通过两个第一丝杠螺母903连接在两个第一丝杠4上。第一丝杠螺母903和第一丝杠4的相互配合，可以为安装板901的上下直线运动提供动力源。

其中，参考图2，水平运动系统包括第二电机904，第二传动组件，以及水平运动组件。

第二电机904与第二传动组件传动连接。第二传动组件包括第二同步轮905、第三同步轮906，以及缠绕在第二同步轮905和第三同步轮906上的第二同步带907。并且，第二同步轮905与第二电机904的电机轴连接。

水平运动组件包括两个相对设置的导轨908，平行设置在两个导轨908之间的第二丝杠909，以及滑动件。该滑动件通过第二丝杠螺母910与第二丝杠909连接，第二丝杠螺母910和第二丝杠909的相互配合，可以为滑动件的左右往复直线运动提供动力源。该滑动件还通过滑块911与导轨908滑动连接，以使滑动件整体可以在导轨908上往复滑动，此时导轨908相当于对滑动件的直线运动起到导向的作用。

在本实用新型的一个优选的实施方式中，上述的水平运动组件还包括防撞块914，该防撞块914设置在导轨908和第二丝杠909的末端，以防止滑动件运动到此处时被其他的部件碰撞而造成损伤，可以起到缓冲作用，即可以起到保护滑动件的作用。防撞块914可以采用软质材料，例如：橡胶材料、乳胶材料、硅胶材料等。

滑动件的结构为，参考图2，包括第一固定块912，以及分别连接在第一固定块912底面的两个第二固定块913，第一固定块912的底部通过支撑件连接第二丝杠螺母910，每个第二固定块913的内侧壁固定连接滑块911。

对接组件3固定设置在滑动件的第一固定块912上。

对接组件3的结构为：参考图3，包括固定脚座301，该固定脚座301内转动连接有角度换向件306，该角度换向件306连接力传感器303，力传感器303通过浮动接头304连接有对接固定块305；在该固定脚座301上还设置有与角度换向件306配合的预紧手柄302，该预紧手柄302被配置为：当角度换向件306转动到预定角度后，通过预紧手柄302锁紧固定住角度换向件306。

其中，可以采用轴承307实现固定脚座301与角度换向件306的转动连接。此处，轴承的作用是方便在两个角度(0°、90°)的转动导向。

其中，力传感器303例如可以采用拉力传感器。通过拉力传感器来检测直线电机的相关力学性能。

其中，对接固定块305主要起到与待测直线电机硬性连接的作用。

其中，浮动接头304可以在待测直线电机和水平(垂直)动力源运动方向不平行时，起到一对的缓冲作用，有效避免刚性碰撞。

采用本实用新型实施例提供的直线电机性能测试机构进行测试时：

参考图3和4，当需要测试水平方向运动的直线电机时，先将对接组件3转动至0°的水平状态后拧紧预紧手柄302，然后将水平待测直线电机12固定在基座1上的合适位置处，再控制第一电机7将水平测试模块9上下运动到合适的高度，然后手动将对接组件3的对接固定块305和水平待测直线电机12的动子硬性连接在一起，整个对接过程完成。之后，通过控制第二电机904让对接组件3拖动水平待测直线电机12做水平方向上的运动，便可得到该电机定位力、电机静推力、反电动常数等性能参数。

如图3和5所示，当需要测试垂直方向运动的直线电机时，先将对接组件旋转至90°的垂直状态后拧紧预紧手柄302，然后将待测垂直直线电机13固定基座1上的合适位置处，再控制第二电机904将对接组件3左右运动到合适的位置，再手动将对接组件3上的对接固定块305和待测垂直直线电机13的动子硬性连接，整个对接过程完成。之后，通过控制第一电机7让水平测试模块9拖动待测垂直直线电机13做垂直方向上的运动，便可得到该电机定位力、电机静推力、反电动常数等性能参数。

本实用新型实施例提供的直线电机性能测试机构，结构简单、制作成本较低且操作简单，可以兼容多类高度尺寸的直线电机测试环境。该测试机构还可以满足水平和垂直两种方向的测试状态需求，在需要测试水平运动和垂直运动的直线电机场合下，相当于省去了一套测试设备，这样可以节省生产成本。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种直线电机性能测试机构，其特征在于，包括基座，以及设置在基座上的机架，所述基座被配置为：用于安装待测直线电机；

所述机架上设置有垂直运动系统和导向轴；

还包括水平测试模块，所述水平测试模块包括用于连接待测直线电机动子的对接组件，所述对接组件被配置为：能通过转动使待测直线电机处于水平测试状态或垂直测试状态；

所述垂直运动系统、导向轴、水平测试模块之间的关系被配置为：在垂直运动系统的控制下，水平测试模块能沿导向轴做往复的直线运动。

2.根据权利要求1所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述垂直运动系统包括：

第一电机，所述第一电机连接有第一电机同步轮；

第一传动组件，所述第一传动组件与所述第一电机同步轮传动连接；

垂直运动组件，所述垂直运动组件包括对称设置的至少两个第一丝杠，两个第一丝杠与所述第一传动组件传动连接，所述水平测试模块连接在两个第一丝杠上。

3.根据权利要求2所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述第一传动组件包括：

两个第一同步轮，所述两个第一同步轮分别与所述两个第一丝杠连接；

第一同步带，所述第一同步带缠绕在所述两个第一同步轮上。

4.根据权利要求3所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述第一传动组件还包括涨紧轮，所述涨紧轮被配置为：用于调节第一同步带的松紧度。

5.根据权利要求2所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述水平测试模块还包括安装板，以及设置在安装板上的：

直线轴承，所述安装板通过所述直线轴承连接在导向轴上；

第一丝杠螺母，所述安装板还通过所述第一丝杠螺母连接在第一丝杠上；以及，

水平运动系统。

6.根据权利要求5所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述水平运动系统包括：

第二电机；

第二传动组件，所述第二传动组件与所述第二电机传动连接；

水平运动组件，所述水平运动组件包括两个相对设置的导轨，平行设置在两个导轨之间的第二丝杠，以及滑动件；所述滑动件通过第二丝杠螺母与第二丝杠连接，所述滑动件还通过滑块与导轨滑动连接；所述对接组件固定设置在所述滑动件上。

7.根据权利要求6所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述第二传动组件包括第二同步轮、第三同步轮，以及缠绕在第二同步轮和第三同步轮上的第二同步带；

其中，所述第二同步轮与第二电机连接。

8.根据权利要求6所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述水平运动组件还包括防撞块，所述防撞块设置在所述导轨和第二丝杠的末端。

9.根据权利要求1所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述对接组件包括固定脚座，所述固定脚座内转动连接有角度换向件，所述角度换向件连接力传感器，所述力传感器通过浮动接头连接有对接固定块；

所述固定脚座上还设置有与所述角度换向件配合的预紧手柄，所述预紧手柄被配置为：当角度换向件转动到预定角度后，通过预紧手柄锁紧角度换向件。

10.根据权利要求1所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述机架包括两个相对设置的侧立板，以及设置在两个侧立板顶部的顶板。

11.根据权利要求1所述的直线电机性能测试机构，其特征在于，所述基座采用大理石材质。