直线电机性能测试装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种直线电机性能测试装置，包括操作台，操作台上设有相互间隔设置的压力传感器和单杆双作用活塞式液压缸，活塞杆上连接有连接件且连接件与活塞杆同轴，连接件的一端与活塞杆端部相连，连接件的另一端用于与待测直线电机的输出端连接，电器控制器与第一接近传感器和第二接近传感器、压力传感器相连，电器控制器将测试的数据传送给显示装置。本发明的主要用途是为了提供了一种结构简单，操作方便，可以同时实现直线电机推出和回缩的检测，在检测时能够直观的显示直线电机压力、电压、电流、推出时间或回缩时间等性能测试，减少检测误差，提高批量检测效率的直线电机性能测试装置。
【专利说明】直线电机性能测试装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电机性能测试装置，尤其涉及一种直线电机性能测试装置。
【背景技术】
[0002] 直线电机也称电动推杆。目前世界上高速加工技术成为近些年发展迅速的主要技 术之一。直线电机开始作为高速进给系统出现在加工中心中。由于直接驱动进给系统具有 传统进给系统无法比拟的优点和潜力，再次受到各国的重视。直线电机作为一种机电系统， 将机械结构简单化，电气控制复杂化，符合现代机电技术的发展趋势。
[0003] 对直线电机性能的检测实验方法及实验设备的研制就显得至关重要。直线电机功 率作为进给轴的驱动能力的一个重要指标，对该项性能进行检测对评价直线电机的性能具 有重要意义。现在对直线电机的检测通常采用传统的手持式秒表操作，这种检测方法效率 低误差大其测试结果也无法全面准确反映直线电机的工作性能。
【发明内容】
[0004] 本发明是为了克服现有技术的不足，提供了一种结构简单，操作方便，可以同时实 现直线电机推出和退回的检测，在检测时能够直观的显示直线电机在不同负载下的电压、 电流、推出时间或退回时间等性能测试，减少检测误差，提高批量检测效率的直线电机性能 测试装置。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 本发明的一种直线电机性能测试装置，包括操作台，所述操作台上设有相互间隔设置 的压力传感器和单杆双作用活塞式液压缸，所述单杆双作用活塞式液压缸的活塞杆朝向压 力传感器，所述活塞杆上连接有连接件且所述连接件与活塞杆同轴，所述连接件的一端与 活塞杆端部相连，连接件的另一端用于与待测直线电机的输出端连接，所述压力传感器固 定有用于与待测直线电机的安装端相配合的安装部，所述单杆双作用活塞式液压缸的两个 油腔分别连接有第一蓄油包、第二蓄油包，所述操作台对应于连接件侧面的位置设有传感 器定位板，所述传感器定位板上固定有第一接近传感器和第二接近传感器，所述第一接近 传感器和第二接近传感器沿连接件的轴线方向间隔设置，所述连接件上设有供第一接近传 感器和第二接近传感器感应的伸出杆，所述伸出杆轴线与连接件轴线垂直，所述操作台上 还设有电气控制器和显示装置，所述电气控制器设有用于待测直线电机连接的连接装置， 电气控制器与所述第一接近传感器和第二接近传感器、压力传感器相连，所述电气控制器 将测试的数据传送给显示装置。对待测直线电机进行检测时，将待测直线电机通过安装端 与压力传感器的安装部固定，而待测电机的输出端则通过连接件与活塞杆固定。由于待测 直线电机在运行过程中输出端对活塞杆的作用力和待测直线电机对安装端对压力传感器 的作用力相等，因此，通过压力传感器的读数即可知道待测直线电机对活塞杆的作用力，即 而知道待测直线电机所受到的负载，而通过显示装置即可测出待测直线电机在各不同负载 下的电压、电流等参数，当测算待测直线电机推出时伸出杆经过第一接近传感器和第二传 感器的时间差则可检测待测直线电机推出行程的时间，而测算待测直线电机退回时伸出杆 经过第一接近传感器和第二传感器的时间差则可检测待测直线电机退回行程的时间。通过 对单杆双作用活塞式液压缸的调节可调节待测直线电机检测时所受到的负载，以适应待测 直线电机不同负载的检测需要和不同待测直线电机的检测需要。本发明通过单杆双作用活 塞式液压缸和压力传感器配合可对待测直线电机施加稳定的负载和对负载大小进行直观 的反应和调节，提高了对待测直线电机检测的可靠性。其第一接近传感器、第二接近传感器 以及直线电机分别与电气控制器相连，电气控制器就可以计算出测试的参数，电气控制器 将测试的数据传送给显示装置，就可以将测试的参数显示在显示装置上，实现人工智能，给 工人在检测的时候带来更好的操作体验，提高工作效率。传感器定位板上设有刻度，第一接 近传感器和第二接近传感器沿连接件的轴线方向间隔设置，第一接近传感器以及第二接近 传感器可以在传感器定位板调整保持相对位置来满足检测的需要。
[0006] 检测时：直线电机输出轴推出或回拉带动单杆双作用活塞式液压缸的活塞杆以及 伸出杆，使得伸出杆依次经过第一接近传感器、第二接近传感器或第二接近传感器、第一接 近传感器，第一接近传感器、第二接近传感器就会将信号传输给电气控制器从而能更加准 确的测算出直线电机推出或退回的时间，比普通的人工手动秒表记录更加便捷准确，采用 双传感器感应控制行程距离，检测行程时间误差可以控制在±0. 01秒，取代传统的手持式 秒表操作，使得在检测的时候简单方便同时又能降低误差，提高了测试的准确度。与此同 时，由于连接件的一端与活塞杆端部相连，连接件的另一端用于与待测直线电机的输出端 连接，在直线电机推出或退回测试时单杆双作用活塞式液压缸的活塞杆与输出轴、伸出杆 联动，电气控制器可以通过压力传感器传递的压力而测算待测直线电机所受到的负载。同 时电气控制器还可以检测直线电机在检测时的电压、电流等参数，该参数都是直观的显示 于显示装置上，便于检测人员查看记录。
[0007] 作为优先，所述伸出杆坚直向下设置，所述操作台上设有与连接件轴线平行的导 向槽，伸出杆的下端滑动配合在所述导向槽内。其中，将伸出杆进行坚直向下设置并滑动配 合在与连接件轴线平行的导向槽内，可保证伸出的移动距离与待测直线电机输出端的直线 运动行程保持一致，从而保证通过第一接近传感器和第二接近传感器感应伸出杆而所获得 的时间信号能准确反映出待测直线电机的推出行程时间和退回行程时间，保证本发明检测 结果的准确性和可靠性。
[0008] 作为优先，所述传感器定位板设有长条形安装槽，所述长条形安装槽的长度方向 与连接件轴线方向平行，所述第一接近传感器和第二接近传感器间隔安装在所述长条形安 装槽内，通过改变第一接近传感器和第二接近传感器在长条形安装槽内的安装位置能调节 第一接近传感器和第二接近传感器间隔距离。其中，设有长条形安装槽可以方便调节第一 接近传感器和第二接近传感器的位置，以满足不同待测电机不同推出行程和退回行程的检 测需要，提高本发明的通用性。
[0009] 作为优先，所述压力传感器前端面固定有用于与待测直线电机的安装端相配合的 安装部，所述压力传感器后端面通过压力传感器定位装置固定于操作台上。其中，采用压力 传感器定位装置将压力传感器固定，同时压力传感器定位装置为可调节结构，可以适应不 用结构的直线电机从而具有通用性。
[0010] 作为优先，所述压力传感器定位装置上设有若干固定孔，所述操作台上设有沿活 塞杆轴线方向间隔设置且能与固定孔配合的若干安装孔，所述固定孔通过紧固件与安装孔 配合固定。其中，在操作台上设有多个安装孔，通过压力传感器定位装置上的固定孔与不同 的安装孔配合来调节压力传感器的相对位置，以适应不同规格待测直线电机的测试需要， 提高本发明的通用性。
[0011] 作为优先，所述电气控制器采用高精度可编程PLC控制器。其中，采用高精度可编 程PLC控制器能够精准的判断推拉时间，可以更加不同电机差异而重新编程调整测试的数 据。
[0012] 作为优先，所述显示装置包括电压显示装置、电流显示装置、压力显示装置以及时 间显示装置。
[0013] 作为优先，所述单杆双作用活塞式液压缸分别通过前端定位块以及后端定位块与 操作台连接固定。其中，前端定位块、后端定位块将单杆双作用活塞式液压缸与操作台连接 固定，灵活方便，可以根据实际情况来调节单杆双作用活塞式液压缸的相对位置。
[0014] 作为优先，所述操作台底部设有若干脚轮。其中，操作台底部后侧设有若干万向轮 便于将直线电机性能测试装置移动，使得该装置具有灵活性，操作台底部前侧设有若干定 向轮，在为了在移动直线电机性能测试装置的提高控制性，便于调整该装置的位置。
[0015] 作为优先，所述压力传感器的安装部设有橡胶圈。其中，设置橡胶圈是为了减震降 低在检测的时候直线电机与压力传感器碰撞发生的噪音。
[0016] 因此，本发明具有如下有益效果：结构简单，操作方便，可以同时实现直线电机推 出和退回的检测，在检测时能够直观的显示直线电机压力、电压、电流、推出时间或退回时 间等性能测试，减少检测误差，提高批量检测效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是本发明的俯视图； 图2是本发明的主视图； 图中：直线电机1、传感器定位板2、第一接近传感器21、第二接近传感器22、安装槽 23、单杆双作用活塞式液压缸3、如纟而定位块31、后纟而定位块32、弟一畜油包33、弟_畜油包 34、压力传感器4、压力传感器定位装置41、固定孔411、电气控制器5、操作台6、万向轮61、 定向轮62、安装孔63、连接件7、伸出杆71、电压显示装置81、电流显示装置82、时间显示装 置83、压力显示装置84、电机推出开关91、电机退回开关92、电机复位开关93。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0019] 实施例：如图1、图2所示，一种直线电机性能测试装置，包括操作台6,操作台6上 设有相互间隔设置的压力传感器4和单杆双作用活塞式液压缸3,单杆双作用活塞式液压 缸3的活塞杆朝向压力传感器4,活塞杆上连接有连接件7且连接件7与活塞杆同轴，连接 件7的一端与活塞杆端部相连，连接件7的另一端用于与待测直线电机1的输出端连接，压 力传感器4固定有用于与待测直线电机1的安装端相配合的安装部，单杆双作用活塞式液 压缸3的两个油腔分别连接有第一蓄油包33、第二蓄油包34,操作台6对应于连接件7侧 面的位置设有传感器定位板2,传感器定位板2上固定有第一接近传感器21和第二接近传 感器22,第一接近传感器21和第二接近传感器22沿连接件7的轴线方向间隔设置，连接 件7上设有供第一接近传感器21和第二接近传感器22感应的伸出杆71，伸出杆71轴线与 连接件7轴线垂直，操作台6上还设有电气控制器5和显示装置，电气控制器5设有用于待 测直线电机1连接的连接装置，电气控制器5与第一接近传感器21和第二接近传感器22、 压力传感器4相连，电气控制器5将测试的数据传送给显示装置。显示装置包括电压显示 装置81、电流显示装置82、压力显示装置84以及时间显示装置83。对待测直线电机1进 行检测时，将待测直线电机1通过安装端与压力传感器4的安装部固定，而待测电机的输出 端则通过连接件7与活塞杆固定。由于待测直线电机1在运行过程中输出端对活塞杆的作 用力和待测直线电机1对安装端对压力传感器4的作用力相等，因此，通过压力传感器4的 读数即可知道待测直线电机1对活塞杆的作用力，即而知道待测直线电机1所受到的负载， 而通过显示装置即可测出待测直线电机1在各不同负载下的电压、电流等参数，当测算待 测直线电机1推出时伸出杆71经过第一接近传感器21和第二传感器的时间差则可检测待 测直线电机1推出行程的时间，而测算待测直线电机1退回时伸出杆71经过第一接近传感 器21和第二传感器的时间差则可检测待测直线电机1退回行程的时间。通过对单杆双作 用活塞式液压缸3的调节可调节待测直线电机1检测时所受到的负载，以适应待测直线电 机1不同负载的检测需要和不同待测直线电机1的检测需要。本发明通过单杆双作用活塞 式液压缸3和压力传感器4配合可对待测直线电机1施加稳定的负载和对负载大小进行直 观的反应和调节，提高了对待测直线电机1检测的可靠性。其第一接近传感器21、第二接近 传感器22以及直线电机1分别与电气控制器5相连，电气控制器5就可以计算出测试的参 数，电气控制器5将测试的数据传送给显示装置，就可以将测试的参数显示在显示装置上， 实现人工智能，给工人在检测的时候带来更好的操作体验，提高工作效率。传感器定位板2 上设有刻度，第一接近传感器21和第二接近传感器22沿连接件7的轴线方向间隔设置，第 一接近传感器21以及第二接近传感器22可以在传感器定位板2调整保持相对位置来满足 检测的需要。
[0020] 检测时：直线电机1输出轴推出或回拉带动单杆双作用活塞式液压缸3的活塞杆 以及伸出杆71，使得伸出杆71依次经过第一接近传感器21、第二接近传感器22或第二接 近传感器22、第一接近传感器21，第一接近传感器21、第二接近传感器22就会将信号传输 给电气控制器5从而能更加准确的测算出直线电机1推出或退回的时间，比普通的人工手 动秒表记录更加便捷准确，采用双传感器感应控制行程距离，检测行程时间误差可以控制 在±0.01秒，取代传统的手持式秒表操作，使得在检测的时候简单方便同时又能降低误 差，提高了测试的准确度。与此同时，由于连接件7的一端与活塞杆端部相连，连接件7的另 一端用于与待测直线电机1的输出端连接，在直线电机1推出或退回测试时单杆双作用活 塞式液压缸3的活塞杆与输出轴、伸出杆71联动，电气控制器5可以通过压力传感器4传 递的压力而测算待测直线电机1所受到的负载。同时电气控制器5还可以检测直线电机1 在检测时的电压、电流等参数，该参数都是直观的显示于显示装置上，便于检测人员查看记 录。
[0021] 伸出杆71坚直向下设置，操作台6上设有与连接件7轴线平行的导向槽，伸出杆 71的下端滑动配合在导向槽内。其中，将伸出杆71进行坚直向下设置并滑动配合在与连接 件7轴线平行的导向槽内，可保证伸出的移动距离与待测直线电机1输出端的直线运动行 程保持一致，从而保证通过第一接近传感器21和第二接近传感器22感应伸出杆71而所获 得的时间信号能准确反映出待测直线电机1的推出行程时间和退回行程时间，保证本发明 检测结果的准确性和可靠性。
[0022] 传感器定位板2设有长条形安装槽23,长条形安装槽23的长度方向与连接件7轴 线方向平行，第一接近传感器21和第二接近传感器22间隔安装在长条形安装槽23内，通 过改变第一接近传感器21和第二接近传感器22在长条形安装槽23内的安装位置能调节 第一接近传感器21和第二接近传感器22间隔距离。其中，设有长条形安装槽23可以方便 调节第一接近传感器21和第二接近传感器22的位置，以满足不同待测电机不同推出行程 和退回行程的检测需要，提高本发明的通用性。
[0023] 压力传感器4前端面固定有用于与待测直线电机1的安装端相配合的安装部，压 力传感器4后端面通过压力传感器定位装置41固定于操作台6上。其中，采用压力传感器 定位装置41将压力传感器4固定，同时压力传感器定位装置41为可调节结构，可以适应不 用结构的直线电机1从而具有通用性。
[0024] 压力传感器定位装置41上设有若干固定孔411，操作台6上设有沿活塞杆轴线方 向间隔设置且能与固定孔411配合的若干安装孔63,固定孔411通过紧固件与安装孔63配 合固定。其中，在操作台6上设有多个安装孔63,通过压力传感器定位装置41上的固定孔 411与不同的安装孔63配合来调节压力传感器4的相对位置，以适应不同规格待测直线电 机1的测试需要，提高本发明的通用性。
[0025] 电气控制器5采用高精度可编程PLC控制器。其中，采用高精度可编程PLC控制 器能够精准的判断推拉时间，可以更加不同电机差异而重新编程调整测试的数据。
[0026] 单杆双作用活塞式液压缸3分别通过前端定位块31以及后端定位块32与操作台 6连接固定。其中，前端定位块31、后端定位块32将单杆双作用活塞式液压缸3与操作台6 连接固定，灵活方便，可以根据实际情况来调节单杆双作用活塞式液压缸3的相对位置。操 作台6底部设有若干脚轮。其中，操作台6底部后侧设有若干万向轮61便于将直线电机1 性能测试装置移动，使得该装置具有灵活性，操作台6底部前侧设有若干定向轮62,在为了 在移动直线电机1性能测试装置的提高控制性，便于调整该装置的位置。压力传感器4的 安装部设有橡胶圈。其中，设置橡胶圈是为了减震降低在检测的时候直线电机1与压力传 感器4碰撞发生的噪音。
[0027] 检测时：调节压力传感器定位装置41的位置，将直线电机1的后端与压力传感器 4固定，直线电机1的输出端与连接连接件77相连接。调节第一接近传感器21、第二接近 传感器22的位置。
[0028] 检测电机推出时：启动电机推出开关91，直线电机1输出轴推出带动单杆双作用 活塞式液压缸3的活塞杆以及伸出杆71，使得伸出杆71依次经过第一接近传感器21、第二 接近传感器22,第一接近传感器21、第二接近传感器22就会将信号传输给电气控制器5从 而测算出直线电机1推出的时间，时间参数就会显示于时间显示装置83。与此同时，由于连 接件7的一端与活塞杆端部相连，连接件7的另一端用于与待测直线电机1的输出端连接， 在直线电机1推出测试时单杆双作用活塞式液压缸3的活塞杆与输出轴、伸出杆71联动， 电气控制器5可以通过单杆双作用活塞式液压缸3测出直线电机1输出轴压力，压力参数 就会在压力显示装置84上显示。直线电机1在检测时的电压、电流分别会显示于电压显示 装置81、电流显示装置82,更加直观显示检测参数，便于检测人员查看记录。
[0029] 检测电机退回时：启动电机退回开关92,直线电机1输出轴回拉带动单杆双作用 活塞式液压缸3的活塞杆以及伸出杆71，使得伸出杆71依次经过第二接近传感器22、第一 接近传感器21，第一接近传感器21、第二接近传感器22就会将信号传输给电气控制器5从 而测算出直线电机1退回的时间，时间参数就会显示于时间显示装置83。与此同时，由于连 接件7的一端与活塞杆端部相连，连接件7的另一端用于与待测直线电机1的输出端连接， 在直线电机1推出测试时单杆双作用活塞式液压缸3的活塞杆与输出轴、伸出杆71联动， 电气控制器5可以通过单杆双作用活塞式液压缸3测出直线电机1输出轴压力，压力参数 就会在压力显示装置84上显示。直线电机1在检测时的电压、电流分别会显示于电压显示 装置81、电流显示装置82,更加直观显示检测参数，便于检测人员查看记录。检测完毕，启 动电机复位开关93即可将电机拆卸。本发明结构简单，操作方便，可以同时实现直线电机 推出和退回的检测，在检测时能够直观的显示直线电机压力、电压、电流、推出时间或退回 时间等性能测试，减少检测误差，提高批量检测效率。
【权利要求】
1. 一种直线电机性能测试装置，包括操作台，其特征在于：所述操作台上设有相互间 隔设置的压力传感器和单杆双作用活塞式液压缸，所述单杆双作用活塞式液压缸的活塞杆 朝向压力传感器，所述活塞杆上连接有连接件且所述连接件与活塞杆同轴，所述连接件的 一端与活塞杆端部相连，连接件的另一端用于与待测直线电机的输出端连接，所述压力传 感器固定有用于与待测直线电机的安装端相配合的安装部，所述单杆双作用活塞式液压缸 的两个油腔分别连接有第一蓄油包、第二蓄油包，所述操作台对应于连接件侧面的位置设 有传感器定位板，所述传感器定位板上固定有第一接近传感器和第二接近传感器，所述第 一接近传感器和第二接近传感器沿连接件的轴线方向间隔设置，所述连接件上设有供第一 接近传感器和第二接近传感器感应的伸出杆，所述伸出杆轴线与连接件轴线垂直，所述操 作台上还设有电气控制器和显示装置，所述电气控制器设有用于待测直线电机连接的连接 装置，电气控制器与所述第一接近传感器和第二接近传感器、压力传感器相连，所述电气控 制器将测试的数据传送给显示装置。
2. 根据权利要求1所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述伸出杆坚直向下 设置，所述操作台上设有与连接件轴线平行的导向槽，伸出杆的下端滑动配合在所述导向 槽内。
3. 根据权利要求1或2所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述传感器定位 板设有长条形安装槽，所述长条形安装槽的长度方向与连接件轴线方向平行，所述第一接 近传感器和第二接近传感器间隔安装在所述长条形安装槽内，通过改变第一接近传感器和 第二接近传感器在长条形安装槽内的安装位置能调节第一接近传感器和第二接近传感器 间隔距离。
4. 根据权利要求1或2所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述压力传感器 前端面固定有用于与待测直线电机的安装端相配合的安装部，所述压力传感器后端面通过 压力传感器定位装置固定于操作台上。
5. 根据权利要求4所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述压力传感器定位 装置上设有若干固定孔，所述操作台上设有沿活塞杆轴线方向间隔设置且能与固定孔配合 的若干安装孔，所述固定孔通过紧固件与安装孔配合固定。
6. 根据权利要求1或2所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述电气控制器 采用高精度可编程PLC控制器。
7. 根据权利要求1或2所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述显示装置包 括电压显示装置、电流显示装置、压力显示装置以及时间显示装置。
8. 根据权利要求1或2所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述单杆双作用 活塞式液压缸分别通过前端定位块以及后端定位块与操作台连接固定。
9. 根据权利要求1或2所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述操作台底部 设有若干脚轮。
10. 根据权利要求1或2所述的直线电机性能测试装置，其特征在于：所述压力传感器 的安装部设有橡胶圈。
【文档编号】G01R31/34GK104155606SQ201410375140
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】孙祝兵, 杜姗 申请人:浙江联宜电机股份有限公司