机器人减速器测试系统的制作方法

本实用新型涉及一种测试系统，具体是指一种机器人减速器测试系统。

背景技术：

机器人减速器在出厂前均需要对其性能进行测试，以评估其是否达到出厂要求。传统的减速器测试系统是在试验台架上配置转矩转速传感器及其测量仪或微机数据采集系统，这种测试系统功能单一，需要人工进行繁琐调试工作，人工加负载，有的还需要人工读数，记录及必要的计算处理，从而影响测试的效率及精度，因此提供一种新型的机器人减速器测试系统是很有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服传统的机器人减速器测试系统功能单一，需要人工进行繁琐调试工作，人工加负载的缺陷，提供一种机器人减速器测试系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：机器人减速器测试系统，包括减速器，均与减速器相连接的输入扭矩传感器、输出扭矩传感器、电压传感器、电流传感器，与输入扭矩传感器相连接的变频电机，与输出扭矩传感器相连接的磁粉制动器，与磁粉制动器相连接的控制信号处理单元，分别与输入扭矩传感器、电压传感器、电流传感器、输出扭矩传感器和控制信号处理单元相连接的数据采集卡，以及与数据采集卡相连接的工控机。

进一步的，所述控制信号处理单元包括抗干扰电路，与抗干扰电路相连接的整形电路；所述整形电路与磁粉制动器的控制信号输入端相连接，所述抗干扰电路与数据采集卡的信号输出接口相连接。

所述抗干扰电路主要由放大器P1，串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R4，正极与放大器P1的输出端相连接、负极与放大器P1的负极相连接的电容C2，一端与放大器1的负极相连接、另一端经电阻R2后与放大器P1的正极相连接的电阻R3，正极与放大器P1的正极相连接、负极接地的电容C1，以及一端与电容C1的正极相连接、另一端则与数据采集卡的信号输出接口相连接的电阻R1组成；所述放大器P1的输出端与整形电路相连接，所述电阻R3和电阻R2的连接点与整形电路相连接。

所述整形电路主要由放大器P2，放大器P3，串接在放大器P1的输出端和放大器P2的正极之间的电阻R6，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R7，一端与电阻R2和电阻R3的连接点相连接、另一端接电源的电位器R5，一端与放大器P2的输出端相连接、另一端与电阻R2和电阻R3的连接点相连接的同时接地的电阻R8，正极与放大器P3的正极相连接、负极与放大器P3的输出端相连接的电容C3，N极与放大器P3的正极相连接、P极接地的二极管D，与二极管D相并联的电阻R9，串接在放大器P3的输出端和二极管D的P极之间的电阻R10，以及一端与放大器P3的输出端相连接、另一端与磁粉制动器的控制信号输入端相连接的电阻R11组成；所述放大器P2的负极与电位器R5的控制端相连接，所述放大器P2的输出端分别与放大器P3的负极和正极相连接。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型自动化高，可以同时测试减速器的各种参数，极大的提高了减速器的测试效率。

(2)本实用新型采用磁粉制动器进行加载，并通过工控机对磁粉制动器进行控制，其控制信号经过控制信号处理单元进行处理，可以很好的排除干扰信号的影响，从而能够更准确的控制磁粉制动器对减速器进行加载，进而提高了该减速器测试系统的测试精度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图。

图2为本实用新型的控制信号处理单元的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型的机器人减速器测试系统，包括减速器，均与减速器相连接的输入扭矩传感器、输出扭矩传感器、电压传感器、电流传感器，与输入扭矩传感器相连接的变频电机，与输出扭矩传感器相连接的磁粉制动器，与磁粉制动器相连接的控制信号处理单元，分别与输入扭矩传感器、电压传感器、电流传感器、输出扭矩传感器和控制信号处理单元相连接的数据采集卡，以及与数据采集卡相连接的工控机。

具体的，该变频电机用于给减速器提供动力原，该变频电机与减速器之间通过联轴器连接输入扭矩传感器，该输入扭矩传感器用于测试变频电机输入减速器的扭矩转速。该磁粉制动器用于给减速器提供负载，该磁粉制动器和减速器之间也通过联轴器连接输出扭矩传感器，该输出扭矩传感器用于测试减速器输出的转矩转速。该电压传感器用于检测减速器的工作电压，电流传感器用于检测减速器的工作电流，该电压传感器和电流传感器与减速器的供电线路相连接。该数据采集卡可以采集输入扭矩传感器、输出扭矩传感器、电压传感器以及电流传感器输出的数据，其采用Adlink公司生产的PCI-9111型数据采集卡，该PCI-9111型数据采集卡是基于PCI总线的12位的低损耗多功能采集卡，采集速率可达100KH_Z。该工控机为计算机系统，其将数据采集卡输出的数据进行整理；同时，该工控机还可以通过数据采集卡的输出功能来控制磁粉制动器的工作状态，而工控机输出的控制信号则由控制信号处理单元进行处理。

为了更好的控制磁粉制动器，如图2所示，该控制信号处理单元包括抗干扰电路，与抗干扰电路相连接的整形电路；所述整形电路与磁粉制动器的控制信号输入端相连接，所述抗干扰电路与数据采集卡的信号输出接口相连接。

其中，该抗干扰电路主要由放大器P1，串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R4，正极与放大器P1的输出端相连接、负极与放大器P1的负极相连接的电容C2，一端与放大器1的负极相连接、另一端经电阻R2后与放大器P1的正极相连接的电阻R3，正极与放大器P1的正极相连接、负极接地的电容C1，以及一端与电容C1的正极相连接、另一端则与数据采集卡的信号输出接口相连接的电阻R1组成；所述放大器P1的输出端与整形电路相连接，所述电阻R3和电阻R2的连接点与整形电路相连接。

该电阻R1的阻值为56KΩ，电容C1的容值为2.2μF；上述结构中，电阻R1和电容C1形成低通滤波器，该低通滤波器可以滤除外界的高频干扰信号。为了防止信号中存在残余的高频干扰信号，在上述结构中，该放大器P、电阻R4以及电容C2共同形成一个低通滤波器电路，该放大器P1的型号为AD844，电阻R4的阻值为1MΩ，电容C2的容值为47nF，因此该低通滤波器电路的截止频率为10Hz。通过设计的两级低通滤波，可以彻底的将控制信号中的高频干扰信号进行过滤，从而使控制信号更加稳定。该电阻R2的阻值为56KΩ，电阻R3的阻值为47KΩ。

该整形电路主要由放大器P2，放大器P3，串接在放大器P1的输出端和放大器P2的正极之间的电阻R6，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R7，一端与电阻R2和电阻R3的连接点相连接、另一端接电源的电位器R5，一端与放大器P2的输出端相连接、另一端与电阻R2和电阻R3的连接点相连接的同时接地的电阻R8，正极与放大器P3的正极相连接、负极与放大器P3的输出端相连接的电容C3，N极与放大器P3的正极相连接、P极接地的二极管D，与二极管D相并联的电阻R9，串接在放大器P3的输出端和二极管D的P极之间的电阻R10，以及一端与放大器P3的输出端相连接、另一端与磁粉制动器的控制信号输入端相连接的电阻R11组成。所述放大器P2的负极与电位器R5的控制端相连接，所述放大器P2的输出端分别与放大器P3的负极和正极相连接。

具体的，该放大器P2形成一个比较器，其将抗干扰电路输出的正弦波信号转换成方波信号，该放大器P2的型号为AD844；该电位器R5可以调节该比较器的阈值，该电位器R5的最大阻值为10KΩ。电阻R6的阻值为10KΩ，电阻R7的阻值为22KΩ，电阻R8的阻值则为1MΩ。该放大器P3的型号为AD844，电阻R9的阻值为1MΩ，电阻R10的阻值为700Ω，电阻R11的阻值为680Ω，二极管D的型号为1N4001，电容C3的容值为47nF。该放大器P3可以对控制信号进行放大，电容C3则为放大器P3的负反馈电容，该电容C3可以改善相位特性，使电路更稳定，消除震荡。

数据采集卡输出的控制信号首先由电阻R1和电容C1所组成的低通滤波器进行处理，经过处理后的控制信号再由放大器P1、电阻R4以及电容C2所形成的低通滤波器电路对残余的高频干扰信号进行过滤，经过过滤后的控制信号输入到比较器，由比较器进行处理，最后控制信号经放大器P3放大后输出给磁粉制动器。

如上所述，便可很好的实施本实用新型。