一种通用伺服系统测试转接装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通用伺服系统测试转接装置，包括传感器转接单元、电机转接单元、数字隔离输入输出测试单元、模拟输入输出测试单元、集中控制单元、通讯接口及控制显示终端。本发明专利技术可兼容支持实现多种类型传感器信息的处理，可实现多种类型电机的电流检测及电源驱动，可针对多种类型伺服驱动器可能具备的数字输入输出口、模拟输入输出口以及常用的外部接口通讯进行通用性检测，并在基于DSP和FPGA架构下实现各种所需测试数据交互、处理、保存、显示等，以此达到针对多种伺服驱动器以及伺服电机产品的通用性测试。本发明专利技术采用通用化设计可单独对多种型号伺服驱动器或多种型号电机进行测试，也可满足员工或学生对多种类型伺服系统的培训学习需求。统的培训学习需求。统的培训学习需求。

【技术实现步骤摘要】
一种通用伺服系统测试转接装置


[0001]本专利技术属于伺服系统测试领域，特别是一种通用伺服系统测试转接装置。

技术介绍

[0002]伺服驱动器是用来控制伺服电机高精度运行的电气设备，随着该类产品在国内应用趋向成熟，产品谱系也越来越完善，但是伴随着生产加工环节中的测试装置却多数只针对某一款或某一类型号伺服驱动器，并无通用程度很高的测试装置，例如有的侧重于单一类型伺服驱动器特定外围IO、AD、故障等接口的自动测试，有的侧重于伺服驱动器各个故障点的自动检测及定位，还有的侧重于伺服电机的电流、转速的可视化测试，具体使用的化导致测试设备冗余过多，因此一种通用伺服驱动器自动测试装置的研制尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术存在的不足(基本上侧重于单一类型伺服驱动器或电机，或者侧重针对性的故障点，在针对多种谱系产品通用的测试装置研究较少)，提供一种通用伺服系统测试转接装置，可以简化冗余测试设备，提高生产调试效率，即一个自动测试装置对应着满足多个不同类型不同接口伺服驱动器型号产品的测试。
[0004]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种通用伺服系统测试转接装置，该装置包括传感器转接单元、电机转接单元、数字隔离输入输出测试单元、模拟输入输出测试单元、集中控制单元、通讯接口及控制显示终端；
[0005]所述传感器转接单元，用于实现伺服电机中传感器与伺服驱动器中传感器的转接；
[0006]所述电机转接单元，用于实现该装置对不同伺服电机的驱动、检测和数据处理；<br/>[0007]所述数字隔离输入输出测试单元，用于检测伺服驱动器的数字输入输出口；
[0008]所述模拟输入输出测试单元，用于检测伺服驱动器模拟电压输入输出的精度；
[0009]所述集中控制单元，作为装置的核心，用于实现数据的采集、传输和处理；
[0010]所述通讯接口，用于实现装置与不同伺服驱动器的连接；
[0011]所述控制显示终端，用于完成测试项的配置、性能参数的检测及测试结果的显示。
[0012]进一步地，所述集中控制单元采用MCU与FPGA为核心控制芯片，其中FPGA完成传感器转接单元的角度检测，并实时模拟所有编码器通讯协议发送当前编码器反馈位置给伺服驱动器，MCU完成与伺服驱动器多种通讯的数据交互、与控制显示终端的数据交互、与FPGA的角度信息交互以及测试数据的实时计算；所述集中控制单元可与多种型号伺服驱动器进行连接。
[0013]进一步地，所述传感器转接单元包括旋转变压器的检测与转接子单元、LVDT的检测与转接子单元、增量编码器及霍尔传感器的检测与转接子单元、SSI/BISS/ENDAT协议绝对值编码器的检测与转接子单元、多摩川串行协议绝对值编码器及采用类似协议日系编码器的检测与转接子单元；这五个子单元用于伺服电机端位置传感器以及伺服驱动器端位置
反馈接口的互相转接，并将检测到的位置信息传输给控制显示终端。
[0014]进一步地，所述传感器转接单元中的各检测与转接子单元，通过控制显示终端进行配置选用伺服电机以及伺服驱动器各需要哪一种位置信息，将配置参数存储在集中控制单元内的存储器内，最终将伺服电机端的位置信息传输至MCU芯片发送控制显示终端，并将信息转接至伺服驱动器相应反馈接口。
[0015]进一步地，所述电机转接单元包括永磁同步电机转接子单元、直流无刷电机转接子单元以及直流有刷电机转接子单元；
[0016]该电机转接单元，其电机电源线直接转接至伺服驱动器的电机电源接口，并可通过控制显示终端进行配置选择当前所用电机类型。
[0017]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：本专利技术可兼容支持实现多种类型传感器信息的处理，可实现多种类型电机的电流检测及电源驱动，可针对多种类型伺服驱动器可能具备的数字输入输出口、模拟输入输出口以及常用的外部接口通讯进行通用性检测，并在基于DSP和FPGA架构下实现各种所需测试数据交互、处理、保存、显示等，本专利技术以此达到针对多种伺服驱动器以及伺服电机产品的通用性测试。
[0018]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
附图说明
[0019]图1为一个实施例中通用伺服系统测试转接装置的结构示意图。
[0020]图2为一个实施例中传感器转接单元的结构示意图。
[0021]图3为一个实施例中数字隔离输入输出测试单元的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0023]在一个实施例中，结合图1，提供了一种通用伺服系统测试转接装置，该装置包括传感器转接单元、电机转接单元、数字隔离输入输出测试单元、模拟输入输出测试单元、集中控制单元、通讯接口及控制显示终端；
[0024]所述传感器转接单元，用于实现伺服电机中传感器与伺服驱动器中传感器的转接；
[0025]所述电机转接单元，用于实现该装置对不同伺服电机的驱动、检测和数据处理；
[0026]所述数字隔离输入输出测试单元，用于检测伺服驱动器的数字输入输出口(是否正常工作)；
[0027]所述模拟输入输出测试单元，用于检测伺服驱动器模拟电压输入输出的精度；
[0028]所述集中控制单元，作为装置的核心，用于实现数据的采集、传输和处理；
[0029]所述通讯接口，用于实现装置与不同伺服驱动器的连接；
[0030]所述控制显示终端，用于完成测试项的配置、性能参数的检测及测试结果的显示。这里，测试项的配置主要是按测试规范需完成的测试项按功能实现一键式检测，例如电流环速度环带宽测试、电流环速度环稳态精度测试、定位精度测试、数字输入输出口功能测
试、模拟输入输出口功能测试、各通讯接口功能测试等。性能参数的检测主要是采集各个测试项所需检测的数据，比如电流环带宽测试及电流环稳态精度测试需采集电机相电流以及伺服驱动器通过通讯发送的电流指令。测试结果的显示主要是显示配置好的测试项的测试结果，比如电流环带宽测试主要显示电流环的实际带宽及其根据采集数据绘制的伯德图，电流环稳态精度测试主要显示转矩电流的稳态误差值及其指令电流反馈电流曲线。
[0031]进一步地，在其中一个实施例中，所述集中控制单元采用MCU与FPGA为核心控制芯片，其中FPGA完成传感器转接单元的角度检测，并实时模拟所有编码器通讯协议发送当前编码器反馈位置给伺服驱动器，MCU完成与伺服驱动器多种通讯的数据交互、与控制显示终端的数据交互、与FPGA的角度信息交互以及测试数据的实时计算；所述集中控制单元可与多种型号伺服驱动器进行连接。
[0032]进一步地，在其中一个实施例中，所述集中控制单元采用FLASH或铁电存储器进行配置参数的保存。
[0033]进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，所述传感器转接单元包括旋转变压器的检测与转接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用伺服系统测试转接装置，其特征在于，该装置包括传感器转接单元、电机转接单元、数字隔离输入输出测试单元、模拟输入输出测试单元、集中控制单元、通讯接口及控制显示终端；所述传感器转接单元，用于实现伺服电机中传感器与伺服驱动器中传感器的转接；所述电机转接单元，用于实现该装置对不同伺服电机的驱动、检测和数据处理；所述数字隔离输入输出测试单元，用于检测伺服驱动器的数字输入输出口；所述模拟输入输出测试单元，用于检测伺服驱动器模拟电压输入输出的精度；所述集中控制单元，作为装置的核心，用于实现数据的采集、传输和处理；所述通讯接口，用于实现装置与不同伺服驱动器的连接；所述控制显示终端，用于完成测试项的配置、性能参数的检测及测试结果的显示。2.根据权利要求1所述的通用伺服系统测试转接装置，其特征在于，所述集中控制单元采用MCU与FPGA为核心控制芯片，其中FPGA完成传感器转接单元的角度检测，并实时模拟所有编码器通讯协议发送当前编码器反馈位置给伺服驱动器，MCU完成与伺服驱动器多种通讯的数据交互、与控制显示终端的数据交互、与FPGA的角度信息交互以及测试数据的实时计算；所述集中控制单元可与多种型号伺服驱动器进行连接。3.根据权利要求1或2所述的通用伺服系统测试转接装置，其特征在于，所述集中控制单元采用FLASH或铁电存储器进行配置参数的保存。4.根据权利要求3所述的通用伺服系统测试转接装置，其特征在于，所述传感器转接单元包括旋转变压器的检测与转接子单元、LVDT的检测与转接子单元、增量编码器及霍尔传感器的检测与转接子单元、SSI/BISS/ENDAT协议绝对值编码器的检测与转接子单元、多摩川串行协议绝对值编码器及采用类似协议日系编码器的检测与转接子单元；这五个子单元用于伺服电机端位置传感器以及伺服驱动器端位置反馈接口的互相转接，并将检测到的位置信息传输给控制显示终端；所述旋转变压器的检测与转接子单元，采用基于集成电路AD2S1210实现旋转变压器位置的检测，通过并口传输至FPGA芯片，汇总位置数据通过并口传输至MCU芯片，并通过旋转变压器信号模拟电路转接响应伺服驱动器端位置接口响应；所述LVDT的检测与转接子单元，采用基于集成电路AD698实现LVDT位置的检测，输出模拟信号至外置AD芯片AD7606，通过并口传输至FPGA芯片，汇总位置数据通过并口传输至MCU芯片并通过LVDT信号模拟电路转接响应伺服驱动器端位置接口响应；所述增量编码器及霍尔传感器的检测与转接子单元，采用485芯片将差分正交信号转换为电平信号，连同霍尔传感器电平信号传输至FPGA芯片，FPGA芯片汇总位置数据通过并口传输至MCU芯片并转接响应伺服驱动器端位置接口响应；所述SSI/BISS/ENDAT协议绝对值编码器的检测与转接子单元，采用485芯片SN65HVD75将差分CLK信号及DATA信号转换为电平信号，通过FPGA芯片发送时钟信号并读取DATA信号以获取位置，FPGA芯片汇总...

【专利技术属性】
技术研发人员：张允志，赵康，李萌萌，邱静，路峻豪，高祥，吴文韬，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一六研究所连云港杰瑞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：