装配用微小型伺服电机的测试装置及方法

技术领域

本发明属于电机测试技术领域，具体涉及装配用微小型伺服电机的测试装置及方法。

背景技术

伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，伺服电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

伺服电机在出厂前要经过多项测试来检测电机的性能，现有对电机多项性能的测试一般采用一项一项的通过多种设备进行测试，其需要不断的拆卸安装，测试起来十分繁琐；且现有电机一般都是固定在某一模具上进行性能测试，但是电机在实际使用时，其环境因素是变化的，比如车用装配电机的使用会伴随着路面的颠簸，若固定测试，导致实际检测到的参数不准确，从而易产生误差。

发明内容

本发明的目的在于提供装配用微小型伺服电机的测试装置及方法，用以解决上述背景技术中所面临的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

装配用微小型伺服电机的测试装置，包括底座，所述底座上设有两个立板，其中一个所述立板上安装有控制器，两个所述立板之间转动连接有一测试槽，所述底座上还活动设有两个液压缸，所述液压缸的输出端与测试槽的底部活动连接；

所述测试槽内还设有一测试台，所述测试台上设有用于对电机进行固定的固位机构，所述固位机构的前方设有对电机进行测试的测试机构，所述测试机构通过联轴器连接有扭矩转速传感器，所述扭矩转速传感器通过联轴器连接有负载轮，所述负载轮的一侧连接有负载调节机构；

所述测试槽的内壁四周上还螺纹连接有第一螺纹柱，所述第一螺纹柱的末端活动连接有调节板，所述调节板上设有若干第一伸缩弹簧，所述第一伸缩弹簧的末端与测试台连接。

进一步地，所述固位机构包括固定槽，所述固定槽内设有转动杆，所述转动杆上对称设有两个螺纹方向相反的螺槽，两个所述螺槽上均配合有滑板，且滑板与固定槽滑动连接。

进一步地，所述滑板上还开设有第一滑槽，所述第一滑槽内转动连接有丝杆，所述丝杆上配合有第一滑块，所述第一滑块上安装有支撑板，所述滑板上位于第一滑槽的两侧还安装有橡胶垫。

进一步地，所述测试机构包括支撑柱，所述支撑柱上通过转轴连接有联轴器，所述联轴器上套设有一套筒，所述套筒的外壁上开设有一闭合的螺旋状凹槽，所述支撑柱的两侧还对称设有L型板，所述L型板上开设有第二滑槽，所述第二滑槽内设有第二滑块，所述第二滑块靠近套筒的一侧上安装有一滑柱，所述滑柱与凹槽滑动连接，所述第二滑块靠近固位机构的一侧上螺纹连接有第二螺纹柱，所述第二螺纹柱的末端连接有敲击锤，所述第二滑槽上还设有一检测机构。

进一步地，所述检测机构包括安装在第二滑槽内的检测板，所述检测板上等距设有若干个滑杆，所述滑杆靠近第二滑块的一端上套设有第二伸缩弹簧，所述第二伸缩弹簧与检测板连接，所述滑杆的另一端上安装有位移传感器，各个所述位移传感器与控制器电性连接。

进一步地，所述负载调节机构包括设置在测试台上的安装板，所述安装板上安装有两个电控气缸，所述电控气缸的输出端上安装有一挤压板，所述挤压板上安装有一挤压柱。

进一步地，所述负载轮靠近负载调节机构的一侧还设有一对接槽，所述挤压柱与对接槽之间相互配合。

装配用微小型伺服电机的测试方法，所述方法采用上述的装配用微小型伺服电机的测试装置进行测试，所述测试方法包括：

步骤一、将待测试电机放置在固位机构上的支撑板上，驱动转动杆转动，来调节两个滑板之间的距离，通过两个滑板对电机进行挤压固定；

步骤二、将电机轴与测试机构上的联轴器进行连接，另一端与扭矩转速传感器连接，将扭矩转速传感器通过联轴器连接负载轮，组成测试单元；

步骤三、通过控制器带动两个液压缸伸缩，通过液压缸的伸缩，配合测试台四周的第一伸缩弹簧，调整测试台的位置，来模拟现实环境中的颠簸状态；

步骤四、启动电机转动，通过联轴器与扭矩转速传感器的连接，进行电机扭矩测试；

步骤五、通过电控气缸的伸缩，带动挤压柱移动，从而对负载轮进行挤压，通过对摩擦力的改变来调整负载大小，对电机负载进行测试；

步骤六、同时转动第二螺纹柱，调整敲击锤的位置，电机轴在转动时，通过闭合的螺旋状凹槽与滑柱的配合，使电机转动时能够带动第二滑槽内的第二滑块沿着电机轴向来回运动，从而带动敲击锤运动，对电机进行碰撞测试；

步骤七、通过第二滑块与滑杆一端接触，从而挤压滑杆并带动滑杆发生位移，并通过位移传感器获取位移量大小，从而可对电机的轴向偏移进行测试；

步骤八、整个测试中，通过第一螺纹柱的转动，从而调节测试台与调节板之间的距离，配合两个液压缸的伸缩频率，来模拟不同程度的颠簸状态。

本发明的有益效果：

本发明通过底部设置的液压缸与测试槽内设置的多个第一伸缩弹簧，通过液压缸的伸缩，来模拟现实环境的颠簸状态，使电机的测试更加准确，而调节板与测试台之间的位置可通过第一螺纹柱来调节，配合液压缸的伸缩频率，可根据需要来调整颠簸状态的大小，从而使测试更加贴合现实环境，增加准确性。

本发明可同时对电机进行多项测试，在测扭矩同时可通过闭合的螺旋状凹槽与滑柱的配合，带动第二滑块沿着联轴器方向来回移动，从而带动敲击锤进行移动，对电机进行碰撞实验；而滑杆一端与第二滑块贴合，可通过位移传感器获取滑杆的位移量，从而同时对轴偏移进行测试。

本发明设置的一排若干个滑杆独立设置，且每个滑杆上均设有一位移传感器，通过结合多个位移传感器的位移变化，可以测量电机轴向位置的整体偏移量，从而可预判电机轴发生偏移的初始位置，从而便于后续的维修。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中测试槽上的部分结构示意图；

图3为本发明中固位机构的结构示意图；

图4为本发明中测试机构的结构示意图；

图5为本发明中检测机构的结构示意图；

图6为本发明中负载调节机构的结构示意图；

图7为本发明中负载轮的结构示意图。

图中附图说明：

1、底座；101、立板；102、测试槽；103、液压缸；104、第一螺纹柱；105、调节板；106、第一伸缩弹簧；2、控制器；3、测试台；4、固位机构；401、固定槽；402、转动杆；403、螺槽；404、滑板；405、第一滑槽；406、丝杆；407、第一滑块；408、支撑板；409、橡胶垫；5、测试机构；501、支撑柱；502、套筒；503、凹槽；504、L型板；505、第二滑槽；506、第二滑块；507、滑柱；508、第二螺纹柱；509、敲击锤；6、扭矩转速传感器；7、负载轮；701、对接槽；8、负载调节机构；801、安装板；802、电控气缸；803、挤压板；804、挤压柱；9、检测机构；901、检测板；902、滑杆；903、第二伸缩弹簧；904、位移传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

装配用微小型伺服电机的测试装置，如图1、图2所示，包括底座1，底座1底部设置有驱动轮，可带动整个测试装置移动，底座1上设有两个立板101，其中一个立板101上安装有控制器2，控制器2用于控制整个测试装置内的电性零件，从而便于操作，两个立板101之间转动连接有一测试槽102，底座1上还活动设有两个液压缸103，液压缸103的输出端与测试槽102的底部活动连接，测试槽102内还设有一测试台3，测试槽102的内壁四周上还螺纹连接有第一螺纹柱104，第一螺纹柱104可通过手动调节转动，第一螺纹柱104的末端活动连接有调节板105，调节板105上设有若干第一伸缩弹簧106，第一伸缩弹簧106的末端与测试台3连接，液压缸103的伸缩可带动整个测试槽102来回晃动，配合四周设置的第一伸缩弹簧106可以带动测试台3发生晃动，来模拟汽车行驶时的颠簸状态，从而使测试的结果更加精确，而调节板105与测试台3之间的位置可通过第一螺纹柱104来调节，配合液压缸103的伸缩可根据需要来调整颠簸度大小，从而使测试更加贴合现实环境，增加准确性。测试台3上设有用于对电机进行固定的固位机构4，固位机构4的前方设有对电机进行测试的测试机构5，测试机构5通过联轴器连接有扭矩转速传感器6，扭矩转速传感器6通过联轴器连接有负载轮7，负载轮7的一侧连接有负载调节机构8，待测电机通过固位机构4进行固位，然后通过测试机构5、扭矩转速传感器6、负载轮7来对电机进行多种测试，而负载调节机构8可调节负载大小，从而方便对电机进行测试。

如图3所示，固位机构4包括固定槽401，固定槽401内设有转动杆402，转动杆402的一端设有用于驱动的驱动器，转动杆402上对称设有两个螺纹方向相反的螺槽403，两个螺槽403上均配合有滑板404，且滑板404与固定槽401滑动连接，滑板404上还开设有第一滑槽405，第一滑槽405内转动连接有丝杆406，丝杆406上配合有第一滑块407，第一滑块407上安装有支撑板408，滑板404上位于第一滑槽405的两侧还安装有橡胶垫409。由于电机大小可能会不同，因此为了便于对电机进行固定，通过转动杆402的转动，来调整两个滑板404之间的距离，通过两个滑板404的挤压对电机进行限位固定，两个支撑板408的高度可根据电机大小通过丝杆406的转动进行调整，从而对电机进行支撑，而电机表面可能不平整，为了方便夹持固定，设置两个橡胶垫409，其能发生一定形变，使贴合在电机表面，从而增加适配性。

如图1、图4所示，测试机构5包括支撑柱501，支撑柱501上通过转轴连接有联轴器，联轴器上套设有一套筒502，套筒502的外壁上开设有一闭合的螺旋状凹槽503，支撑柱501的两侧还对称设有L型板504，L型板504上开设有第二滑槽505，第二滑槽505内设有第二滑块506，第二滑块506靠近套筒502的一侧上安装有一滑柱507，滑柱507与凹槽503滑动连接，第二滑块506靠近固位机构4的一侧上螺纹连接有第二螺纹柱508，第二螺纹柱508的末端连接有敲击锤509，第二滑槽505上还设有一检测机构9，此联轴器一端与测试电机的轴连接，另一端与扭矩转速传感器6连接，从而对电机扭矩进行测试，而测试时由于联轴器的转动，会带动表面的套筒502一起发生转动，在闭合的螺旋状凹槽503于滑柱507的配合下，会带动第二滑槽505内的第二滑块506沿着联轴器方向来回移动，从而带动敲击锤509进行移动，同时对电机进行碰撞实验，且敲击锤509与电机之间的距离可通过第二螺纹柱508的调节而调节，从而便于根据需要进行测试，当只需要进行扭矩转速测试时，则可筒第二螺纹柱508的转动，把敲击锤509调节到最小位置处，使其接触不到电机，当需要进行碰撞实验时，则可将敲击锤509调节到合适位置，使其接触到电机，通过第二滑块506的来回移动进行测试。

如图5所示，检测机构9包括安装在第二滑槽505内的检测板901，检测板901上等距设有若干个滑杆902，滑杆902靠近第二滑块506的一端上套设有第二伸缩弹簧903，第二伸缩弹簧903与检测板901连接，滑杆902的另一端上安装有位移传感器904，各个位移传感器904与控制器2电性连接。位移传感器904与控制器2电性连接，使每个位移传感器904的结果都能在控制器2上显示，从而便于工作人员观察记录，设置的滑杆902一端贴合第二滑块506，从而可对电机进行轴偏移测试，当电机的轴发生偏移时，会通过第二滑块506挤压滑杆902，从而带动滑杆902发生位移量的变化，通过位移传感器904获得，从而在测试扭矩的同时对轴偏移进行测试，能够大大提高测试的效率；而设置的一排若干个滑杆902独立设置，且每个滑杆902上均设有一位移传感器904，通过结合多个位移传感器904的位移变化，可以测量电机轴向位置的整体偏移量，从而可预判电机轴发生偏移的初始位置，从而便于后续的维修。

如图6、图7所示，负载调节机构8包括设置在测试台3上的安装板801，安装板801上安装有两个电控气缸802，电控气缸802的输出端上安装有一挤压板803，挤压板803上安装有一挤压柱804，负载轮7靠近负载调节机构8的一侧还设有一对接槽701，挤压柱804与对接槽701之间相互配合。由于普通负载测试需要更换不同类型的负载驱动轮，从而测试起来比较麻烦，而本方案采用电控气缸802的伸缩带动挤压柱804伸缩，来对负载轮7进行挤压，从而增大负载轮7的摩擦力，来增大负载，不需要拆卸更换，可直接通过电控气缸802的伸缩来调整负载大小，且其可在测试过程中进行变换调节，更加简单，测试结构也更加的精准。

本测试装置在使用时，先将待测试电机放置在固位机构4上的支撑板408上，然后驱动转动杆402转动，来调节两个滑板404之间的距离，通过两个滑板404对电机进行挤压固定，固定完成后，将电机轴与测试机构5上的联轴器进行连接，另一端与扭矩转速传感器6连接，而扭矩转速传感器6又通过联轴器连接有负载轮7连接，进行测试，测试时，先通过控制器2带动两个液压缸103伸缩，通过液压缸103的伸缩，配合测试台3四周的第一伸缩弹簧106，从而可调整测试台3的位置，来模拟现实环境中的颠簸状态，然后电机转动，通过联轴器与扭矩转速传感器6的连接，可进行电机扭矩测试，而负载的大小又可通过电控气缸802的伸缩，带动挤压柱804移动，从而对负载轮7进行挤压，通过对摩擦力的改变来调整负载大小，对负载进行测试；同时可转动第二螺纹柱508，调整敲击锤509的位置，电机轴转动时，通过闭合的螺旋状凹槽503与滑柱507的配合，使电机转动时，能够带动第二滑槽505内的第二滑块506沿着电机轴向来回运动，从而带动敲击锤509运动，对电机进行碰撞测试；而测试时，若电机轴发生偏移，会挤压第二滑块506，从而挤压滑杆902带动滑杆902发生位移，并通过位移传感器904获取位移量大小，从而可对电机的轴向偏移进行测试；整个测试中，可通过第一螺纹柱104的转动，从而调节测试台3与调节板105之间的距离，配合两个液压缸103的伸缩频率，来模拟不同程度的颠簸状态，使测试更加精确。

综上，一种装配用微小型伺服电机的测试方法，其测试方法主要包括以下步骤：

步骤一、将待测试电机放置在固位机构4上的支撑板408上，驱动转动杆402转动，来调节两个滑板404之间的距离，通过两个滑板404对电机进行挤压固定；

步骤二、将电机轴与测试机构5上的联轴器进行连接，另一端与扭矩转速传感器6连接，将扭矩转速传感器6通过联轴器连接负载轮7，组成测试单元；

步骤三、通过控制器2带动两个液压缸103伸缩，通过液压缸103的伸缩，配合测试台3四周的第一伸缩弹簧106，调整测试台3的位置，来模拟现实环境中的颠簸状态；

步骤四、启动电机转动，通过联轴器与扭矩转速传感器6的连接，进行电机扭矩测试；

步骤五、通过电控气缸802的伸缩，带动挤压柱804移动，从而对负载轮7进行挤压，通过对摩擦力的改变来调整负载大小，对电机负载进行测试；

步骤六、同时转动第二螺纹柱508，调整敲击锤509的位置，电机轴在转动时，通过闭合的螺旋状凹槽503与滑柱507的配合，使电机转动时能够带动第二滑槽505内的第二滑块506沿着电机轴向来回运动，从而带动敲击锤509运动，对电机进行碰撞测试；

步骤七、通过第二滑块506与滑杆902一端接触，从而挤压滑杆902带动滑杆902发生位移，并通过位移传感器904获取位移量大小，从而可对电机的轴向偏移进行测试；

步骤八、整个测试中，通过第一螺纹柱104的转动，从而调节测试台3与调节板105之间的距离，配合两个液压缸103的伸缩频率，来模拟不同程度的颠簸状态。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。