银(yin)河航天（西安）科技(ji)有限(xian)公司(si)的转动单(dan)元测试(shi)系(xi)统(tong)案例

　　近(jin)日，东(dong)莞张力测(ce)控(kong)技(ji)术(shu)有限公司(si)交付(fu)给银河航天(西(xi)安(an))科(ke)技(ji)有(you)限公司的(de)转(zhuan)动(dong)单元(yuan)测试(shi)系(xi)统设备已完成交付并投(tou)入使(shi)用。随着(zhe)科技(ji)日新(xin)月(yue)异(yi)的发(fa)展，机器人行业的(de)发展已经势不(bu)可挡。机器人已(yi)经(jing)广泛应用于(yu)餐(can)饮(yin)，建筑(zhu)，工(gong)业生(sheng)产(chan)等(deng)行业。而由(you)东莞(guan)张力测控(kong)技(ji)术(shu)有(you)限公(gong)司(si)定制的(de)这套转动(dong)单(dan)元(yuan)测(ce)试(shi)系统(tong)就是针(zhen)对机(ji)器人关(guan)节电(dian)机(ji)中(zhong)的一个重要部(bu)分——舵(duo)机(ji)的(de)测(ce)试(shi)而(er)研(yan)发制造(zao)的。

　　设(she)备现场调试(shi)及(ji)展示(shi)图(tu)

　　测(ce)试系(xi)统设备介(jie)绍(shao)

　　转(zhuan)动(dong)单(dan)元测(ce)试(shi)系统(tong)由(you)加载(zai)系统部分(fen)(包含负(fu)载(zai)电机(ji);伺(ci)服驱动(dong)器(qi);扭(niu)矩(ju)传(chuan)感器;角度传(chuan)感(gan)器(qi))、 转(zhuan)动单(dan)元测(ce)控(kong)系统部(bu)分(包含工业控制(zhi)计算机;加(jia)载(zai)控(kong)制(zhi)器;电(dian)机供电(dian)电(dian)源(yuan))、辅助单(dan)元(包(bao)含测试线(xian)缆(lan);PLC;进给(gei)电(dian)机;测试机架;测试工装等)以(yi)及(ji)相应的(de)转(zhuan)动单元(yuan)测试(shi)软件(jian)等组(zu)成。测试(shi)软(ruan)件用(yong) LABVIEW 编(bian)写(xie)，能(neng)够(gou)实(shi)现(xian)电阻(zu)测试，跑合同心(xin)度(du)测试，启动(dong)电流测试(shi)，转动精(jing)度(du)动/静态测试，位(wei)置准(zhun)确(que)度(du)和(he)位(wei)置重复性(xing)测试(shi)，摆(bai)角测(ce)试(shi)和扭矩(ju)测(ce)试，输(shu)出力矩(ju)测(ce)试(shi)，断电(dian)保(bao)持(chi)测试等(deng)舵(duo)机特(te)性相(xiang)关的(de)测试。(软件是(shi)可(ke)以根据需求(qiu)定制(zhi)的)。

　　1.摆(bai)角测试(shi)和(he)扭矩(ju)测(ce)试(shi)：

　　在转(zhuan)动(dong)单元使能状态下(xia)，往(wang)转动(dong)单(dan)元轴(zhou)左(zuo)右(you)施加(jia)一个力(li)，测量(liang)角(jiao)度变(bian)化。可在各(ge)个位(wei)置下进行(xing)测(ce)量。

　　输出(chu)力矩(ju)测试：

　　当用于测(ce)试(shi)转动单(dan)元(yuan)力矩测试时，测试软(ruan)件开环控(kong)制(zhi)被测(ce)转(zhuan)动单元(yuan)连续运转，同(tong)时测(ce)试软件(jian)根(gen)据(ju)用户(hu)设(she)定加(jia)载扭(niu)矩值通(tong)过PID控制伺(ci)服(fu)电机(ji)输出至用(yong)户(hu)的(de)设定(ding)扭矩(ju)，通过采集测(ce)试台上的(de)角(jiao)度传(chuan)感(gan)器(qi)的(de)值，来判(pan)断(duan)被测转动(dong)单(dan)元在额定(ding)负(fu)载(zai)情(qing)况(kuang)下能否(fou)正(zheng)常(chang)运转，电流是否在设(she)计(ji)的额定(ding)电(dian)流允(yun)许(xu)偏差范围(wei)。

　　电(dian)阻测(ce)试：

　　设定(ding)每(mei)个(ge)电阻(zu)项的(de)电阻(zu)下(xia)限(xian)，上(shang)限(xian)(不设(she)置即为不进行(xing)判定)，点击开始测试(shi)，即(ji)可(ke)测试出每(mei)个电阻(zu)的(de)阻(zu)值并(bing)进(jin)行判定，并在(zai)测试结果显示(shi)合(he)格或(huo)不(bu)合(he)格。如果全部电阻项目(mu)合(he)格，会(hui)显(xian)示(shi)绿灯，其中有(you)一个电(dian)阻(zu)项(xiang)目测(ce)试(shi)不合(he)格则(ze)显示红灯。

　　跑合同(tong)心(xin)度(du)测试：

　　通(tong)过测(ce)试软(ruan)件控(kong)制(zhi)被(bei)测电机驱动来(lai)驱动被(bei)测产品运(yun)转(zhuan)在设定(ding)转速(su)和角度(du)下动;各密封(feng)处(chu)、 各结(jie)合处是否漏(lou)油、渗油(you);运转是(shi)否(fou)平(ping)稳(wen)，是否发生(sheng)冲击(ji)、异(yi)响(xiang)等。同(tong)时通过(guo)磁吸式振(zhen)动(dong)传感(gan)器采(cai)集被测(ce)转动单元机(ji)械(xie)转(zhuan)态(tai)是(shi)否平(ping)稳(wen)。

　　启(qi)动(dong)电(dian)流测试(shi)：

　　点(dian)击(ji)开始(shi)测试后(hou)，直流电源(yuan)从(cong)起(qi)始(shi)电(dian)流开(kai)始(shi)，在每一(yi)个(ge)限(xian)制电流(liu)下使转(zhuan)动单元启(qi)动，判(pan)定转动单(dan)元(yuan)是否(fou)运转，如(ru)果运转，根(gen)据设(she)置的(de)启(qi)动(dong)电流(liu)上限值进行判(pan)定。否(fou)则，逐步递(di)增(zeng)直流(liu)电(dian)源的(de)限制电流，直到(dao)转动(dong)单元(yuan)运(yun)转(zhuan)或到(dao)达最大(da)的(de)限制电(dian)流(liu)。

　　转动(dong)精度静态测试：

　　设(she)置起(qi)始角(jiao)度(du)，终(zhong)止角(jiao)度(du)，角(jiao)度递(di)增，负(fu)载力矩(ju)等，转(zhuan)动单元(yuan)从(cong)初(chu)始(shi)角度开(kai)始，按(an)照(zhao)角(jiao)度(du)递增，运(yun)行(xing)到(dao)每(mei)一(yi)个位(wei)置，读(du)取(qu)当(dang)前位置的(de)基(ji)准(zhun)角(jiao)度，旋(xuan)变(bian)角(jiao)度，计算(suan)出(chu)旋(xuan)变角度正负(fu)最大误(wu)差(cha)和(he)静态(tai)转动(dong)精(jing)度(将(jiang)旋变角(jiao)度(du)误差进(jin)行RMS计(ji)算(suan)得(de)出)。

　　转(zhuan)动精度动态(tai)测试(shi)：

　　从(cong)起始(shi)角度(du)开始，按照一定(ding)速(su)度(du)运行到终止角(jiao)度，实(shi)时(shi)采集(ji)旋(xuan)变(bian)角(jiao)度和(he)基(ji)准角度，并计算误差，并将(jiang)最(zui)终所有数(shu)据计(ji)算出(chu)旋(xuan)变(bian)角度正负(fu)最大误差，和(he)动态(tai)转(zhuan)动精度(du)，计算(suan)方法(fa)与转动精度(du)静(jing)态(tai)测(ce)试相(xiang)同(tong)。

　　位置准确性(xing)和(he)可重(zhong)复性(xing)测试：

　　通过(guo)设(she)定负载(zai)力(li)矩，转动单(dan)元(yuan)速度，位置，循环(huan)次数(shu)，转动(dong)单元(yuan)在不同(tong)的工况(kuang)下(xia)往复运(yun)行，测量转动(dong)单(dan)元的(de)控(kong)制(zhi)精度(du)。

　　断电(dian)保(bao)持测(ce)试(shi)：

　　测试(shi)软件控制转动单(dan)元(yuan)的(de)步进电(dian)机(ji)断电，测试软(ruan)件控(kong)制(zhi)加(jia)载(zai)电(dian)机(ji)逐(zhu)步从 0Nm 施(shi)加(jia)外(wai)部(bu)载荷(he)至设(she)定扭(niu)矩(ju)来(lai)拖(tuo)动转动单(dan)元(yuan)输出轴同(tong)时(shi)记录(lu)此时(shi)的扭矩(ju)传(chuan)感(gan)器数值(zhi)、转(zhuan)动单元(yuan)旋变(bian)数值(zhi)，测(ce)试(shi)系统的光(guang)电(dian)编码(ma)器器数值(zhi)。当(dang)转动(dong)角度(du)大(da)于某(mou)数值( 如(ru) 0.1° )而(er)负载(zai)力(li)矩小(xiao)于设(she)定(ding)值(zhi)(如(ru) 1.5N.m) 时(shi)视为(wei)不合格(ge)，当转动角度小于某(mou)数(shu)值(zhi)(如 0.1° )而负载力矩(ju)大(da)于(yu)设(she)定(ding)值(如(ru) 2.5N.m)时(shi)视(shi)为转动(dong)单(dan)元(yuan)内部卡(ka)死(si)为(wei)不(bu)合格。