[发明专利]伺服系统性能测试装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种机械测试附属装置，尤其涉及一种伺服系统性能测试装置。

背景技术

近十年来,我国的数控机床已有了长足发展，但是与进口数控机床相比，在机床质量等方面仍存在较大的差距，从而影响了国产数控机床的市场竞争力，由于伺服系统的性能对数控机床的精度有很大影响，国外各大公司对伺服系统的性能测试十分重视，设有各种专门机构进行研究，且已研制出多种测试装置，如日本的小野等，这些测试装置，主要应用于伺服驱动及电机制造厂进行质量检测和开发研究机构进行试验，目前国内已引进数套测试装置，主要用在研究院所开发和伺服系统及电机的生产厂家，但是,这些引进的测试装置不但操作复杂且价格昂贵，不能得到广泛的应用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种伺服系统性能测试装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括测试计算机、转矩控制接口板、转矩测量接口板、光电编码器接口板、转矩测量仪、转矩控制器、转矩传感器、磁粉制动器、光电编码器和伺服电机，所述转矩传感器安装于与所述伺服电机的转轴对应的位置并用于检测所述伺服电机的转矩，所述转矩传感器的信号输出与端与所述转矩测量仪的信号输入端连接，所述转矩测量仪的信号输出端通过所述转矩测量接口板与所述测试计算机的转矩信号输入端连接，所述光电编码器安装于与所述伺服电机的转轴对应的位置并用于检测所述伺服电机的转速，所述光电编码器的信号输出端通过所述光电编码器接口板与所述测试计算机的转速信号输入端连接，所述测试计算机的控制信号输出端通过所述转矩控制接口板与所述转矩控制器的信号输入端连接，所述转矩控制器的控制信号输出端与所述磁粉制动器的控制信号输入端连接，所述磁粉制动器的制动端与所述伺服电机的转轴连接。

本发明的有益效果在于：

本发明可在试验台上施加可调节的模拟机床惯量与切削力矩负载，从而测得在轻载、重载的条件下伺服系统的静动态特性，能够对伺服系统的静动态性能进行定量评价，且本发明成本低，利于推广。

附图说明

图1是本发明的结构原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括测试计算机、转矩控制接口板、转矩测量接口板、光电编码器接口板、转矩测量仪、转矩控制器、转矩传感器、磁粉制动器、光电编码器和伺服电机，转矩传感器安装于与伺服电机的转轴对应的位置并用于检测伺服电机的转矩，转矩传感器的信号输出与端与转矩测量仪的信号输入端连接，转矩测量仪的信号输出端通过转矩测量接口板与测试计算机的转矩信号输入端连接，光电编码器安装于与伺服电机的转轴对应的位置并用于检测伺服电机的转速，光电编码器的信号输出端通过光电编码器接口板与测试计算机的转速信号输入端连接，测试计算机的控制信号输出端通过转矩控制接口板与转矩控制器的信号输入端连接，转矩控制器的控制信号输出端与磁粉制动器的控制信号输入端连接，磁粉制动器的制动端与伺服电机的转轴连接。

如图1所示：本发明的最大负载转矩为50N。负载转矩的施加采用磁粉制动装置及转矩控制器通过测试计算机自动控制完成。由于其传递的转矩与激磁电流的大小经非线性补偿后基本呈线性关系。通过电流闭环控制激磁电流的大小,便会在约5%～100%额定转矩内稳定地控制转矩大小。在激磁电流大小不变的条件下，磁粉制动装置能稳定的传递滑差转矩而不受滑差速度的影响。此外，磁粉制动装置设有完备的散热装置，能够长时间运转，连续滑动摩擦部分也不会过于发热，引致烧损，耐用寿命长，因此,较好地满足了测试的要求。

本发明通过测试台上安装5000线/转的光电编码器以及最大可测转矩50Nm的转矩传感器,可对伺服电动机输出的位置、速度及转矩三个要素进行测试。所有控制信号以及转矩传感器、光电编码器信号采集接口采用光电隔离技术，最大信号频率可达1MHz，采用四级硬件数字滤波，增加了测试信号的抗干扰能力。整个测试装置的测试和控制过程均在测试计算机的控制下自动完成。