[發明專利]一種工業機器人伺服電機制動力矩試驗臺及試驗方法

有效

• 申請號: 201710600217.X
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107300443B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 李驍;侯衛國;衛能;涂志健;張永杰
• 申請（專利權）人: 蕪湖賽寶機器人產業技術研究院有限公司
• 主分類號: G01L5/28
• 分類號: G01L5/28
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 黃枝傳

1.一種工業機器人伺服電機制動力矩試驗臺，其特征在于：所述工業機器人伺服電機制動力矩試驗臺包括承載基座、工作臺、控制電路、轉速傳感器、電磁制動器、壓力傳感器、傳動軸、制動盤、電加熱裝置、制冷機組、蓄水箱、噴淋泵、引流風機、出風口和噴淋口及伺服驅動裝置，所述的承載基座為橫截面為矩形的密閉腔體結構，承載基座內設至少一條隔板，并通過隔板將承載基座內部分割為至少兩個承載腔，所述的工作臺通過升降驅動機構與承載基座上端面連接，且所述的工作臺、升降驅動機構及承載基座間相互同軸分布，所述的工作臺上表面均布若干導向軌，且各導向軌均嵌于工作臺上表面，所述的傳動軸通過兩個軸承座安裝在工作臺上表面，所述的軸承座下端面與導向軌滑動連接，所述的傳動軸和軸承座同軸分布并與工作臺上表面平行分布，所述的制動盤安裝在傳動軸上，并與傳動軸同軸分布，且所述的制動盤位于兩軸承座之間位置，所述的電磁制動器、轉速傳感器、出風口和噴淋口均通過導向軌與工作臺上表面滑動連接，其中所述的電磁制動器與制動盤外表面相抵，所述的出風口和噴淋口均至少一個，并以制動盤軸線對稱分布，且出風口和噴淋口軸線與制動盤表面呈45°—90°夾角，所述的轉速傳感器位于傳動軸末端，并與傳動軸相互連接，所述的傳動軸前端設聯軸器，所述的電加熱裝置至少一個并嵌于制動盤內，所述的壓力傳感器至少一個，并位于電磁制動器與制動盤接觸面處，所述的制冷機組、蓄水箱、噴淋泵、引流風機、控制電路和伺服驅動裝置均通過承載腔嵌于承載基座內，其中所述的制冷機組通過引流風機與出風口相互連通，蓄水箱通過噴淋泵與噴淋口相互連通，所述的控制電路分別與轉速傳感器、電磁制動器、壓力傳感器、電加熱裝置、制冷機組、噴淋泵、引流風機和伺服驅動裝置電氣連接，其所述的伺服驅動裝置設至少一個接線端子，且所述的接線端子嵌于工作臺上表面。

2.根據權利要求1所述的一種工業機器人伺服電機制動力矩試驗臺，其特征在于：所述的電加熱裝置為微波加熱裝置、遠紅外線加熱裝置及電阻加熱裝置中的一個。

3.根據權利要求1所述的一種工業機器人伺服電機制動力矩試驗臺，其特征在于：所述的控制電路為基于FPGA芯片組的自動控制電路，且控制電路中另設無線數據通訊模塊。

4.一種工業機器人伺服電機制動力矩試驗臺的試驗方法，其特征在于：所述工業機器人伺服電機制動力矩試驗臺的試驗方法包括如下步驟：

第一步，設備組裝，首先將待檢測的伺服電機通過導向軌安裝到工作臺上，并使待檢測的伺服電機通過聯軸器與傳動軸相互連接，同時將待檢測的伺服電機與伺服驅動裝置的接線端子相互連接；

第二步，靜態檢測，完成第一步作業后，首先根據待檢測的伺服電機銘牌參數，調整電磁制動器對制動盤的制動力，使制動力與待檢測的伺服電機銘牌參數一致，并通過壓力傳感器對電磁制動器的制動力進行檢測，然后由伺服驅動裝置為待檢測的伺服電機提供驅動電流，且所提供的驅動電流在10—120秒內逐步達到待檢測的伺服電機運行額定電流，在驅動電流增加過程中，通過轉速傳感器對傳動軸的轉速進行檢測，同時通過壓力傳感器對制動力變化進行檢測，且當驅動電流達到額定電流后，驅動軸未發生轉動，則說明實際制動力矩大于當前檢測制動力矩，并在保持驅動電流不變情況下，勻速減小電磁制動器的制動力，并直至傳動軸開始發生轉動位移時，則記錄下當前的制動力值，并以該值作為待檢測的伺服電機的第一制動力矩，然后關閉電磁制動器和伺服驅動裝置；

第三步，動態檢測，完成第二步作業后，將第一制動力矩作為驅動電磁制動器運行的參數，然后由伺服驅動裝置在待檢測的伺服電機額定電流驅動作用下驅動待檢測的伺服電機和傳動軸運行，并在傳動軸轉速穩定后，由電磁制動器在1-3秒內向制動盤施加第一制動力矩，并在制動力達到最大后對傳動軸進行計時，記錄下傳動軸從最大轉速到0轉速間的時間，并以此時間作為制動時間，然后松開電磁制動器，再次由伺服驅動裝置在待檢測的伺服電機額定電流驅動作用下驅動待檢測的伺服電機和傳動軸運行，并同時由電加熱裝置將制動盤加熱到80℃—150℃，并在傳動軸轉速均勻且制動盤溫度均勻后，由電磁制動器在1-3秒內向制動盤施加制動力，并使傳動軸在制動時間內轉速從最大下降至0轉速，并對此時的制動力進行記錄作為第二制動力，然后松開電磁制動器，由伺服驅動裝置在待檢測的伺服電機額定電流驅動作用下驅動待檢測的伺服電機和傳動軸運行并在制動盤溫度自然冷卻至常溫后，通過出風口和噴淋口向制動盤表面噴淋溫度為-10℃—0℃的低溫空氣和溫度為0℃—40℃的液態水，并直至制動盤表面溫度達到-10℃—0℃且制動盤表面有結冰現象后，由電磁制動器在1-3秒內向制動盤施加制動力，并使傳動軸在制動時間內轉速從最大下降至0轉速，并對此時的制動力進行記錄作為第三制動力；

第四步，綜合計算，完成第三步作業后，分別將第一制動力、第二制動力和第三制動力計算并得到第一制動力、第二制動力和第三制動力的平均數，則此平均數則為待檢測的伺服電機的實際制動力，并將計算得到的實際制動力與待檢測的伺服電機銘牌參數制動力矩進行比對，若計算得到的實際制動力矩大于待檢測的伺服電機銘牌參數制動力矩，則說明待檢測的伺服電機銘牌參數制動力矩不能滿足實際使用需要，若計算得到的實際制動力矩小于待檢測的伺服電機銘牌參數制動力矩，則說明待檢測的伺服電機銘牌參數制動力矩可以有效滿足實際使用需要。