CN217560924U - 一种旋转型作动器测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于作动器测试装置，为了解决目前的作动器测试台无法满足下肢康复训练机器人中作动器实际工况的技术问题，提供一种旋转型作动器测试装置，包括旋转轴、绳索、旋转止挡件、采集单元和两个负载轮，两个负载轮同轴设置，旋转轴的两端均固定有卷绳轮，两个卷绳轮和两个负载轮分别并排设置，负载轮的轴线与旋转轴的轴线相互平行，绳索一端卷绕于卷绳轮上，另一端经负载轮垂放，绳索垂放的一端端部设有负载，旋转轴上连接有作动器连接件，与待测作动器的输出端相连，旋转轴上设有角位移传感器，且任一端端部设有旋转止挡件，采集单元上设有计时器，且分别连接角位移传感器和待测作动器。

Description

一种旋转型作动器测试装置

技术领域

本实用新型属于作动器测试装置，具体涉及一种旋转型作动器测试装置。

背景技术

作动器是机械传动中常见的电动执行机构，用于控制机构件的运动，包括直线运动和旋转运动等，其主要应用于设备中的传动系统。

目前，如下肢康复训练机器人所用的作动器，通常是将作动器的直线运动转化为下肢的旋转运动。而现有作动器的测试台，一般是按作动器的类型设计，无法满足模拟诸如下肢康复训练机器人中此类作动器实际工况进行测试的需求。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有作动器测试台，无法满足模拟诸如下肢康复训练机器人中此类作动器实际工况进行测试需求的技术问题，提供一种旋转型作动器测试装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种旋转型作动器测试装置，其特殊之处在于，包括旋转轴、绳索、旋转止挡件、采集单元和两个负载轮；

两个所述负载轮同轴设置；

所述旋转轴的两端均固定有卷绳轮，两个卷绳轮分别和两个负载轮并排设置，负载轮的轴线与旋转轴的轴线相互平行；

所述绳索一端固定并卷绕于卷绳轮上，另一端经负载轮垂放，绳索垂放的一端端部设有负载；

所述旋转轴上连接有作动器连接件，作动器连接件与待测作动器的输出端铰接，用于将待测作动器输出端的直线运动传递至旋转轴，驱动旋转轴转动；

所述旋转轴上设有角位移传感器，且任一端端部设有旋转止挡件，用于将旋转轴的转动角度限制在预设范围内；

所述采集单元上设有计时器，且分别连接角位移传感器和待测作动器，用于采集角位移传感器的角位移数据和待测作动器的电压电流数据。

进一步地，还包括试验台；

所述负载轮和待测作动器均安装在试验台上；

所述旋转轴通过轴承及轴承座安装在试验台上。

进一步地，所述轴承座端面上开设有弧形限位槽；

所述旋转止挡件包括安装座和设置在安装座上的限位销，所述安装座安装在旋转轴端部，限位销与弧形限位槽相适配。

进一步地，所述作动器连接件连接在旋转轴的轴向中点处。

进一步地，所述角位移传感器安装在旋转轴上远离旋转止挡件的一端端部。

进一步地，所述作动器连接件包括连接座和摆杆；

所述旋转轴与连接座固定；

所述摆杆一端与连接座相连，另一端与待测作动器的输出端铰接，且摆杆与待测作动器输出端相连的一端朝向待测作动器倾斜设置。

进一步地，还包括第一安装板和第二安装板；

所述第一安装板固定在试验台上，负载轮安装在第一安装板上，第一安装板上开设有过绳孔，用于绳索穿过；

所述第二安装板通过立板安装在试验台上，第二安装板通过长耳座连接待测作动器，用于使待测作动器设置在试验台上，长耳座的端部与连接待测作动器铰接。

进一步地，所述采集单元安装在试验台上，采集单元上设有显示装置，用于显示采集单元采集的数据和计时器的计时数据。

进一步地，所述长耳座与第二安装板通过螺栓连接；

所述第二安装板上位于不同位置开设有多个螺栓孔，用于调整长耳座与第二安装板的连接位置。

进一步地，所述角位移传感器为集成扭矩和角度测量一体式的传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的旋转型作动器测试装置，通过作动器连接件连接旋转轴和待测作动器输出端，随待测作动器输出端直线运动，旋转轴被带动进行转动，另外，旋转轴一端设有旋转止挡件，能够限制旋转轴的可转动范围，当旋转轴受旋转止挡件限制停止旋转时，在负载的作用下，会带动卷绳轮反向转动，进而带动旋转轴反向转动，同时，待测作动器的输出端在负载带动下被动反向直线运动，旋转止挡件同时能够限制旋转轴的反向转动，使得在测试过程中待测作动器的输出端往复直线运动，旋转轴在一定范围内往复转动，采集单元同步采集相关数据，获悉待测作动器的工作状态，达到对待测作动器进行测试的目的。通过往复旋转测试的方式代替以往简单的直线往复运动的测试方式，更加贴合下肢康复训练机器人的现实工况，测试结果更加准确。本实用新型提供了一种通用型的作动器测试装置，具有成本低、使用方便和适用范围广的优点。

2.本实用新型可通过调整弧形限位槽的开设长度，以及作动器连接件与旋转轴的连接位置，满足更多的测试需求，使本实用新型的测试装置适用性更广。

3.本实用新型中在第二安装板上不同位置开设有多个螺栓孔，可调整长耳座在第二安装板上的连接位置，使本实用新型的测试装置能够适配于不同型号待测作动器的安装测试需求。

4.本实用新型中的角位移传感器采用集成扭矩和角度测量于一体的传感器，有效提高了测试装置的测试精确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图(未显示绳索)；

图2为本实用新型实施例的剖视图；

图3为本实用新型实施例中旋转止挡件的结构示意图。

其中，1-试验台、2-旋转轴、3-轴承座、4-旋转止挡件、401-安装座、402-限位销、5-卷绳轮、6-角位移传感器、7-立板、8-第二安装板、9-长耳座、10-第一安装板、11-负载轮、12-采集单元、13-过绳孔、14-作动器连接件、1401-连接座、1402-摆杆、15-弧形限位槽、16-待测作动器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本实用新型的限制。

作动器的测试，就是模拟目前下肢康复训练机器人作动器的现实工况，模拟作动器直线运动时推动下肢关节进行旋转运动，测量其工作时的电压、电流、时间、扭矩、角度值和寿命等参数，以判定其电气性能是否符合维修手册要求。

基于作动器的测试要求，本实用新型提供了一种旋转型作动器测试装置，能够满足目前下肢康复训练机器人所用各类旋转型作动器的性能测试。

如图1至图3所示，为本实用新型测试装置的一个实施例，一种旋转型作动器测试装置包括试验台1、旋转轴2、轴承座3、旋转止挡件4、卷绳轮5、角位移传感器6、负载轮11和采集单元12。两个卷绳轮5穿过旋转轴2，用紧定螺钉固定在旋转轴2的两端，旋转轴2穿过轴承座3的轴承孔，轴承座3通过螺栓安装在试验台1的台面上，旋转轴2通过轴承座3安装在试验台上。卷绳轮5上卷绕有绳索，绳索另一端设有负载，且经负载轮11后垂放，两个卷绳轮5和两个负载轮11分别并排设置，且负载轮11的轴线和旋转轴2的轴线相互平行，第一安装板10固定在试验台1上，第一安装板10上开设有用于绳索穿过的过绳孔13，负载轮11固定在第一安装板10上。如图3所示，旋转止挡件4安装在旋转轴2上，轴承座3的端面上开设有弧形限位槽15，旋转止挡件4包括安装座401和设置在安装座401上的限位销402，安装座401安装在旋转轴2端部，限位销402的末端伸入弧形限位槽15内，与弧形限位槽15相适配，通过弧形限位槽15限制限位销402的转动范围，进而限制旋转轴2的正反向转动范围，弧形限位槽15的开设长度可根据测试需求，需要的旋转轴2正反向转动范围进行设置。角位移传感器6安装在旋转轴2远离旋转止挡件4的一端，可通过角位移传感器安装架安装在旋转轴2上，角位移传感器6可采用集成扭矩和角度测量一体式的传感器，使测试精度和功能性更优。待测作动器16的输出端通过作动器连接件14与旋转轴2相连，作动器连接件14包括连接座1401和摆杆1402，旋转轴2与连接座1401通过螺钉固定，摆杆1402一端与连接座1401相连，另一端与待测作动器16的输出端铰接，且摆杆1402与待测作动器16输出端相连的一端朝向待测作动器16倾斜设置，当待测作动器16的输出端做直线运动时，可通过摆杆1402带动旋转轴2转动，连接座1401与旋转轴2的连接位置一般在旋转轴2的轴向中心处，根据不同的测试需求，也可将其连接在旋转轴2上偏离轴向中心处的位置。测试时，第二安装板8通过立板7安装在试验台上，第二安装板8通过长耳座9连接待测作动器16，长耳座9与待测作动器16铰接，用于将待测作动器16安装在试验台1上，长耳座9与第二安装板8通过螺栓连接，可在第二安装板8上位于不同位置处开设有多个螺栓孔，用于调整长耳座9与第二安装板8的连接位置，进而满足对不同型号待测作动器16进行测试时的安装需求，使本实用新型的测试装置能够适用不同的待测作动器。

采集单元12可设计成一个电气控制盒安装在试验台上，采集单元12上设有计时器，且分别连接角位移传感器6和待测作动器16，采集单元12上还设有显示装置，用于显示采集单元12获取的采集数据和计时器的计时数据。

对待测作动器16进行测试时，通过长耳座9和作动器连接件14，将待测作动器16安装在试验台1上，同时将其输出端连接在旋转轴2上，并在旋转轴2上安装角位移传感器6。然后通电，通过角位移传感器6测量待测作动器16工作时所预加载的扭矩负载和角度，可调节负载，直到在采集单元12的显示装置上观察到调节后的扭矩负载值符合测试要求。待测作动器16工作，其输出端做直线运动，通过作动器连接件14带动旋转轴2旋转，卷绕于卷绳轮5上的绳索被卷绳轮5绕起，拉动绳索另一端的负载向上移动，当待测作动器16行进到一定位置时，随着旋转轴2上旋转止挡件4的限位销402被弧形限位槽15内壁挡住，负载向下运动，带动绳索从卷绳轮5上放出，旋转轴2沿反向转动，负载带动旋转轴2给待测作动器16施加力，待测作动器16进行往返运动。采集单元12内可集成电压表、电流表和计时表，同时，与角位移传感器6电连接，电压表和电流表分别与待测作动器16电连接，采集单元12能够采集待测作动器16的实时工作状态数据，待测作动器16的实时工作状态数据包括角位移传感器测量得到的扭矩和转动角度数据、电压表测量得到的电压数据、电流表测量得到的电流数据、以及计时表计时得到的待测作动器运转时间数据。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：包括旋转轴(2)、绳索、旋转止挡件(4)、采集单元(12)和两个负载轮(11)；

两个所述负载轮(11)同轴设置；

所述旋转轴(2)的两端均固定有卷绳轮(5)，两个卷绳轮(5)分别和两个负载轮(11)并排设置，负载轮(11)的轴线与旋转轴(2)的轴线相互平行；

所述绳索一端固定并卷绕于卷绳轮(5)上，另一端经负载轮(11)垂放，绳索垂放的一端端部设有负载；

所述旋转轴(2)上连接有作动器连接件(14)，作动器连接件(14)与待测作动器(16)的输出端铰接，用于将待测作动器(16)输出端的直线运动传递至旋转轴(2)，驱动旋转轴(2)转动；

所述旋转轴(2)上设有角位移传感器(6)，且任一端端部设有旋转止挡件(4)，用于将旋转轴(2)的转动角度限制在预设范围内；

所述采集单元(12)上设有计时器，且分别连接角位移传感器(6)和待测作动器(16)，用于采集角位移传感器(6)的角位移数据和待测作动器(16)的电压电流数据。

2.如权利要求1所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：还包括试验台(1)；

所述负载轮(11)和待测作动器(16)均安装在试验台(1)上；

所述旋转轴(2)通过轴承及轴承座(3)安装在试验台(1)上。

3.如权利要求2所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：

所述轴承座(3)端面上开设有弧形限位槽(15)；

所述旋转止挡件(4)包括安装座(401)和设置在安装座(401)上的限位销(402)，所述安装座(401)安装在旋转轴(2)端部，限位销(402)与弧形限位槽(15)相适配。

4.如权利要求1至3任一所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：所述作动器连接件(14)连接在旋转轴(2)的轴向中点处。

5.如权利要求4所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：

所述角位移传感器(6)安装在旋转轴(2)上远离旋转止挡件(4)的一端端部。

6.如权利要求5所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：所述作动器连接件(14)包括连接座(1401)和摆杆(1402)；

所述旋转轴(2)与连接座(1401)固定；

所述摆杆(1402)一端与连接座(1401)相连，另一端与待测作动器(16)的输出端铰接，且摆杆(1402)与待测作动器(16)输出端相连的一端朝向待测作动器(16)倾斜设置。

7.如权利要求6所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：还包括第一安装板(10)和第二安装板(8)；

所述第一安装板(10)固定在试验台(1)上，负载轮(11)安装在第一安装板(10)上，第一安装板(10)上开设有过绳孔(13)，用于绳索穿过；

所述第二安装板(8)通过立板(7)安装在试验台(1)上，第二安装板(8)通过长耳座(9)连接待测作动器(16)，用于使待测作动器(16)设置在试验台(1)上，长耳座(9)的端部与连接待测作动器(16)铰接。

8.如权利要求7所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：所述采集单元(12)安装在试验台(1)上，采集单元(12)上设有显示装置，用于显示采集单元(12)采集的数据和计时器的计时数据。

9.如权利要求8所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：

所述长耳座(9)与第二安装板(8)通过螺栓连接；

所述第二安装板(8)上位于不同位置开设有多个螺栓孔，用于调整长耳座(9)与第二安装板(8)的连接位置。

10.如权利要求9所述一种旋转型作动器测试装置，其特征在于：所述角位移传感器(6)为集成扭矩和角度测量一体式的传感器。

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