一种伺服电机可靠性测试加载装置及使用方法

摘要

本发明一种伺服电机可靠性测试加载装置及使用方法，包括下底板、上底板、箱体、风扇、板座、加湿器、竖板、大通孔、插板、第一滑槽、长滑块、第二滑槽、短滑块、伺服电机、第一环、第二环、第三滑槽、Y向滑动平台、第一环柱、第二环柱、第四滑槽、摩擦板、带轮转轴、皮带轮、皮带、联轴器、连接轴、激振器底座、第一激振器、小电机、齿轮、第一轴、杠杆转臂、齿条、安装板、第二轴、滑轮和第二激振器，本发明在测试过程中能够真实模拟出伺服电机实际加工过程中的受力条件和工作环境，不用消耗材料实物和加工刀具，在保证伺服电机优良性能的同时有效降低伺服电机性能测试成本，并且通过测试分析伺服电机的损坏机理，提高伺服电机的使用性能。

说明书

技术领域

本发明属于伺服电机性能测试技术领域，具体涉及一种伺服电机可靠性测试加载装置及使用方法。

背景技术

目前对于机器中的伺服电机，我们往往需要电机可以在不同环境的工况中作业，但是一般只有通过大致的估计，然后在工厂中实际使用，才能知道电机是否合适，以及电机的可靠性问题，这样就存在了延后的问题，如果我们可以在实验室中做好电机的可靠性检测，然后在运用到工程上，这样就可以大大的提升电机的使用寿命，增加工厂工作的效益，而工厂在作业中使用到的电机往往很多，这样就需要能够模拟各种环境工程的装置来测试电机的可靠性，可靠性测试好了之后安装使用合适的电机就可以提升经济效益。

在伺服电机安装使用前，伺服电机性能测试是必不可少的环节，通过伺服电机性能测试过程，可以不断发现伺服电机在使用过程中可能出现的故障，再根据故障诊断结果来改进原有设计，进一步提升伺服电机性能，直到选择出合适的伺服电机，从而可以使用到实际的工厂加工中去。

现阶段，伺服电机性能测试的实现方式主要通过伺服电机实际使用通过分析损坏及其使用寿命来实现的，通过这种方式进行的伺服电机性能测试，需要消耗大量的材料实物，而且在损坏后还要考虑修理更换的问题，还有时间上的损耗，而上述花费都会计入机器的制造成本，这样的测试成本昂贵可靠性较高，但是绝大多数时候我们在综合考虑成本和可靠性的情况下，需要将两者平衡一下，既需要一定的可靠性，又希望它的成本不要太高，造成的损耗在我们可接受的范围内。

因此，迫切需要寻找一种全新的伺服电机可靠性测试手段，能够真实模拟伺服电机实际加工过程中的受力条件，又无需消耗材料实物和加工刀具，有效降低伺服电机性能测试成本，保证伺服电机优良性能的同时降低伺服电机制造成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种伺服电机可靠性测试加载装置及使用方法，能够真实模拟伺服电机实际工作运转过程中的受力条件，又无需消耗材料实物和加工刀具，有效降低伺服电机性能测试成本，保证伺服电机优良性能的同时降低成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种伺服电机可靠性测试加载装置，包括下底板、上底板和箱体，所述下底板顶部设置有上底板，所述上底板顶部设置有箱体，所述箱体后端侧壁顶部对称设置有风扇，所述箱体底板顶端中部设置有板座，所述箱体底板顶端设置有位于板座左端的加湿器，所述板座后端通过转轴转动安装有竖板，所述竖板中部开设有大通孔，所述竖板中下部左右两端设置有插板，所述竖板后端左右边缘设置有第一滑槽，所述第一滑槽内设置有两个长滑块，所述长滑块中部设置有第二滑槽，且第二滑槽与第一滑槽垂直，所述第二滑槽槽内设置有短滑块，所述竖板后端设置有伺服电机，所述伺服电机四角处通过与短滑块固定安装在竖板后端，且伺服电机与大通孔同轴心，所述伺服电机输出轴外壁设置有第一环和第二环，所述板座左右两端箱体底板上对称设置有第三滑槽，所述第三滑槽槽内设置有Y向滑动平台，所述Y向滑动平台后端左侧第三滑槽槽内分别设置有第一环柱和第二环柱，且第一环柱位于第二环柱前端，所述第一环位于第二环柱水平部分末端槽内，所述第二环位于第一环柱水平部分末端槽内，右端所述第三滑槽右端设置有第四滑槽，且第四滑槽与第三滑槽垂直布置，所述第四滑槽内设置有摩擦板，且左右摩擦板之间设置有带轮转轴，所述带轮转轴中部安装有皮带轮，所述皮带轮与第一环之间设置有皮带，所述伺服电机输出轴末端与联轴器一端固定安装，所述联轴器另一端与连接轴一端固定安装，所述Y向滑动平台前端箱体底板顶部设置有激振器底座，所述激振器底座顶部设置有第一激振器，所述第一激振器输出轴末端与连接轴另一端紧密贴合，所述Y向滑动平台顶部设置有小电机，所述小电机输出轴外壁设置有齿轮，所述Y向滑动平台顶部后端设置有凹槽，所述凹槽槽口两端Y向滑动平台内壁设置有第一轴，所示第一轴外壁设置有杠杆转臂，所述杠杆转臂头部通过销轴安装有与齿轮配合的齿条，所述杠杆转臂伸出端底部设置有安装板，且两安装板之间设置有第二轴，所述第二轴外壁设置有滑轮，所述杠杆转臂通过滑轮与第二环配合设置在第二环顶部，所述箱体右端侧壁设置有第二激振器。

所述下底板顶部对称设置有第一长滑轨，所述上底板底部对称设置有第一梯形长滑槽，所述上底板顶部对称设置有第二长滑轨，且第二长滑轨与第一长滑轨垂直布置，所述上底板通过第一梯形长滑槽与第一长滑轨的配合滑动安装在下底板顶部，所述箱体底板底部设置有第二梯形长滑槽，所述箱体通过第二梯形长滑槽与第二长滑轨配合滑动安装在上底板顶部。

两个所述第一滑槽内均设置有两个螺栓，所述第一滑槽通过螺栓安装有长滑块，且长滑块与第一滑槽通过螺栓与螺母配合固定安装。

两个所述第二滑槽内均设置有两个螺栓，所述第二滑槽通过螺栓安装有短滑块，且短滑块与第二滑槽通过螺栓与螺母配合固定安装。

左端所述第三滑槽内均设置有四个螺栓，右端所述第三滑槽内设置有两个螺栓，所述第三滑槽通过其中两个螺栓安装有Y向滑动平台，所述第三滑槽通过另外两个螺栓分别安装有第一环柱和第二环柱。

两所述第四滑槽内均设置有两个螺栓，所述第四滑槽通过螺栓安装有摩擦板，且摩擦板设置为四个。

一种伺服电机可靠性测试的使用方法，采用一种伺服电机可靠性测试加载装置，包括以下步骤，

步骤1，选定一个需要测试的伺服电机，如果是立式伺服电机，需要立起竖板，即在竖板和板座之间安装插板，如果是卧式伺服电机，使竖板平放在板座顶部，通过松开螺母调整两个短滑块之间的距离使伺服电机安装在短滑块上，并在次调整短滑块使伺服电机的输出轴与大通孔同轴心；

步骤2，在伺服电机的输出轴外壁安装第一环和第二环，松开螺母调整第一环柱和第二环柱的位置，使第一环位于第二环柱水平部分末端槽内，使第二环位于第一环柱水平部分槽内，将皮带安装在第一环和皮带轮上，松开螺栓调整Y向滑动平台，使杠杆转臂上的滑轮滑动安装在第二环顶部；

步骤3，松开螺母调整摩擦板之间的距离，压紧带轮转轴两端的轮，进而调整摩擦力模拟实际作业中的扭矩；

步骤4，小电机工作使齿轮旋转带动齿条上下移动，进而带动杠杆转臂上下移动提供竖直方向的力，实现不同大小力的作用对转轴的影响；

步骤5，启动第一激振器、第二激振器、加湿器和风扇，通过第一激振器和第二激振器控制振动大小，通过加湿器控制湿度，通过风扇控制箱体内的温度；

步骤6，重复步骤3-步骤5，设定不同大小的扭矩和不同大小的力，完成不同工况的模拟条件下的伺服电机的性能测试。

本发明的有益效果：

本发明和现有技术相比，通过全新设计的伺服电机加载模拟装置，在进行装配使用后，能够真实模拟出伺服电机实际加工过程中的受力条件和工作环境，完全不用消耗材料实物和加工刀具，在保证伺服电机优良性能的同时有效降低伺服电机性能测试成本，并且通过测试分析伺服电机的损坏机理，提高伺服电机的使用性能。

附图说明

图1本发明装置整体结构示意图一；

图2本发明装置A处放大示意图；

图3本发明装置整体结构示意图二；

图4本发明装置B处放大示意图；

1-下底板，2-上底板，3-箱体，4-风扇，5-板座，6-加湿器，7-竖板，8-大通孔，9-插板，10-第一滑槽，11-长滑块，12-第二滑槽，13-短滑块，14-伺服电机，15-第一环，16-第二环，17-第三滑槽，18-Y向滑动平台，19-第一环柱，20-第二环柱，21-第四滑槽，22-摩擦板，23-带轮转轴，24-皮带轮，25-皮带，26-联轴器，27-连接轴，28-激振器底座，29-第一激振器，30-小电机，31-齿轮，32-凹槽，33-第一轴，34-杠杆转臂，35-齿条，36-安装板，37-第二轴，38-滑轮，39-第二激振器，40-第一长滑轨，41-第一梯形长滑槽，42-第二长滑轨，43-第二梯形长滑槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-图4所示，一种伺服电机可靠性测试加载装置，包括下底板1、上底板2和箱体3，所述下底板1顶部设置有上底板2，所述上底板2顶部设置有箱体3，所述箱体3后端侧壁顶部对称设置有风扇4，所述箱体3底板顶端中部设置有板座5，所述箱体3底板顶端设置有位于板座5左端的加湿器6，加湿器6和风扇4的设置用于模拟伺服电机14的工作环境，所述板座5后端通过转轴转动安装有竖板7，所述竖板7中部开设有大通孔8，所述竖板7中下部左右两端设置有插板9，所述竖板7后端左右边缘设置有第一滑槽10，所述第一滑槽10内设置有两个长滑块11，所述长滑块11中部设置有第二滑槽12，且第二滑槽12与第一滑槽10垂直，所述第二滑槽12槽内设置有短滑块13，所述竖板7后端设置有伺服电机14，所述伺服电机14四角处通过与短滑块13固定安装在竖板7后端，且伺服电机14与大通孔8同轴心，所述伺服电机14输出轴外壁设置有第一环15和第二环16，所述板座5左右两端箱体3底板上对称设置有第三滑槽17，所述第三滑槽17槽内设置有Y向滑动平台18，所述Y向滑动平台18后端左侧第三滑槽17槽内分别设置有第一环柱19和第二环柱20，第一环柱19和第二环柱20起到限位的作用，用于限制第一环15和第二环16的位置，且第一环柱19位于第二环柱20前端，所述第一环15位于第二环柱20水平部分末端槽内，所述第二环16位于第一环柱19水平部分末端槽内，右端所述第三滑槽17右端设置有第四滑槽21，且第四滑槽21与第三滑槽17垂直布置，所述第四滑槽21内设置有摩擦板22，且左右摩擦板22之间设置有带轮转轴23，所述带轮转轴23中部安装有皮带轮24，所述皮带轮24与第一环15之间设置有皮带25，所述伺服电机14输出轴末端与联轴器26一端固定安装，所述联轴器26另一端与连接轴27一端固定安装，所述Y向滑动平台18前端箱体3底板顶部设置有激振器底座28，所述激振器底座28顶部设置有第一激振器29，第一激振器29用于给伺服电机14输出轴提供轴向力，模拟轴向力的工况，所述第一激振器29输出轴末端与连接轴27另一端紧密贴合，所述Y向滑动平台18顶部设置有小电机30，所述小电机30输出轴外壁设置有齿轮31，所述Y向滑动平台18顶部后端设置有凹槽32，所述凹槽32槽口两端Y向滑动平台18内壁设置有第一轴33，所示第一轴33外壁设置有杠杆转臂34，所述杠杆转臂34头部通过销轴安装有与齿轮31配合的齿条35，所述杠杆转臂34伸出端底部设置有安装板36，且两安装板36之间设置有第二轴37，所述第二轴37外壁设置有滑轮38，滑轮38可以滑动摩擦转换为转动摩擦，并且在滑轮38上抹上润滑剂，大大降低第二环16和滑轮38之间的磨损，所述杠杆转臂34通过滑轮38与第二环16配合设置在第二环16顶部，所述箱体3右端侧壁设置有第二激振器39。

所述下底板1顶部对称设置有第一长滑轨40，所述上底板2底部对称设置有第一梯形长滑槽41，所述上底板2顶部对称设置有第二长滑轨42，且第二长滑轨42与第一长滑轨40垂直布置，所述上底板2通过第一梯形长滑槽41与第一长滑轨40的配合滑动安装在下底板1顶部，所述箱体3底板底部设置有第二梯形长滑槽43，所述箱体3通过第二梯形长滑槽43与第二长滑轨42配合滑动安装在上底板2顶部。

两个所述第一滑槽10内均设置有两个螺栓，所述第一滑槽10通过螺栓安装有长滑块11，且长滑块11与第一滑槽10通过螺栓与螺母配合固定安装。

两个所述第二滑槽12内均设置有两个螺栓，所述第二滑槽12通过螺栓安装有短滑块13，且短滑块13与第二滑槽12通过螺栓与螺母配合固定安装。

左端所述第三滑槽17内均设置有四个螺栓，右端所述第三滑槽17内设置有两个螺栓，所述第三滑槽17通过其中两个螺栓安装有Y向滑动平台18，所述第三滑槽17通过另外两个螺栓分别安装有第一环柱19和第二环柱20。

两所述第四滑槽21内均设置有两个螺栓，所述第四滑槽21通过螺栓安装有摩擦板22，且摩擦板22设置为四个。

一种伺服电机可靠性测试的使用方法，采用一种伺服电机可靠性测试加载装置，包括以下步骤，

步骤1，选定一个需要测试的伺服电机14，如果是立式伺服电机，需要立起竖板7，即在竖板7和板座5之间安装插板9，如果是卧式伺服电机，使竖板7平放在板座5顶部，通过松开螺母调整两个短滑块13之间的距离使伺服电机14通过短滑块13安装在竖板7上，并在次调整短滑块13使伺服电机14的输出轴与大通孔8同轴心；

步骤2，在伺服电机14的输出轴外壁安装第一环15和第二环16，松开螺母调整第一环柱19和第二环柱20的位置，使第一环15位于第二环柱20水平部分末端槽内，使第二环16位于第一环柱19水平部分槽内，将皮带25安装在第一环15和皮带轮24上，松开螺栓调整Y向滑动平台18，使杠杆转臂34上的滑轮38滑动安装在第二环16顶部；

步骤3，松开螺母调整摩擦板22之间的距离，压紧带轮转轴23两端的轮，进而调整摩擦力模拟实际作业中的扭矩；

步骤4，小电机30工作使齿轮31旋转带动齿条35上下移动，进而带动杠杆转臂34上下移动给第二环16提供竖直方向的力，实现不同大小力的作用对伺服电机14输出轴的影响；

步骤5，启动第一激振器29、第二激振器39、加湿器6和风扇4，通过第一激振器29和第二激振器39控制振动大小，通过加湿器6控制湿度，通过风扇4控制箱体3内的温度；

步骤6，重复步骤3-步骤5，设定不同大小的扭矩和不同大小的力，完成不同工况的模拟条件下的伺服电机14的性能测试。