一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统技术方案

本发明专利技术为一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统，可对电动执行机构施加负载扭矩，并对电动执行机构的电流、电压、执行时间、角度进行测试。本发明专利技术中的程控直流电源给电动执行机构供电，精密可调卡具将被测电动执行机构夹住，负载模拟装置对电动执行机构施加给定扭矩，将采集到的力矩信号、角度信号等转化为电压电流信号进行调理并传送至工控机，工控机控制被测电动执行机构的启动与停止以及负载扭矩值，同时对数据进行保存和分析，生成测试报告。本发明专利技术自动化测试程度高、机械结构新颖合理、电气连接可靠高效、人机交互友好灵活、加载力矩可调、数据能够快速保存与分析，极大降低检测的人力物力成本、有效提高电动执行机构测试效率。测试效率。测试效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统


[0001]本专利技术涉及机械电子领域，具体地讲，涉及一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统。

技术介绍

[0002]目前，电动执行机构的测试设备主要包括专用测试仪、示波器，电动执行机构的加载繁琐笨重。电动执行机构需要不同的测试设备以完成全面的性能参数测试及加载测试，这导致人工参与度高、测试效率低下、测试精度和准确度较低，且测试数据分散在各测试设备间，不易于测试数据的保存和分析。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提供一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统，旨在实现一种自动化测试程度高、机械结构新颖合理、电气连接可靠高效、人机交互友好灵活、加载力矩可调、数据能够快速保存与分析、极大降低检测的人力物力成本、有效提高电动执行机构效率的一体化加载测试系统。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统，包括：测试台架结构、底座、支撑调节机构、负载模拟装置、力矩传感器、电动执行机构、角度传感器、精密可调卡具、工控机、程控直流电源；
[0006]负载模拟装置、力矩传感器、电动执行机构通过支撑调节机构固定在底座上，底座固定在测试台架结构的台面上；
[0007]负载模拟装置和力矩传感器的转动轴之间、力矩传感器和电动执行机构的转动轴之间、电动执行机构和角度传感器的转动轴之间分别通过精密可调卡具固定；
[0008]精密可调卡具用于使负载模拟装置与电动执行机构的轴线同轴；角度传感器用于检测电动执行机构转动轴的转动角度；
[0009]测试台架结构内部放置有工控机、程控直流电源；
[0010]工控机采集并记录力矩传感器采集到的力矩信息和角度传感器采集到的转角信息；
[0011]程控直流电源用于向电动执行机构供电。
[0012]所述测试台架结构设计有不锈钢测试台面作为测试的基本平台。
[0013]负载模拟装置作为制动机构；电动执行机构作为被测对象。
[0014]力矩传感器和角度传感器分别用于测试施加的扭矩值和角度值。
[0015]工控机的PCI扩展槽中插入有多功能数据采集卡和计数器卡，用于监视和采集力矩传感器和角度传感器的多路直流电压信号，设置力矩值门限和运行通电时间门限，一旦超过安全值门限，直接切断电动执行机构的供电，终止运动。
[0016]程控直流电源能够设置程控直流电源的输出电压，选择供电为正向供电或反向供
电，并通过定时控制电路，实时监控电源供电时间。
[0017]程控直流电源实时监控电源供电时间，电源供电时间大于2S时测试系统切断电源。
[0018]优选的，还包括：电源开关盒；
[0019]电源开关盒包括急停开关，作为紧急操作按钮，断开电机动力电源和电机机构供电。
[0020]工控机包括：操作系统和加载软件；
[0021]工控机的功能包括：模拟负载测试功能、电气信号测试功能、数据存储功能、数据查询功能；同时，工控机能够根据合格判据对产品的合格性进行判读、自动生成测试报告。
[0022]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0023]本专利技术的一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统，机构测试设备接通电源为电动执行机构供电驱动电机机构转动，在供电驱动电机工作的同时，监测、记录并显示电源输出的电压和消耗电流。在电机结构输出轴上，通过刚性连接装置连接扭矩传感器、角度传感器、负载模拟装置，在电机工作过程中，通过控制负载模拟装置施加设定的阻尼力矩，完成电机机构负载能力的测试，施加力矩的大小由扭矩传感器进行实施监控和反馈。工控机通过采集到的传感器信号向负载模拟装置发送指令，实现电动执行机构电机的快速响应和精确控制，及电动执行机构中的电机从堵转(电机在转速为零时仍然输出扭矩)到空转(电机在无负载时的运转状态)的定点加载和全程测试，并自动生成电动执行机构性能曲线。基于以上原理，与目前需通过多台测试设备相比，电动执行机构一体化加载测试系统可实现电动执行机构信号电压和电流、转换时间、行程开关接通阻值、断开绝缘电阻、电机带载和空载转换时间、输出轴转角、输出轴输出扭矩能力等多项指标的验证测试，避免了人工参与度高带来的低效率和高成本，提高了测量结果的准确度。
附图说明
[0024]图1是本专利技术较佳实施例的一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统的机构测试设备外形结构设计示意图；
[0025]图2是本专利技术较佳实施例的一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统的加载模拟装置和力矩角度测量单元的主视图；
[0026]图3是本专利技术较佳实施例的一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统的电气连接示意图。
具体实施方式
[0027]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]参照图1至图3，提出本专利技术的一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统的实施例，可为电动执行机构进行性能测试从而检测出电动执行机构的工作状况。本专利技术包括：测试台架结构10、底座11、支撑调节机构12、负载模拟装置21、力矩传感器31、电动执行机构22、角度传感器32、精密可调卡具23、工控机41、带触摸屏的显示器42、程控直流电源51、电源开关盒52、信号调理箱60、附件箱70。
[0029]所述测试台架结构10设计有不锈钢测试台面作为测试的基本平台。
[0030]负载模拟装置21、力矩传感器31、电动执行机构22通过支撑调节机构12固定在底座11上，底座11固定在测试台架结构10的台面上；测试台架结构10和支撑调节机构12为负载模拟装置21等设备提供机械电子平台支撑；
[0031]负载模拟装置21和力矩传感器31的转动轴之间、力矩传感器31和电动执行机构22的转动轴之间、电动执行机构22和角度传感器32的转动轴之间分别通过精密可调卡具23固定；负载模拟装置21起制动机构的作用；电动执行机构22为被测对象；底座11集合支撑调节机构12并固定于测试台架结构10上；
[0032]精密可调卡具23用于使负载模拟装置21与电动执行机构22的轴线同轴；角度传感器32用于检测电动执行机构22转动轴的转动角度；
[0033]精密可调卡具23为电动执行机构电机、所述负载模拟单元的运转支架、所述力矩和角度测量单元的角度和力矩传感器提供固定夹具；
[0034]力矩传感器31和角度传感器32分别用于测试施加负载的扭矩值和角度值；
[0035]测试台架结构10内部放置有工控机41、程控直流电源51、信号调理箱60和附件箱70；所述测试台架结构10主要起支撑测试台面，为测试台面搭建平台的作用，同时将工控机41、程控直流电源51、信号调理箱60、附件箱70等集中在其内部空间内；采用承重大、轮子宽、带锁定的底轮作为支撑，确保设备轮子的可靠性，便于测试设备的移动和锁定。带触摸屏的显示器42作为工控机41附件实现人机交互；程控直流电源51完成给电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统，其特征在于，包括：测试台架结构(10)、底座(11)、支撑调节机构(12)、负载模拟装置(21)、力矩传感器(31)、电动执行机构(22)、角度传感器(32)、精密可调卡具(23)、工控机(41)和程控直流电源(51)；负载模拟装置(21)、力矩传感器(31)、电动执行机构(22)通过支撑调节机构(12)固定在底座(11)上，底座(11)固定在测试台架结构(10)的台面上；负载模拟装置(21)和力矩传感器(31)的转动轴之间、力矩传感器(31)和电动执行机构(22)的转动轴之间、电动执行机构(22)和角度传感器(32)的转动轴之间分别通过精密可调卡具(23)固定；精密可调卡具(23)用于使负载模拟装置(21)与电动执行机构(22)的轴线同轴；角度传感器(32)用于检测电动执行机构(22)转动轴的转动角度；测试台架结构(10)内部放置有工控机(41)、程控直流电源(51)；工控机(41)记录力矩传感器(31)采集到的力矩信息和角度传感器(32)采集到的转角信息，并进行分析处理；同时工控机(41)发出指令通过加载控制器设定负载扭矩并通过信号调理电路设定被测电动执行机构电机的启动与停止；程控直流电源(51)用于向电动执行机构(22)供电。2.根据权利要求1所述的一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统，其特征在于，所述测试台架结构(10)设计有不锈钢测试台面作为测试的基本平台。3.根据权利要求1所述的一种用于电动执行机构的一体化加载测试系统，其特征在于，负载模拟装置(21)作为制动机构，负载模拟装置(21)采用力矩电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈悦悦，侯文国，杨超，王晓凡，郝义龙，刘沪明，罗思璇，郭宁，王若瑶，
申请(专利权)人：上海航天化工应用研究所，
类型：发明
国别省市：