專利名稱：負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備和控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備和控制裝置。
背景技術(shù)：
在當(dāng)代社會(huì)中，電機(jī)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，由電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的機(jī)械設(shè)備比比皆是，比如采用電氣驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人。這類工業(yè)機(jī)器人利用電機(jī)直接或通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，其所用能源簡(jiǎn)單，執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(diǎn)，因而在市場(chǎng)上占據(jù)了主導(dǎo)地位。這種由電氣驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人，由電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器組成的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性很大程度上決定了工業(yè)機(jī)器人的操作速度和操作位置精度等工作性能。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性可通過(guò)調(diào)節(jié)其控制參數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整，但同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性又與其所帶負(fù)載特性有關(guān)。即，在不同的負(fù)載特性下，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需選擇不同的控制參數(shù)才能獲得比較好的特性。因此，為使工業(yè)機(jī)器人獲得較好的控制性能，需要對(duì)工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試。常規(guī)調(diào)試方法是將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝到機(jī)器人的機(jī)械本體上，然后調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制參數(shù)，直到性能滿意為止。本發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，這種方法一旦控制參數(shù)選擇不合適，將很可能會(huì)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械本體造成沖擊和損傷?，F(xiàn)有一種技術(shù)是通過(guò)使用負(fù)載模擬測(cè)試臺(tái)來(lái)進(jìn)行參數(shù)調(diào)試。請(qǐng)參閱圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)的負(fù)載模擬測(cè)試臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述負(fù)載模擬測(cè)試臺(tái)由電機(jī)、待調(diào)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、 傳感器、制動(dòng)器、控制器等構(gòu)成。所述電機(jī)、傳感器、制動(dòng)器依次連接設(shè)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(cè)信號(hào)，所述控制器與所述制動(dòng)器連接用于控制所述制動(dòng)器工作，所述電機(jī)與所述待調(diào)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接。這種測(cè)試臺(tái)中，所述控制器通過(guò)對(duì)所述制動(dòng)器進(jìn)行控制來(lái)調(diào)節(jié)其輸出制動(dòng)力矩的大小，從而模擬不同力矩的負(fù)載，對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)待調(diào)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。但是，由于工業(yè)機(jī)器人需要在三維空間中完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制，因而被設(shè)計(jì)成多軸結(jié)構(gòu)。隨著工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的變化，每一單軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和力矩將發(fā)生很大變化，即工業(yè)機(jī)器人負(fù)載具有變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量特性。同時(shí)，由于工業(yè)機(jī)器人每個(gè)軸的功能定位不同，不同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和力矩變化范圍不相同的，即工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際負(fù)載具有多軸異性。因此， 這種設(shè)計(jì)的負(fù)載模擬測(cè)試臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是固定不變的，只能模擬機(jī)器人某一個(gè)軸的負(fù)載特性，而不能模擬機(jī)器人多軸負(fù)載特性，另外，本發(fā)明人在研究中也發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)的負(fù)載模擬測(cè)試臺(tái)中，所述電機(jī)對(duì)所述制動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述電機(jī)需要使用較大功率進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使用不便，對(duì)于小功率電機(jī)兼容性不好?，F(xiàn)有的另一種技術(shù)是在傳感器后設(shè)置一減速器，該專利的方案中通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸中部的減速器調(diào)節(jié)待測(cè)電機(jī)作用到負(fù)載模擬裝置的轉(zhuǎn)速比，增大扭矩，使得待測(cè)電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)行測(cè)是，但是，本發(fā)明人在研究中也發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)的方案在對(duì)機(jī)器人的各個(gè)的電機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，為了適應(yīng)不同的電機(jī)，需要更換減速器，而減速器設(shè)置在傳動(dòng)軸中部，每次拆裝十分不便。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例主要解決的技術(shù)問(wèn)題提供負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備和控制裝置，在連續(xù)對(duì)多個(gè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，大大提高測(cè)試效率。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備包括負(fù)載調(diào)節(jié)裝置和及控制裝置，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置包括用于連接待測(cè)電機(jī)輸出軸的傳動(dòng)軸；用于控制所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)的所述控制裝置連接所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置；所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備還包括第一變速裝置，所述第一變速裝置設(shè)置在所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸連接待測(cè)電機(jī)輸出軸一端。作為所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備還包括用于感測(cè)所述傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息的傳感裝置，所述控制裝置還與傳感裝置連接。作為所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一變速裝置為多檔可調(diào)變速裝置。作為所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳動(dòng)軸包括分離的第一傳動(dòng)單元和第二傳動(dòng)單元，所述第一傳動(dòng)單元和第二傳動(dòng)單元之間設(shè)置第二變速裝置。作為所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二變速裝置為減速器。作為所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置包括用于調(diào)節(jié)所述第二傳動(dòng)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的制動(dòng)器單元，所述控制裝置與所述制動(dòng)器單元連接。作為所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置還包括調(diào)節(jié)所述第二傳動(dòng)單元的慣量調(diào)節(jié)單元，所述控制裝置與所述慣量調(diào)節(jié)單元連接。本實(shí)用新型還提供一種負(fù)載模擬測(cè)試的控制裝置，其包括用于輸出信號(hào)以改變待測(cè)電機(jī)輸出軸與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)速比的第一控制單元；用于接收感測(cè)到的負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸在所述轉(zhuǎn)速比下的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)的信號(hào)接收單元，所述信號(hào)接收單元與第一控制單元連接；用于輸出信號(hào)以控制負(fù)載調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)的第二控制單元與所述信號(hào)接收單元連接。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載測(cè)試設(shè)備通過(guò)在所述待測(cè)電機(jī)的輸出軸與所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸之間設(shè)置所述第一變速裝置，所核述變速裝置設(shè)置在負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸與待測(cè)電機(jī)輸出軸連接的一端，在對(duì)不同的待測(cè)電機(jī)的輸出軸進(jìn)行測(cè)試時(shí)，換裝方便，測(cè)試效率高，所述測(cè)試裝置在不需要更換負(fù)載前提下，通過(guò)控制就能對(duì)待測(cè)電機(jī)進(jìn)行模擬多軸負(fù)載條件下的負(fù)載模擬測(cè)試，極大方便對(duì)多軸機(jī)器人的不同軸進(jìn)行連續(xù)的測(cè)試，同時(shí)所述第一減速裝置直接連接待測(cè)電機(jī)，模擬機(jī)器人手臂在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的實(shí)際狀況， 使得測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的負(fù)載模擬測(cè)試臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載模擬測(cè)試方法的流程圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載模擬測(cè)試控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參閱圖2，是本實(shí)用新型實(shí)施例一負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，其包括負(fù)載調(diào)節(jié)裝置15和及控制裝置17，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置15包括用于連接待測(cè)電機(jī)輸出軸的傳動(dòng)軸151 ；所述控制裝置17連接所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置15，所述控制裝置17控制所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置15進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)；所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備還包括第一變速裝置11，所述第一變速裝置11設(shè)置在所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置15傳動(dòng)軸151連接待測(cè)電機(jī)輸出軸(圖未示)一端，用于改變所述待測(cè)電機(jī)輸出軸與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置15傳動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)速比。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載測(cè)試設(shè)備通過(guò)在所述待測(cè)電機(jī)的輸出軸與所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置15傳動(dòng)軸151之間設(shè)置所述第一變速裝置11，所核述變速裝置11設(shè)置在負(fù)載調(diào)節(jié)裝置15傳動(dòng)軸151與待測(cè)電機(jī)輸出軸連接的一端，在對(duì)不同的待測(cè)電機(jī)輸出軸進(jìn)行測(cè)試時(shí)，換裝方便，測(cè)試效率高，在不需要更換負(fù)載前提下，就能對(duì)待測(cè)電機(jī)進(jìn)行模擬多軸負(fù)載條件下的負(fù)載模擬測(cè)試，能夠擴(kuò)大對(duì)待測(cè)電機(jī)的負(fù)載測(cè)試范圍，極大方便對(duì)多軸機(jī)器人的不同軸進(jìn)行測(cè)試。在另一實(shí)施例中，所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備還包括傳感裝置13，所述傳感裝置13用于感測(cè)傳動(dòng)軸151的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，所述控制裝置17與傳感裝置13連接用于接收傳感裝置13的感測(cè)信號(hào)。另一實(shí)施例中，所述第一變速裝置11為多檔可調(diào)變速裝置。當(dāng)對(duì)機(jī)器人的不同軸進(jìn)行測(cè)試時(shí)，不需重新更換變速裝置，只需對(duì)所述第一變速裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)選擇合適的轉(zhuǎn)速比即可，便于對(duì)機(jī)器人的不同軸進(jìn)行測(cè)試時(shí)，使用效果好。當(dāng)然，所述多檔可調(diào)變速裝置可以為連續(xù)多檔可調(diào)變速裝置，也可以為非連續(xù)多檔可調(diào)變速裝置，主要根據(jù)實(shí)際測(cè)試需要進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)然，還可以采用更換不同轉(zhuǎn)速比的所述第一變速裝置的方式，模擬機(jī)器人的多軸負(fù)載特性。另一實(shí)施例中，所述第一變速裝置11設(shè)置為減速器。這樣的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)小功率的待測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的負(fù)載，擴(kuò)大負(fù)載測(cè)試范圍。再請(qǐng)參閱圖3，其是本實(shí)用新型實(shí)施例二負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，所述負(fù)載測(cè)試設(shè)備與實(shí)施例一的大致相同，主要區(qū)別在于，所述傳動(dòng)軸251包括分離的第一傳動(dòng)單元2511和第二傳動(dòng)單元2513，所述傳感裝置23用于感測(cè)所述第一傳動(dòng)單元2511的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息，所述第一傳動(dòng)單元2511和第二傳動(dòng)單元2513之間設(shè)置第二變速裝置19，用于改變所述第一傳動(dòng)單元2511與第二傳動(dòng)單元2513之間的轉(zhuǎn)速比?？梢岳斫猓緦?shí)用新型實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息為轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速，可以理解，所述轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息還可以為其他可以用于測(cè)評(píng)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)參數(shù)，如轉(zhuǎn)動(dòng)角速度等， 具體的參數(shù)可以是傳感器直接可以感測(cè)得到的信號(hào)或者基于傳感器直接感測(cè)的信號(hào)經(jīng)過(guò)加工后的數(shù)據(jù)參數(shù)，具體的參數(shù)表現(xiàn)形式不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。由于在所述第一傳動(dòng)單元2511與所述第二傳動(dòng)單元2513之間設(shè)置所述第二變速裝置19，這樣的設(shè)計(jì)可以改變所述第一傳動(dòng)單元2511與第二傳動(dòng)單元2513之間的轉(zhuǎn)速比， 便于進(jìn)行負(fù)載測(cè)試。另一實(shí)施例中，所述第二變速裝置設(shè)置19為減速器。這樣，可以實(shí)現(xiàn)利用小功率的待測(cè)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大力矩的負(fù)載，擴(kuò)大負(fù)載測(cè)試范圍。另一實(shí)施例中，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置25包括用于調(diào)節(jié)所述第二傳動(dòng)單元2513的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的制動(dòng)器單元253，所述控制裝置27與所述制動(dòng)器單元253連接并對(duì)應(yīng)控制所述制動(dòng)器單元253工作。這種設(shè)計(jì)，所述控制裝置27根據(jù)預(yù)先設(shè)定的力矩指令控制所述制動(dòng)器單元對(duì)負(fù)載進(jìn)行力矩的調(diào)節(jié)。所述力矩指令根據(jù)實(shí)際的機(jī)器人軸的特性設(shè)定。這樣，在進(jìn)行負(fù)載模擬測(cè)試中，可以進(jìn)行負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的調(diào)節(jié)，從而模擬機(jī)器人該軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩負(fù)載特性。另一實(shí)施例中，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置25還包括調(diào)節(jié)所述第二傳動(dòng)單元2513的慣量調(diào)節(jié)單元255，所述控制裝置27與所述慣量調(diào)節(jié)單元255連接并對(duì)應(yīng)控制所述慣量調(diào)節(jié)單元255工作。所述控制裝置27根據(jù)預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量指令控制所述慣性量調(diào)節(jié)單元255 對(duì)負(fù)載進(jìn)行慣性量的調(diào)節(jié)。所述慣性量調(diào)節(jié)指令同樣根據(jù)實(shí)際的機(jī)器人軸的特性設(shè)定。這樣的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行負(fù)載模擬測(cè)試中，可以進(jìn)行負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量調(diào)節(jié)，從而模擬機(jī)器人該軸的變化轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載特性。本實(shí)用新型實(shí)施例的所述第一變速裝置21可以是固定轉(zhuǎn)速比的變速裝置，可以是多檔可調(diào)轉(zhuǎn)速比的變速裝置，當(dāng)然也可以是多檔連續(xù)可調(diào)轉(zhuǎn)速比變速裝置。本實(shí)施例中， 根據(jù)需要設(shè)置為多檔連續(xù)可調(diào)轉(zhuǎn)速比變速裝置。這樣，在對(duì)機(jī)器人的不同軸進(jìn)行負(fù)載模擬測(cè)試時(shí)，只需對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)所述第一變速裝置21的轉(zhuǎn)速比即能進(jìn)行負(fù)載模擬測(cè)試。所述第一變速裝置21可以是齒輪減速器，也可以是皮帶輪減速器，具體可以根據(jù)需要對(duì)應(yīng)選擇設(shè)置。本實(shí)用新型實(shí)施例的所述第二變速裝置19同樣可以設(shè)置為轉(zhuǎn)速比多檔可調(diào)，轉(zhuǎn)速比多檔連續(xù)可調(diào)和固定轉(zhuǎn)速比的變速裝置。本實(shí)施例中，設(shè)置為固定轉(zhuǎn)速比的變速裝置即可。所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置25包括制動(dòng)器單元253，所述制動(dòng)器單元253用于調(diào)節(jié)所述待測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，所述控制裝置27與所述制動(dòng)器單元253連接并對(duì)應(yīng)控制所述制動(dòng)器單元邪3工作。所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置25還包括慣量調(diào)節(jié)單元255，所述慣量調(diào)節(jié)單元255用于調(diào)節(jié)所述待測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，所述控制裝置27與所述慣量調(diào)節(jié)單元255連接并對(duì)應(yīng)控制所述慣量調(diào)節(jié)單元255工作。所述制動(dòng)器單元253和慣量調(diào)節(jié)單元255為設(shè)置在同一傳動(dòng)軸上的二個(gè)器件，用于對(duì)應(yīng)模擬負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。[0053]本實(shí)施例的負(fù)載測(cè)試設(shè)備的工作過(guò)程是對(duì)待測(cè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，所述第一變速裝置對(duì)應(yīng)改變所述待測(cè)電機(jī)輸出軸與所述第一傳動(dòng)單元2511之間的轉(zhuǎn)速比，使其模擬某一軸的負(fù)載以便進(jìn)行此負(fù)載下的負(fù)載模擬測(cè)試。所述傳感裝置23對(duì)應(yīng)感應(yīng)所述第二傳動(dòng)單元2513上的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息。所述傳感裝置23與所述控制裝置27連接，并用于將感測(cè)到的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息發(fā)送至所述控制裝置27。根據(jù)模擬負(fù)載的需要，所述控制裝置27根據(jù)預(yù)先設(shè)置的控制程序，向所述制動(dòng)器單元253發(fā)送力矩調(diào)節(jié)指令，所述制動(dòng)器單元253對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。所述控制裝置27根據(jù)預(yù)先設(shè)置的控制程序向慣量調(diào)節(jié)單元255發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)慣量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)指令，所述慣量調(diào)節(jié)單元255對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。所述控制裝置27向所述制動(dòng)器單元253發(fā)送的力矩調(diào)節(jié)指令和向所述慣量調(diào)節(jié)單元255發(fā)送的慣量調(diào)節(jié)指令根據(jù)所述機(jī)器人的實(shí)際軸的特性預(yù)先設(shè)定。在所述控制裝置27控制所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置25對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，所述待測(cè)電機(jī)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)不同的負(fù)載工作，對(duì)待調(diào)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以便測(cè)試得出對(duì)應(yīng)不同負(fù)載下的待測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使機(jī)器人獲得較好控制性能的控制參數(shù)。S卩，在不同的負(fù)載特性下，待測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選擇不同的控制參數(shù)才能使機(jī)器人獲得比較好的控制特性。因此，為使機(jī)器人獲得較好的控制性能，需要對(duì)工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試。而采用本實(shí)用新型實(shí)施的負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備對(duì)機(jī)器人的負(fù)載進(jìn)行模擬測(cè)試時(shí)，能使工業(yè)機(jī)器人獲得較好的控制性能，但不會(huì)對(duì)機(jī)器人的機(jī)械本體造成沖擊和損傷。本實(shí)施例通過(guò)完全模擬工業(yè)機(jī)器人實(shí)際負(fù)載的方法，在待測(cè)電機(jī)安裝到機(jī)械本體之前先對(duì)其控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，待控制性能滿意后再將待測(cè)電機(jī)安裝到機(jī)械本體上，從而避免對(duì)整個(gè)工業(yè)機(jī)器人機(jī)械本體的沖擊和損傷。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例的負(fù)載測(cè)試設(shè)備中，通過(guò)設(shè)置所述第一變速裝置21用于改變所述輸出軸與所述第一傳動(dòng)單元2511的轉(zhuǎn)速比，能夠模擬工業(yè)機(jī)器人負(fù)載的多軸異性，比如模擬實(shí)現(xiàn)以較小功率的待測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)較大功率的負(fù)載情況，同時(shí)，可以通過(guò)改變轉(zhuǎn)速比模擬測(cè)試多軸機(jī)器人，對(duì)其不同軸進(jìn)行負(fù)載模擬測(cè)試。所述第二變速裝置四通過(guò)改變所述第一傳動(dòng)單元2511和所述第二傳動(dòng)單元2513的轉(zhuǎn)速比，實(shí)現(xiàn)利用較小功率的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和大轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的負(fù)載。本實(shí)施例中，當(dāng)需要模擬機(jī)器人另一單軸的負(fù)載特性時(shí)，只需將待測(cè)電機(jī)和待調(diào)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)器更換為對(duì)應(yīng)軸的電機(jī)和待調(diào)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，改變所述第一變速裝置21的轉(zhuǎn)速比，同時(shí)改變由所述制動(dòng)器單元253和慣量調(diào)節(jié)單元255對(duì)應(yīng)模擬的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大小和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大小，從而模擬機(jī)器人該軸的負(fù)載特性。類似的，通過(guò)不斷選擇具有合適轉(zhuǎn)速比的第一變速裝置，可模擬工業(yè)機(jī)器人每一單軸的負(fù)載特性。因此，本實(shí)施例的所述負(fù)載測(cè)試設(shè)備具有不需更換負(fù)載即能夠模擬多軸機(jī)器人而對(duì)其不同軸進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方便，且測(cè)試負(fù)載范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。請(qǐng)參閱圖4，其是本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載模擬測(cè)試方法的流程圖。所述負(fù)載模擬測(cè)試方法包括如下步驟Sl 將待測(cè)電機(jī)輸出軸通過(guò)變速裝置與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置的傳動(dòng)軸連接；在對(duì)待測(cè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，將變速裝置安裝到負(fù)載調(diào)節(jié)裝置的傳動(dòng)軸上，然后將待測(cè)電機(jī)的輸出軸通過(guò)所述變速裝置與傳動(dòng)軸對(duì)應(yīng)連接，所述變速裝置用于改變所述待測(cè)電機(jī)與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速比。S2 通過(guò)控制裝置控制所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置對(duì)所述待測(cè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試；對(duì)另一待測(cè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在所述變速裝置不滿足要求時(shí)，更換變速裝置后開(kāi)始測(cè)試。S3:對(duì)另一待測(cè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在當(dāng)前變速裝置不滿足要求時(shí)，更換變速裝置后開(kāi)始測(cè)試。在對(duì)一個(gè)待測(cè)試電機(jī)的輸出軸測(cè)試完成后，可以進(jìn)行下一待測(cè)電機(jī)的測(cè)試，如果當(dāng)前變速裝置滿足測(cè)試要求，直接將待測(cè)電機(jī)更換即可，如果當(dāng)前變速裝置不滿足測(cè)試要求，則可通過(guò)更換變速裝置后再安裝待測(cè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試。所述步驟S2控制裝置控制所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置對(duì)所述待測(cè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程具體可以包括步驟根據(jù)待測(cè)電機(jī)的參數(shù)和待測(cè)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境設(shè)置制動(dòng)器的制動(dòng)力矩和慣量調(diào)節(jié)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；然后啟動(dòng)電源開(kāi)始對(duì)待測(cè)電機(jī)進(jìn)行的測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中控制裝置接收與傳動(dòng)軸連接的傳感器的感測(cè)信號(hào)，并根據(jù)所述感測(cè)信號(hào)生成測(cè)試結(jié)果；當(dāng)測(cè)試結(jié)果顯示待測(cè)電機(jī)不滿足要求時(shí)，則停止測(cè)試，重新設(shè)置當(dāng)前測(cè)試電機(jī)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)或者更換待測(cè)電機(jī)，再開(kāi)始測(cè)試，直到得到與所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置匹配的待測(cè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)。所述驅(qū)動(dòng)參數(shù)包括功率參數(shù)，轉(zhuǎn)速參數(shù)等控制待測(cè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的參數(shù)，在測(cè)試時(shí)，同時(shí)設(shè)置一傳感裝置用于感測(cè)所述待測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下的負(fù)載調(diào)節(jié)裝置的傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息，并將感測(cè)到的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息發(fā)送到控制裝置進(jìn)行分析。本步驟中，是通過(guò)在所述傳動(dòng)軸上設(shè)置一傳感裝置對(duì)所述傳動(dòng)軸進(jìn)行負(fù)載的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息的感測(cè)，所述信息可以是轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和速度信息。將感測(cè)到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息通過(guò)控制裝置進(jìn)行分析，主要是分析當(dāng)前負(fù)載下轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和速度信息。通過(guò)所述控制裝置控制所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)。根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序?qū)?yīng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行負(fù)載的調(diào)節(jié)，如，進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)負(fù)載的模擬。本實(shí)施例中，在對(duì)待測(cè)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，改變待測(cè)電機(jī)輸出軸與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)速比，并且在對(duì)不同的輸出軸進(jìn)行測(cè)試時(shí)，換裝方便，測(cè)試效率高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)較小功率的電機(jī)驅(qū)動(dòng)較大負(fù)載的模擬測(cè)試，擴(kuò)大負(fù)載測(cè)試范圍，同時(shí)，不用更換負(fù)載就能對(duì)機(jī)器人的不同軸進(jìn)行負(fù)載模擬測(cè)試。因此，本實(shí)施例的負(fù)載模擬測(cè)試方法具有測(cè)試方便，測(cè)試負(fù)載范圍大的優(yōu)點(diǎn)。再請(qǐng)參閱圖5，其是本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載模擬測(cè)試控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述負(fù)載模擬測(cè)試控制裝置包括第一控制單元100，用于輸出信號(hào)以改變待測(cè)電機(jī)輸出軸與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)速比；信號(hào)接收單元200，用于接收感測(cè)到的負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸在所述轉(zhuǎn)速比下的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)信息，所述信號(hào)接收單元200與第一控制單元100連接。第二控制單元300，用于輸出信號(hào)以控制負(fù)載調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)，第二控制單元300與所述信號(hào)接收單元200連接。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例的負(fù)載模擬測(cè)試控制裝置能夠改變待測(cè)電機(jī)輸出軸與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)速比，能夠方便對(duì)機(jī)器人的不同軸進(jìn)行負(fù)載測(cè)試時(shí)，具有實(shí)現(xiàn)負(fù)載模擬測(cè)試操作方便，測(cè)試負(fù)載范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，其特征在于，其包括負(fù)載調(diào)節(jié)裝置和及控制裝置，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置包括用于連接待測(cè)電機(jī)輸出軸的傳動(dòng)軸；用于控制所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)的所述控制裝置連接所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置； 所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備還包括第一變速裝置，所述第一變速裝置設(shè)置在所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸連接待測(cè)電機(jī)輸出軸一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備還包括用于感測(cè)所述傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息的傳感裝置，所述控制裝置還與傳感裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述第一變速裝置為多檔可調(diào)變速裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述傳動(dòng)軸包括分離的第一傳動(dòng)單元和第二傳動(dòng)單元，所述第一傳動(dòng)單元和第二傳動(dòng)單元之間設(shè)置第二變速裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述第二變速裝置為減速器ο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置包括用于調(diào)節(jié)所述第二傳動(dòng)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的制動(dòng)器單元，所述控制裝置與所述制動(dòng)器單元連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置還包括調(diào)節(jié)所述第二傳動(dòng)單元的慣量調(diào)節(jié)單元，所述控制裝置與所述慣量調(diào)節(jié)單元連接。
8.一種負(fù)載模擬測(cè)試的控制裝置，其特征在于，其包括用于輸出信號(hào)以改變待測(cè)電機(jī)輸出軸與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)速比的第一控制單元；用于接收感測(cè)到的負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸在所述轉(zhuǎn)速比下的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)的信號(hào)接收單元，所述信號(hào)接收單元與第一控制單元連接；用于輸出信號(hào)以控制負(fù)載調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)的第二控制單元與所述信號(hào)接收單元連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備和控制裝置，所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備包括負(fù)載調(diào)節(jié)裝置和及控制裝置，所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置包括用于連接待測(cè)電機(jī)輸出軸的傳動(dòng)軸；所述控制裝置連接所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置，所述控制裝置控制所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)；所述負(fù)載模擬測(cè)試設(shè)備還包括第一變速裝置，所述第一變速裝置設(shè)置在所述負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸連接待測(cè)電機(jī)輸出軸一端，用于改變所述待測(cè)電機(jī)輸出軸與負(fù)載調(diào)節(jié)裝置傳動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)速比。本實(shí)用新型的負(fù)載測(cè)試設(shè)備具有能夠?qū)C(jī)器人的多軸進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方便，測(cè)試負(fù)載范圍大的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/34GK202110257SQ20112017583
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者劉葵, 楊書(shū)生, 鄧鵬 申請(qǐng)人:北京配天大富精密機(jī)械有限公司