[發明專利]負載模擬測試設備、負載模擬測試方法和控制裝置

無效

• 申請號: 201110141279.1
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102323548A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 楊書生;劉葵;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

本發明涉及檢測技術領域，特別涉及一種負載模擬測試設備及負載模擬測試方法。

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。

現有一種技術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、控制器等構成。所述電機、傳感器、制動器依次連接設置，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，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。

但是，由于工業機器人需要在三維空間中完成復雜的運動控制，因而被設計成多軸結構。隨著工業機器人運動姿態的變化，每一單軸的轉動慣量和力矩將發生很大變化，即工業機器人負載具有變轉動慣量特性。同時，由于工業機器人每個軸的功能定位不同，不同軸的轉動慣量和力矩變化范圍不相同的，即工業機器人的實際負載具有多軸異性。因此，這種設計的負載模擬測試臺的轉動慣量是固定不變的，只能模擬機器人某一個軸的負載特性，而不能模擬機器人多軸負載特性，

另外，本發明人在研究中也發現，這種設計的負載模擬測試臺中，所述電機對所述制動器進行驅動時，所述電機需要使用較大功率進行驅動，使用不便，對于小功率電機兼容性不好。

現有的另一種技術是在傳感器后設置一減速器，該專利的方案中通過設置在傳動軸中部的減速器調節待測電機作用到負載模擬裝置的轉速比，增大扭矩，使得待測電機可以驅動制動器進行測是，但是，本發明人在研究中也發現，這種設計的方案在對機器人的各個的電機進行測試時，為了適應不同的電機，需要更換減速器，而減速器設置在傳動軸中部，每次拆裝十分不便。

發明內容

本發明實施例主要解決的技術問題提供負載模擬測試設備、負載模擬測試方法和控制裝置，在連續對多個電機進行測試時，大大提高測試效率。

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：負載調節裝置和及控制裝置，所述負載調節裝置包括用于連接待測電機輸出軸的傳動軸；所述控制裝置連接所述負載調節裝置，所述控制裝置控制所述負載調節裝置進行負載調節；所述負載模擬測試設備還包括第一變速裝置，所述第一變速裝置設置在所述負載調節裝置傳動軸連接待測電機輸出軸一端，用于改變所述待測電機輸出軸與負載調節裝置傳動軸之間的轉速比。

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傳感裝置，所述傳感裝置用于感測所述傳動軸的運動狀態信息，所述控制裝置還與傳感裝置連接，用于接收傳感裝置的反饋的感測信號。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述第一變速裝置為多檔可調變速裝置。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述傳動軸包括分離的第一傳動單元和第二傳動單元，所述傳感器用于感測所述第一傳動單元上的運動狀態信息，所述第一傳動單元和第二傳動單元之間設置第二變速裝置，用于改變所述第一傳動單元與第二傳動單元之間的轉速比。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述第二變速裝置為減速器。

作為所述負載模擬測試設備的進一步改進，所述負載調節裝置包括用于調節所述第二傳動單元的轉動力矩的制動器單元，所述控制裝置與所述制動器單元連接并對應控制所述制動器單元工作。