专利名称：阀用电磁铁性能自动测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电磁铁性能测试领域，具体讲是一种阀用电磁铁性能自动测试装置。
背景技术：
目前，在汽车领域，液压电磁阀应用于汽车无级变速器电液控制系统的执行机构 中，该电液控制系统的执行机构中的液压电磁阀一般为电磁比例减压阀和电磁比例溢流 阀，电磁比例减压阀和电磁比例溢流阀的精度直接影响到汽车无级变速器的使用性能。作 为电磁比例减压阀和电磁比例溢流阀的重要部件之一的比例电磁铁的特性直接影响到电 磁阀的精度，因此，在电磁阀组装之前需要对比例电磁铁的静态性能进行检测，所述电磁铁 的静态性能检测主要包括电磁铁的力-位移特性和电磁铁的力_电流特性。所述的比例电 磁铁其结构一般包括衔铁、导套、壳体、同心螺管线圈。导套前后两段为导磁材料制成，中间 一段为非导磁材料(隔磁环)。导套和壳体之间配置同心螺管线圈，衔铁的后端连接有复位 弹簧和调节螺钉，电磁铁通电后，通过衔铁输出电磁力和位移。现有技术的阀用电磁铁性能测试装置包括工作台架、电磁铁固定板、拉压力传感 器、位移传感器、位移调整机构、电液比例放大板、采样电阻以及函数记录仪。所述的电磁铁 通过螺钉固定在电磁铁固定板上，拉压力传感器固定在位移调整机构主轴的前端，位移传 感器与主轴的尾端连接。在电磁铁性能测试时，首先使电磁铁线圈通以一定电流并保持不 变，然后手动转动位移调整机构的旋钮，使位移调整机构的主轴向前带动拉压力传感器移 动，使压力传感器的触杆压下电磁铁内的衔铁，从而测出电磁铁的电磁力以及通过位移传 感器测出衔铁的位移，这样就测出电磁铁的力-位移特性；在检测电磁铁的力_电流特性 时，使拉压力传感器的触杆压下电磁铁的衔铁使之固定在某一个位置，一般是额定工作行 程的中点，然后改变电磁铁输入控制电流的大小，通过采样电阻将电流变化转为电压变化， 同时通过拉压力传感器测得相应电磁铁输出的电磁力，即完成电磁铁力_电流特性的测 试。以上测出的数据由函数记录仪记录，或由检测人员手工逐点读取，试验结果需由检测人 员根据试验数据或试验曲线手工处理。该检测装置不仅结构复杂、体积庞大，而且用这种检 测装置进行测试，存在较多的人为因素影响，测试精度低。另外电磁铁通过螺钉固定在电磁 铁固定板上，在进行下一个电磁铁检测时，需要借助工具取下用螺钉固定的电磁铁，然后再 用工具安装下一个电磁铁进行检测，从而影响电磁铁的测试速度，增加测试人员的劳动强 度。该阀用电磁铁性能检测装置不适应阀用电磁铁大批量检测需求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种结构简单、 测试精度高、测试速度快、劳动强度小且能适应大批量检测的阀用电磁铁性能自动测试装置。本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的阀用电磁铁性能自动测试装置它包括工作台、拉压力传感器、位移传感器、电液比例放大板，它还包括滑块和与工 作台固定连接的线性滑台，待测电磁铁放置并固紧在滑块上，且滑块沿线性滑台的竖向滑 动配合，所述拉压力传感器固定在滑块下方的工作台上，且拉压力传感器的触杆位于待测 电磁铁衔铁的正下方，所述位移传感器固定连接在线性滑台上，且位移传感器的滑杆的自 由端固定在滑块上，它还包括可编程逻辑控制器(PLC)、数据采集卡、电流传感器和工控机， 所述可编程逻辑控制器分别与电液比例放大板和工作台上的操作按钮电连接，所述的数据 采集卡分别与位移传感器、拉压力传感器、电流传感器、工控机电连接。采用以上结构后，本实用新型阀用电磁铁性能自动测试装置与现有技术相比，具 有以下优点该阀用电磁铁性能自动测试装置，适合多种阀用电磁铁性能的测试，测试过 程通过可编程逻辑控制器控制测试，位移传感器、拉压力传感器和电流传感器测试的模拟 信号通过数据采集卡的数模转换，并将采集到的位移数据、电磁力数据、电压或电流数据传 递给工控机，工控机利用软件对获得的数据进行分析、处理，并生成电磁铁特性曲线，如， 力-位移特性曲线和力_电流特性曲线，再将该曲线显示在工控机的显示屏上，供测试人员 对电磁铁性能分析。其测试过程自动化程度高，测试速度快，劳动强度低；另外，很好的避免 了人为因素的影响，从而使电磁铁的测试精度高；再者，该阀用电磁铁性能自动测试装置结 构简单，体积小，制造成本低，适合电磁铁生产商的大批量检测，和流水线作业自动检测的 需求。作为一种改进，所述待测电磁铁放置并固定在滑块上，是指所述滑块的外侧壁的 下部设有一容置待测电磁铁的面板，所述面板上方的滑块外侧壁上还设有支板，所述支板 上设有一用于压紧待测电磁铁的压紧气缸，所述的压紧气缸与可编程逻辑控制器电连接。 采用压紧气缸代替传统用于固定电磁铁的螺钉，并且由可编程逻辑控制器控制压紧气缸的 工作，使整个测试装置更加智能化，不仅可以进一步提高电磁铁的测试效率，而且固定电磁 铁时操作方便。作为一种改进，所述滑块沿线性滑台的竖向滑动配合，是指所述线性滑台的顶部 设置一驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接一丝杠，所述滑块的内侧壁上设有一与丝杠 相配合的滚珠丝杠螺母，所述的驱动电机与可编程逻辑控制器电连接。该滑块的滑动通过 可编程逻辑控制器控制驱动电机的转动来完成，比现有技术的手动操作误差更小，精度更高。作为优选，所述的电机为伺服电机，这是因为伺服电机的速度和位置精度的控制 非常准确，减少电磁铁性能测试时的误差，提高了电磁铁性能的测试精度。作为一种改进，所述的工控机连接有打印设备，该打印设备可以很方便的将工控 机分析生成的电磁铁性能测试曲线打印出来，便于测试人员分析电磁铁的性能。
图1是本实用新型阀用电磁铁性能自动测试装置的结构示意图。图2是本实用新型阀用电磁铁性能自动测试装置的立体结构示意图。图3是本实用新型阀用电磁铁性能自动测试装置的剖视结构示意图。如图所示1、工作台，2、拉压力传感器，3、线性滑台，4、驱动电机，5、联轴器，6、压紧气缸，7、支板，8、滑块，9、待测电磁铁，10、面板，11、丝杠，12、位移传感器，13、滑杆，14、数据采集卡， 15、可编程逻辑控制器，16、工控机，17、电液比例放大板，18、电流传感器，19、孔，20、触杆， 21、滚珠丝杠螺母。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。如图1、图2和图3所示。本实用新型阀用电磁铁性能自动测试装置，它包括工作台1、拉压力传感器2、位 移传感器12、电液比例放大板17，它还包括滑块8和与工作台1固定连接的线性滑台3，待 测电磁铁9放置并固紧在滑块8上，且滑块8沿线性滑台3的竖向滑动配合，所述拉压力传 感器2固定在滑块8下方的工作台1上，且拉压力传感器2的触杆20位于待测电磁铁9衔 铁的正下方，所述位移传感器12固定连接在线性滑台3上，且位移传感器12的滑杆13的 自由端固定在滑块8上，它还包括可编程逻辑控制器(PLC) 15、数据采集卡14、电流传感器 18和工控机16，所述可编程逻辑控制器15分别与电液比例放大板17和工作台1上的操作 按钮电连接，所述的数据采集卡14分别与位移传感器12、拉压力传感器2、电流传感器18、 工控机16电连接。所述待测电磁铁9放置并固定在滑块8上，是指所述滑块8的外侧壁的下部设有 一容置待测电磁铁9的面板10，所述面板10上方的滑块8外侧壁上还设有支板7，所述支 板7上设有一用于压紧待测电磁铁9的压紧气缸6，所述的压紧气缸6与可编程逻辑控制器 15电连接。所述滑块8沿线性滑台3的竖向滑动配合，是指所述线性滑台3的顶部设置一驱 动电机4，所述驱动电机4的输出轴连接一丝杠11，所述滑块8的内侧壁上设有一与丝杠11 相配合的滚珠丝杠螺母21，所述的驱动电机4与可编程逻辑控制器15电连接。 所述拉压力传感器2的触杆20位于待测电磁铁9衔铁的正下方，是指所述面板10 上设有供拉压力传感器2的触杆20向上压缩待测电磁铁9衔铁的孔19，所述拉压力传感器 2的触杆20的轴线与孔19的轴线在同一直线上。所述的驱动电机4为伺服电机。所述驱动电机4的输出轴与丝杠11的顶端固定连接是指，所述驱动电机4的输出 轴与丝杠11的顶端通过联轴器5固定连接。所述的工控机16连接有打印设备。本实用新型阀用电磁铁性能自动测试装置的工作原理为首先将待测电磁铁9放 置在面板10上，按下工作台1的操作按钮，可编程逻辑控制器15控制压紧气缸6工作，压 紧气缸6驱动活塞杆向下压紧待测电磁铁9 ；同时，可编程逻辑控制器15控制电液比例放 大板17打开，使待测电磁铁9输入一定的电流后，可编程逻辑控制器15控制驱动电机4转 动，驱动电机4的输出轴带动丝杠11转动，滑块8向下移动，当待测电磁铁9的衔铁压紧拉 压力传感器2的触杆20时，拉压力传感器2将待测电磁铁9输出电磁力的信号发送给数据 采集卡14，同时，滑块8的下移带动位移传感器12的滑杆13移动，位移传感器12将所得 的位移信号传递给数据采集卡14，数据采集卡14将收到的电磁力信号和位移信号转换为 数字信号，并将数字信号发送给工控机16，工控机16用软件将接收的数字信号进行分析处理，并生成电磁铁的力-位移特性曲线；在测试电磁铁的力_电流特性时，可编程逻辑控制 器15控制驱动电机4转动，从而使滑块8带动待测电磁铁9向下移动，当待测电磁铁9的衔 铁被拉压力传感器2的触杆20向上压缩至行程的中点时，可编程逻辑控制器15控制电液 比例放大板17打开，使待测电磁铁9输入不同大小的电流，从而使拉压力传感器2得到不 同电流下待测电磁铁9输出的电磁力，并将电磁力传递给数据采集卡14，同时，电流传感器 18将待测电磁铁9经电液比例放大板17输入的电流或电压信号传递给数据采集卡14，数 据采集卡14将接收到的电磁力信号和电流或电压信号转换成数字信号传递给工控机16， 工控机16用软件将接收的数字信号进行分析处理，并生成电磁铁的力_电流特性曲线。测 试完毕后，可编程逻辑控制器控制压紧气缸6工作，压紧气缸6的活塞杆松开待测电磁铁9， 然后再进行下一个电磁铁性能的测试。
权利要求1.一种阀用电磁铁性能自动测试装置，它包括工作台(1)、拉压力传感器(2)、位移传 感器(12)、电液比例放大板(17)，其特征在于它还包括滑块(8)和与工作台(1)固定连接 的线性滑台(3)，待测电磁铁(9)放置并固紧在滑块(8)上，且滑块(8)沿线性滑台(3)的 竖向滑动配合，所述拉压力传感器(2)固定在滑块(8)下方的工作台(1)上，且拉压力传感 器(2)的触杆(20)位于待测电磁铁(9)衔铁的正下方，所述位移传感器(12)固定连接在 线性滑台⑶上，且位移传感器(12)的滑杆(13)的自由端固定在滑块⑶上；它还包括可 编程逻辑控制器(15)、数据采集卡(14)、电流传感器(18)和工控机(16)，所述可编程逻辑 控制器(15)分别与电液比例放大板(17)和工作台(1)上的操作按钮电连接，所述的数据 采集卡(14)分别与位移传感器(12)、拉压力传感器(2)、电流传感器(18)、工控机(16)电 连接。
2.根据权利要求1所述的阀用电磁铁性能自动测试装置，其特征在于所述待测电磁 铁(9)放置并固定在滑块(8)上，是指所述滑块(8)的外侧壁的下部设有一容置待测电磁 铁(9)的面板(10)，所述面板(10)上方的滑块⑶外侧壁上还设有支板(7)，所述支板(7) 上设有一用于压紧待测电磁铁(9)的压紧气缸(6)，所述的压紧气缸(6)与可编程逻辑控制 器(15)电连接。
3.根据权利要求1所述的阀用电磁铁性能自动测试装置，其特征在于所述滑块(8) 沿线性滑台(3)的竖向滑动配合，是指所述线性滑台(3)的顶部设置一驱动电机(4)，所述 驱动电机(4)的输出轴连接一丝杠(11)，所述滑块(8)的内侧壁上设有一与丝杠(11)相配 合的滚珠丝杠螺母(21)，所述的驱动电机(4)与可编程逻辑控制器(15)电连接。
4.根据权利要求2所述的阀用电磁铁性能自动测试装置，其特征在于所述拉压力传 感器⑵的触杆(20)位于待测电磁铁(9)衔铁的正下方，是指所述面板(10)上设有供拉 压力传感器⑵的触杆(20)向上压缩待测电磁铁(9)衔铁的孔(19)，所述拉压力传感器 (2)的触杆(20)的轴线与孔(19)的轴线在同一直线上。
5.根据权利要求3所述的阀用电磁铁性能自动测试装置，其特征在于所述的驱动电 机⑷为伺服电机。
6.根据权利要求3所述的阀用电磁铁性能自动测试装置，其特征在于所述驱动电机 (4)的输出轴与丝杠(11)的顶端固定连接是指，所述驱动电机(4)的输出轴与丝杠(11)的 顶端通过联轴器(5)固定连接。
7.根据权利要求1所述的阀用电磁铁性能自动测试装置，其特征在于所述的工控机 (16)连接有打印设备。
专利摘要本实用新型公开了一种阀用电磁铁性能自动测试装置，它包括工作台、拉压力传感器、位移传感器、电液比例放大板，它还包括滑块和与工作台固定连接的线性滑台，待测电磁铁放置并固紧在滑块上，且滑块沿线性滑台的竖向滑动配合，所述拉压力传感器固定在滑块下方的工作台上，且拉压力传感器的触杆位于待测电磁铁衔铁的正下方，所述位移传感器固定连接在线性滑台上，且位移传感器的滑杆的自由端固定在滑块上；它还包括可编程逻辑控制器、数据采集卡、电流传感器和工控机，所述可编程逻辑控制器分别与电液比例放大板和工作台上的操作按钮电连接，所述的数据采集卡分别与位移传感器、拉压力传感器、电流传感器、工控机电连接。
文档编号G01R31/00GK201788240SQ20102027179
公开日2011年4月6日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者陈晓齐 申请人:宁波市鄞州通力液压电器厂