[發明專利]負載模擬測試設備、測試方法及負載模擬測試控制裝置

有效

• 申請號: 201110141235.9
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102323547A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 劉葵;楊書生;鄧鵬
• 申請（專利權）人: 北京配天大富精密機械有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術領域

本發明涉及電器控制領域，特別涉及一種負載模擬測試設備、測試方法以及負載模擬測試控制裝置。

背景技術

在當代社會中，電機的應用范圍越來越廣，由電機作為驅動源的機械設備比比皆是，比如采用電氣驅動的工業機器人。這類工業機器人利用電機直接或通過機械傳動裝置來驅動執行機構進行工作，其所用能源簡單，執行機構的工作速度變化范圍大、效率高、且定位精度高，具有使用方便、噪聲低和操作靈活的特點，因而在市場上占據了主導地位。

這種由電氣驅動的工業機器人，由電機和電機驅動器組成的驅動機構的特性很大程度上決定了工業機器人的操作速度和操作位置精度等工作性能。驅動機構的特性可通過調節其控制參數來進行調整，但同時驅動機構的特性又與其所帶負載特性有關。即，在不同的負載特性下，驅動機構需選擇不同的控制參數才能獲得比較好的特性。因此，為使工業機器人獲得較好的控制性能，需要對工業機器人驅動機構控制參數進行反復調試。

常規調試方法是將驅動機構安裝到機器人的機械本體上，然后調節電機驅動器的控制參數，直到性能滿意為止。本發明人在研究中發現，這種方法一旦控制參數選擇不合適，將很可能會對工業機器人的機械本體造成沖擊和損傷。

現有的另一種方法是通過使用負載模擬測試臺來進行參數調試。請參閱圖1，圖1是現有技術的負載模擬測試臺的結構示意圖。所述負載模擬測試臺由電機、待調試電機驅動器、傳感器、制動器、轉動慣量調節塊和控制器等構成。所述電機、傳感器、制動器和慣量調節塊依次連接設置。所述控制器與所述傳感器連接用于接收所述傳感器的感測信號，所述控制器與所述制動器連接用于控制所述制動器工作，所述電機與所述待調試電機驅動器連接。這種測試臺中，所述控制器通過對所述制動器進行控制來調節其輸出制動力矩的大小，從而模擬不同力矩的負載，所述慣量調節塊用于調節負載的轉動慣量，對應調節待調試電機驅動器的參數來實現對所述電機的驅動。

上述現有技術中，對轉動慣量的調節，只能通過搭配不同的轉動慣量調節塊來實現，因此在進行測試的過程中，如果需要改變轉動慣量，則需要停止測試，更換轉動慣量調節塊來改變轉動慣量，降低了測試效率。

發明內容

本發明實施例主要解決的技術問題是提供負載模擬測試設備、測試方法以及負載模擬測試控制裝置，可以實現轉動慣量的實時調節。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種負載模擬測試設備，所述負載模擬測試設備包括：

慣量調節裝置、控制裝置、以及用于與待測電機裝置連接的傳動軸；

所述慣量調節裝置與傳動軸連接，用于調節傳動軸的轉動慣量；

所述控制裝置與所述慣量調節裝置連接，用于控制所述慣量調節裝置調節所述傳動軸的轉動慣量。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述慣量調節裝置包括變慣量單元和驅動單元，所述變慣量單元連接所述傳動軸，所述驅動單元分別與控制裝置和變慣量單元連接，用于接收所述控制裝置的控制命令，驅動所述變慣量單元改變轉動慣量。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述驅動單元包括電機和與所述電機連接的電機驅動器，所述電機驅動器驅動所述電機工作，所述電機連接所述變慣量單元，帶動所述變慣量單元進行轉動慣量的調節。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述變慣量單元包括第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂；

所述第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂分布在同一平面；

所述第一支臂第一端與第二支臂第一端鉸鏈連接在傳動軸上，所述第一支臂的第二端與所述第三支臂的第一端鉸鏈連接；

所述第二支臂的第二端與所述第四支臂的第一端鉸鏈連接；

所述第三支臂第二端與第四支臂的第二端鉸鏈連接在一環形體上，所述環形體套在傳動軸上，所述環形體與所述電機輸出軸機械連接，電機啟動后，所述環形體在電機的帶動下沿所述傳動軸的軸向運動。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述負載模擬測試設備還包括制動力矩調節器，所述制動力矩調節器分別與傳動軸和控制裝置連接，用于接收控制裝置的控制指令，并根據控制裝置的控制指令調節所述傳動軸的制動力矩。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述負載模擬測試設備包括傳感器，所述傳感器設置于所述傳動軸上，用于感測所述傳動軸的實際轉動狀態信息；

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述控制裝置包括有信息采集單元，所述信息采集單元與所述傳感器連接，用于采集所述傳感器感測的轉動狀態信息。