一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置的制作方法

1.本发明涉及电机负载测试设备技术领域，具体为一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置。


背景技术：

2.伺服电机指的是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，伺服电机是一种补助马达间接变速装置；伺服电机在出厂前需要进行负载模拟测试，用于测试伺服电机在不同负载情况下的工作性能；负载模拟器采用叠加的电阻片达到负载要求容量模拟实际工作负载的过程，叠加的电阻片就是负载模拟器；可以提高电动负载模拟器的加载精度和动态性能。
3.专利cn218122516u中公开了一种伺服驱动器仿真测试装置，包括测试台，所述测试台的顶部固定连接有电源箱、安装架、竖杆、支撑板，所述电源箱位于所述安装架的一侧，所述安装架的内部设置有定位机构，本实用新型的有益效果是，本装置在工作的过程中，定位机构能够便于对不同的待测伺服驱动电机进行定位固定，同时能够调节待测伺服驱动电机的高度，便于对不同的待测伺服驱动电机进行定位检测，测速机构能够便于检测待测伺服驱动电机在测试过程中产生的转速，负载机构能够便于改变测试中待测伺服驱动电机所负载的重力，结构简单，成本低，操作简单，方便维护，使检测具有更好的高效性。
4.上述专利文献中的负载测试部件，负载模拟调节方式的精准度较差，导致负载模拟的测试准确性不高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，包括底座，所述底座顶部一侧设有负载箱，所述底座顶部一侧设有活动连接的伺服电机安装座，所述负载箱内壁中心水平设有活动连接的支撑轴，所述支撑轴一端延伸至负载箱外侧设有连接头，所述负载箱内壁于支撑轴外侧设有若干个活动连接的负载组件，相邻两个负载组件平行设置，所述负载组件包括负载杆，相邻两组负载组件的间距小于负载杆的宽度。
7.进一步的，所述负载杆外壁靠近支撑轴一端设有若干个弹簧，所述弹簧远离负载杆一端设有第一永磁块，所述负载组件还包括活动腔和第一支撑环，所述负载杆和第一支撑环均设于活动腔内部，所述负载箱内壁设有与第一支撑环相匹配的第一环形腔，所述负载杆贯穿第一支撑环，且负载杆与第一支撑环固定连接，所述支撑轴外壁设有若干个半支撑辊，所述半支撑辊外壁靠近连接头一侧倾斜设有第一导向片，所述半支撑辊外壁远离连接头一侧倾斜设有第二导向片，所述第一永磁块远离弹簧一侧设有柔性片。
8.进一步的，所述支撑轴横截面为正六边形结构，所述负载组件包括六个负载杆，两
个所述负载杆分别与支撑轴的六个面对齐，所述半支撑辊均匀设于支撑轴的六个面上，位于支撑轴外壁同一个面上相邻两个半支撑辊的间距为第一永磁块的宽度。
9.进一步的，所述第一永磁块的磁极相同，所述第一永磁块的宽度大于活动腔的宽度。
10.进一步的，所述活动腔内壁远离支撑轴一侧设有若干个第一弧形永磁块，所述负载杆外壁远离弹簧一端设有第二永磁块，所述活动腔外壁一侧设有若干个第二弧形永磁块，所述第二弧形永磁块呈环形分布，所述活动腔内壁于第二弧形永磁块内侧设有第二环形腔，所述负载杆外壁于第二环形腔内侧匹配设有若干个第三永磁块。
11.进一步的，所述第一弧形永磁块与第二永磁块相邻面的磁极相异，所述第二弧形永磁块与第三永磁块相邻面的磁极相异。
12.进一步的，所述连接头包括与支撑轴相匹配的套筒，所述套筒外壁设有若干个螺栓，所述套筒通过螺栓与支撑轴固定连接。
13.进一步的，所述支撑轴一端于套筒内侧插接有柔性套，若干个所述螺栓设于柔性套外侧，所述支撑轴与柔性套通过正五边形插槽连接。
14.进一步的，所述底座顶部水平转动设有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆外壁匹配套设有丝杆螺母，所述丝杆螺母顶部设有支撑板，所述伺服电机安装座设于支撑板顶部，所述底座外壁设有正反转电机，所述正反转电机输出轴与滚珠丝杆一端固定连接。
15.进一步的，所述伺服电机安装座顶部设有托架，所述托架顶部设有若干个柔性限位垫，所述托架顶部外侧设有固定绑带。
16.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
17.1、本发明通过设置负载箱、支撑轴、负载组件、负载杆、弹簧、第一永磁块、半支撑辊、第一导向片、第二导向片，负载组件上的第一永磁块吸附在支撑轴表面，伺服电机开始工作，伺服电机通过支撑轴带动上述负载组件进行旋转运动，同时对伺服电机在负载状态下的数据进行测试，实现对伺服电机的负载模拟测试；第二永磁块在旋转运动过程中，始终在克服第一弧形永磁块与第二永磁块之间的吸力，可有效增加伺服电机在负载模拟测试中单组负载组件的负载力，可有效在缩小设备体积的前提下增加负载力；第三永磁块在旋转运动过程中，始终在克服第二弧形永磁块和第三永磁块之间的吸力，可进一步增加伺服电机在负载模拟测试中单组负载组件的负载力，可进一步保证在缩小设备体积的前提下增加负载力；当需要对负载模拟进行调节时，第一导向片将第一永磁块顶起，第一永磁块和支撑轴分离，半支撑辊在第一导向片之后对第一永磁块进行导引支撑，第二导向片在半支撑辊之后对第一永磁块进行导引支撑，可有效保证支撑轴在插入负载箱内部时，支撑轴可不断与第一永磁块进行分离和吸附，可对支撑轴外部吸附的负载组件的数量进行调节，进而实现对负载模拟进行调节，操作方便快捷，由于相邻两组负载组件的间距小于负载杆的宽度，使得负载组件分布更加密集，在支撑轴向负载箱内部推进过程中，每一组负载组件和支撑轴连接时都是一个负载调节度，支撑轴外部吸附的负载组件调节精准度更高，使得负载模拟的测试准确性更高；同理当需要减少负载时，只需要将伺服电机安装座和负载箱的间距调大，此时支撑轴在负载箱内部插入长度缩减，支撑轴外部吸附的负载组件减少，进而负载模拟中的负载，操作方便快捷。
18.2、本发明中通过设置套筒、螺栓、柔性套，将待测伺服电机与支撑轴连接时，将待
测伺服电机的输出端插入柔性套内部，使用螺栓将套筒和支撑轴固定连接，同时，螺栓将柔性套进行拧紧，将柔性套和待测伺服电机的输出端进行固定，可有效避免待测伺服电机在负载模拟测试过程中输出端发生磨损，同时可有效对不同尺寸的伺服电机输出端进行柔性锁紧固定；正反转电机正转调节支撑轴向负载箱内部运动，支撑轴外部吸附的负载组件增多，增加负载；正反转电机反转调节支撑轴向负载箱外部运动，支撑轴外部吸附的负载组件减少，减少负载，操作方便快捷；待测伺服电机测试前，将待测伺服电机放到伺服电机安装座顶部的托架上，托架顶部的柔性限位垫对待测伺服电机进行柔性限位支撑，可有效避免待测伺服电机在测试过程中发生位移，固定绑带对待测伺服电机外部进行固定。
附图说明
19.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
20.图1是本发明整体的主视图；
21.图2是本发明整体的主视剖面图；
22.图3是本发明图2中a处的放大示意图；
23.图4是本发明图2中b处的放大示意图；
24.图5是本发明图2中c处的放大示意图；
25.图6是本发明图2中d处的放大示意图；
26.图7是本发明图2中e处的放大示意图；
27.图8是本发明整体另一种状态的主视图；
28.图9是本发明图8中f处的放大示意图；
29.图10是本发明整体的侧视剖面图；
30.图11是本发明整体另一个位置的侧视剖面图；
31.图中：1、底座；2、负载箱；3、伺服电机安装座；4、支撑轴；5、连接头；6、负载组件；7、负载杆；8、弹簧；9、第一永磁块；10、活动腔；11、第一支撑环；12、第一环形腔；13、半支撑辊；14、第一导向片；15、第二导向片；16、柔性片；17、第一弧形永磁块；18、第二永磁块；19、第二弧形永磁块；20、第二环形腔；21、第三永磁块；22、套筒；23、螺栓；24、托架；25、固定绑带；26、柔性套；27、滚珠丝杆；28、丝杆螺母；29、支撑板；30、正反转电机。
具体实施方式
32.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.如图1-11所示的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，包括底座1，所述底座1顶部一侧设有负载箱2，所述底座1顶部一侧设有活动连接的伺服电机安装座3，所述负载箱2内壁中心水平设有活动连接的支撑轴4，所述支撑轴4一端延伸至负载箱2外侧设有连接头5，所述负载箱2内壁于支撑轴4外侧设有若干个活动连接的负载组件6，相邻两个负载组件6平行设置，所述负载组件6包括负载杆7，相邻两组负载组件6的间距小于负载杆7
的宽度；所述负载杆7外壁靠近支撑轴4一端设有若干个弹簧8，所述弹簧8远离负载杆7一端设有第一永磁块9，所述负载组件6还包括活动腔10和第一支撑环11，所述负载杆7和第一支撑环11均设于活动腔10内部，所述负载箱2内壁设有与第一支撑环11相匹配的第一环形腔12，所述负载杆7贯穿第一支撑环11，且负载杆7与第一支撑环11固定连接，所述支撑轴4外壁设有若干个半支撑辊13，所述半支撑辊13外壁靠近连接头5一侧倾斜设有第一导向片14，所述半支撑辊13外壁远离连接头5一侧倾斜设有第二导向片15，所述第一永磁块9远离弹簧8一侧设有柔性片16；所述第一永磁块9的磁极相同，所述第一永磁块9的宽度大于活动腔10的宽度；所述活动腔10内壁远离支撑轴4一侧设有若干个第一弧形永磁块17，所述负载杆7外壁远离弹簧8一端设有第二永磁块18，所述活动腔10外壁一侧设有若干个第二弧形永磁块19，所述第二弧形永磁块19呈环形分布，所述活动腔10内壁于第二弧形永磁块19内侧设有第二环形腔20，所述负载杆7外壁于第二环形腔20内侧匹配设有若干个第三永磁块21；所述第一弧形永磁块17与第二永磁块18相邻面的磁极相异，所述第二弧形永磁块19与第三永磁块21相邻面的磁极相异。
34.所述支撑轴4横截面为正六边形结构，所述负载组件6包括六个负载杆7，两个所述负载杆7分别与支撑轴4的六个面对齐，所述半支撑辊13均匀设于支撑轴4的六个面上，位于支撑轴4外壁同一个面上相邻两个半支撑辊13的间距为第一永磁块9的宽度。
35.实施方式具体为：使用时，通过设置负载箱2、支撑轴4、负载组件6、负载杆7、弹簧8、第一永磁块9、半支撑辊13、第一导向片14、第二导向片15，对伺服电机进行负载模拟测试时，将伺服电机安装在伺服电机安装座3上，将伺服电机的输出轴通过连接头5和支撑轴4连接，然后调节伺服电机和负载箱2的间距，进而实现对支撑轴4在负载箱2内部的插入长度进行调节，当支撑轴4插入负载箱2内部，支撑轴4从不同的负载组件6中心穿过，支撑轴4穿过负载组件6中心时，负载组件6上的第一永磁块9吸附在支撑轴4表面，弹簧8伸长，此时该负载组件6和支撑轴4连接在一起，将该负载组件6负载在伺服电机的输出端上，完成对伺服电机的负载模拟处理，然后启动被测伺服电机，伺服电机开始工作，伺服电机通过支撑轴4带动上述负载组件6进行旋转运动，同时对伺服电机在负载状态下的数据进行测试，实现对伺服电机的负载模拟测试；支撑轴4旋转运动时，支撑轴4通过第一永磁块9和弹簧8带动负载杆7进行旋转运动，第一支撑环11对负载杆7进行支撑，第一支撑环11沿着第一环形腔12进行圆周运动，可保证同一组的负载组件6中的负载杆7在活动腔10内部同步进行旋转运动，保证负载组件6运动的稳定性；负载杆7旋转运动过程中，第二永磁块18随着负载杆7进行旋转运动，第二永磁块18在旋转运动过程中，第一弧形永磁块17呈环形分布在第二永磁块18外侧，第二永磁块18在旋转运动过程中，第一弧形永磁块17和第二永磁块18相互作用，由于第一弧形永磁块17与第二永磁块18相邻面的磁极相异，第一弧形永磁块17与第二永磁块18之间产生吸力，且第一弧形永磁块17与第二永磁块18为间隔设置，两者之间并不接触，第二永磁块18在旋转运动过程中，始终在克服第一弧形永磁块17与第二永磁块18之间的吸力，可有效增加伺服电机在负载模拟测试中单组负载组件6的负载力，可有效在缩小设备体积的前提下增加负载力；负载杆7旋转运动过程中，第三永磁块21随着负载杆7进行旋转运动，第三永磁块21沿着第二环形腔20进行圆周运动，第二弧形永磁块19呈环形分布于第三永磁块21外侧，第三永磁块21在旋转运动过程中，第二弧形永磁块19和第三永磁块21相互作用，由于第二弧形永磁块19与第三永磁块21相连面的磁极相异，第二弧形永磁块19和第三永磁
块21之间产生吸力，且第二弧形永磁块19和第三永磁块21为间隔设置，两者之间并不接触，第三永磁块21在旋转运动过程中，始终在克服第二弧形永磁块19和第三永磁块21之间的吸力，可进一步增加伺服电机在负载模拟测试中单组负载组件6的负载力，可进一步保证在缩小设备体积的前提下增加负载力；当需要对负载模拟进行调节时，对负载模拟进行调大时，将伺服电机安装座3向负载箱2运动，进而带动支撑轴4向负载箱2内侧运动，支撑轴4沿着负载箱2中心向内推，支撑轴4表面的第一导向片14与第一永磁块9表面的柔性片16接触，第一导向片14将柔性片16向上顶，随着支撑轴4的向前推进，第一导向片14将第一永磁块9顶起，第一永磁块9和支撑轴4分离，半支撑辊13在第一导向片14之后对第一永磁块9进行导引支撑，第二导向片15在半支撑辊13之后对第一永磁块9进行导引支撑，可有效保证支撑轴4在插入负载箱2内部时，支撑轴4可不断与第一永磁块9进行分离和吸附，可对支撑轴4外部吸附的负载组件6的数量进行调节，进而实现对负载模拟进行调节，操作方便快捷，由于相邻两组负载组件6的间距小于负载杆7的宽度，使得负载组件6分布更加密集，在支撑轴4向负载箱2内部推进过程中，每一组负载组件6和支撑轴4连接时都是一个负载调节度，支撑轴4外部吸附的负载组件6调节精准度更高，使得负载模拟的测试准确性更高；同理当需要减少负载时，只需要将伺服电机安装座3和负载箱2的间距调大，此时支撑轴4在负载箱2内部插入长度缩减，支撑轴4外部吸附的负载组件6减少，进而负载模拟中的负载，操作方便快捷。
36.如图1-图2和图7-图9所示的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，所述连接头5包括与支撑轴4相匹配的套筒22，所述套筒22外壁设有若干个螺栓23，所述套筒22通过螺栓23与支撑轴4固定连接；所述支撑轴4一端于套筒22内侧插接有柔性套26，若干个所述螺栓23设于柔性套26外侧，所述支撑轴4与柔性套26通过正五边形插槽连接；所述底座1顶部水平转动设有滚珠丝杆27，所述滚珠丝杆27外壁匹配套设有丝杆螺母28，所述丝杆螺母28顶部设有支撑板29，所述伺服电机安装座3设于支撑板29顶部，所述底座1外壁设有正反转电机30，所述正反转电机30输出轴与滚珠丝杆27一端固定连接；所述伺服电机安装座3顶部设有托架24，所述托架24顶部设有若干个柔性限位垫，所述托架24顶部外侧设有固定绑带25。
37.实施方式具体为：使用时，通过设置套筒22、螺栓23、柔性套26，将待测伺服电机与支撑轴4连接时，将待测伺服电机的输出端插入柔性套26内部，使用螺栓23将套筒22和支撑轴4固定连接，同时，螺栓23将柔性套26进行拧紧，将柔性套26和待测伺服电机的输出端进行固定，可有效避免待测伺服电机在负载模拟测试过程中输出端发生磨损，同时可有效对不同尺寸的伺服电机输出端进行柔性锁紧固定；正反转电机30正转带动滚珠丝杆27进行正转，带动丝杆螺母28沿着滚珠丝杆27向靠近负载箱2运动，进而带动伺服电机安装座3向靠近负载箱2运动，从而调节支撑轴4向负载箱2内部运动，支撑轴4外部吸附的负载组件6增多，增加负载；正反转电机30反转带动滚珠丝杆27进行反转，带动丝杆螺母28沿着滚珠丝杆27向远离负载箱2运动，进而带动伺服电机安装座3向远离负载箱2运动，从而调节支撑轴4向负载箱2外部运动，支撑轴4外部吸附的负载组件6减少，减少负载，操作方便快捷；待测伺服电机测试前，将待测伺服电机放到伺服电机安装座3顶部的托架24上，托架24顶部的柔性限位垫对待测伺服电机进行柔性限位支撑，可有效避免待测伺服电机在测试过程中发生位移，固定绑带25对待测伺服电机外部进行固定。
38.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶部一侧设有负载箱(2)，所述底座(1)顶部一侧设有活动连接的伺服电机安装座(3)，所述负载箱(2)内壁中心水平设有活动连接的支撑轴(4)，所述支撑轴(4)一端延伸至负载箱(2)外侧设有连接头(5)，所述负载箱(2)内壁于支撑轴(4)外侧设有若干个活动连接的负载组件(6)，相邻两个负载组件(6)平行设置，所述负载组件(6)包括负载杆(7)，相连两组负载组件(6)的间距小于负载杆(7)的宽度。2.根据权利要求1所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述负载杆(7)外壁靠近支撑轴(4)一端设有若干个弹簧(8)，所述弹簧(8)远离负载杆(7)一端设有第一永磁块(9)，所述负载组件(6)还包括活动腔(10)和第一支撑环(11)，所述负载杆(7)和第一支撑环(11)均设于活动腔(10)内部，所述负载箱(2)内壁设有与第一支撑环(11)相匹配的第一环形腔(12)，所述负载杆(7)贯穿第一支撑环(11)，且负载杆(7)与第一支撑环(11)固定连接，所述支撑轴(4)外壁设有若干个半支撑辊(13)，所述半支撑辊(13)外壁靠近连接头(5)一侧倾斜设有第一导向片(14)，所述半支撑辊(13)外壁远离连接头(5)一侧倾斜设有第二导向片(15)，所述第一永磁块(9)远离弹簧(8)一侧设有柔性片(16)。3.根据权利要求2所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述支撑轴(4)横截面为正六边形结构，所述负载组件(6)包括六个负载杆(7)，两个所述负载杆(7)分别与支撑轴(4)的六个面对齐，所述半支撑辊(13)均匀设于支撑轴(4)的六个面上，位于支撑轴(4)外壁同一个面上相邻两个半支撑辊(13)的间距为第一永磁块(9)的宽度。4.根据权利要求3所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述第一永磁块(9)的磁极相同，所述第一永磁块(9)的宽度大于活动腔(10)的宽度。5.根据权利要求2所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述活动腔(10)内壁远离支撑轴(4)一侧设有若干个第一弧形永磁块(17)，所述负载杆(7)外壁远离弹簧(8)一端设有第二永磁块(18)，所述活动腔(10)外壁一侧设有若干个第二弧形永磁块(19)，所述第二弧形永磁块(19)呈环形分布，所述活动腔(10)内壁于第二弧形永磁块(19)内侧设有第二环形腔(20)，所述负载杆(7)外壁于第二环形腔(20)内侧匹配设有若干个第三永磁块(21)。6.根据权利要求5所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述第一弧形永磁块(17)与第二永磁块(18)相邻面的磁极相异，所述第二弧形永磁块(19)与第三永磁块(21)相连面的磁极相异。7.根据权利要求1所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述连接头(5)包括与支撑轴(4)相匹配的套筒(22)，所述套筒(22)外壁设有若干个螺栓(23)，所述套筒(22)通过螺栓(23)与支撑轴(4)固定连接。8.根据权利要求7所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述支撑轴(4)一端于套筒(22)内侧插接有柔性套(26)，若干个所述螺栓(23)设于柔性套(26)外侧，所述支撑轴(4)与柔性套(26)通过正五边形插槽连接。9.根据权利要求1所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述底座(1)顶部水平转动设有滚珠丝杆(27)，所述滚珠丝杆(27)外壁匹配套设有丝杆螺母(28)，所述丝杆螺母(28)顶部设有支撑板(29)，所述伺服电机安装座(3)设于支撑板
(29)顶部，所述底座(1)外壁设有正反转电机(30)，所述正反转电机(30)输出轴与滚珠丝杆(27)一端固定连接。10.根据权利要求9所述的一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，其特征在于：所述伺服电机安装座(3)顶部设有托架(24)，所述托架(24)顶部设有若干个柔性限位垫，所述托架(24)顶部外侧设有固定绑带(25)。

技术总结
本发明公开了一种具有负载模拟调节功能的伺服电机测试装置，涉及电机负载测试设备技术领域，包括负载箱、支撑轴、负载组件、负载杆、弹簧、第一永磁块、半支撑辊、第一导向片、第二导向片。本发明中负载组件上的第一永磁块吸附在支撑轴表面，伺服电机开始工作，伺服电机通过支撑轴带动上述负载组件进行旋转运动，同时对伺服电机在负载状态下的数据进行测试，实现对伺服电机的负载模拟测试；支撑轴在插入或抽出负载箱内部时，支撑轴可不断与第一永磁块进行分离和吸附，可对支撑轴外部吸附的负载组件的数量进行调节，进而实现对负载模拟进行调节，支撑轴外部吸附的负载组件调节精准度更高，使得负载模拟的测试准确性更高。使得负载模拟的测试准确性更高。使得负载模拟的测试准确性更高。


技术研发人员：支超 潘安远 李院生 李飞 章辉 方磊 文泉华 张颖 唐洁 陈志长
受保护的技术使用者：浙江德欧电气技术股份有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/10/5