一种伺服驱动系统的摩擦力检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及伺服驱动技术领域，具体为一种伺服驱动系统的摩擦力检测装置及检测方法。


背景技术：

2.伺服式驱动系统作为一种具有实现电机主轴位置和角度精确控制的功能，驱动系统的可控性更高，基于以上优点伺服式控制动系统成为了电机控制的主流方案。
3.对于电机来说摩擦力始终是影响系统控制效果的关键因素，目前测量伺服电机最大静摩擦力矩时，首先将电机进行固定，然后将力矩检测仪固定在电机的主轴上，接着由操作人员手动使力矩检测仪带动主轴旋转，通过力矩检测仪的数值判断最大静摩擦力矩是否合格，这样的操作方式步骤较多，人员操作不便，严重影响了检测的效率。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种伺服驱动系统的摩擦力检测装置及检测方法，以解决上述背景技术中提出的现有的伺服电机在检测摩擦力时操作方式步骤较多，人员操作不便，严重影响了检测效率的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种伺服驱动系统的摩擦力检测装置，包括机架和力矩检测仪，所述机架的上表面通过旋转组件设置有放置盘，所述放置盘的上表面中部开设有第四个放置孔，所述机架的上表面设置有支撑架，所述放置孔与支撑架之间设置有固定夹持组件，所述支撑架与机架之间通过上下调节组件设置有安装板，所述安装板的下表面左侧固定连接有测试电机，所述测试电机的输出端与力矩检测仪固定连接，所述力矩检测仪的下表面固定连接有连接组件。
8.优选的，所述机架包括安装箱和四个支撑腿，所述支撑腿的顶端与安装箱的下表面固定连接，所述支撑腿的底端固定连接有防滑座。
9.优选的，所述旋转组件包括旋转轴、第一电机、第一齿轮和第二齿轮，所述旋转轴的顶端与放置盘的下表面中部固定连接，所述旋转轴的底端贯穿安装箱的内顶壁并与第一齿轮固定连接，所述旋转轴通过轴承与安装箱转动连接，所述第一电机固定连接在安装箱的内底壁，所述第一电机的输出端与第二齿轮固定连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接。
10.优选的，所述放置孔靠近放置盘中部的一侧开设有v形槽，所述v形槽的内壁固定连接有第一橡胶垫。
11.优选的，所述支撑架包括横板和两个竖板，两个所述竖板的底端分别与安装箱上表面的左右两侧固定连接，两个所述竖板的顶端分别与横板的左右两端固定连接。
12.优选的，所述固定夹持组件包括弧形块、活动块和两个第一弹簧，所述弧形块与左
侧的竖板固定连接，所述活动块远离弧形块的一侧固定连接有两个导向杆，所述导向杆的一端贯穿放置孔的内壁并设置有v形夹持板，所述导向杆与放置盘滑动连接，所述第一弹簧套设在导向杆的外表面，所述第一弹簧的一端与活动块固定连接，所述第一弹簧的另一端与放置盘的外表面固定连接，所述v形夹持板远离导向杆的一侧固定连接有第二橡胶垫。
13.优选的，所述v形夹持板靠近导向杆的一侧固定连接有两个固定座，所述固定座的内部开设有空腔，所述导向杆的一端位于空腔的内部并固定连接有滑块，所述滑块与空腔的内壁之间安装有第二弹簧。
14.优选的，所述上下调节组件包括第二电机、丝杆和活动板，所述第二电机固定连接在横板的上表面，所述丝杆的一端与第二电机的输出端固定连接，所述丝杆的另一端贯穿活动板并固定连接有限位块，所述丝杆与活动板螺纹连接，所述活动板下表面的左右两侧均固定连接有滑杆，所述滑杆的底端贯穿横板并与安装板固定连接，所述滑杆与横板滑动连接。
15.优选的，所述连接组件包括连接轴和连接筒，所述连接轴的底端与连接筒固定连接，所述连接轴的顶端与力矩检测仪的下表面固定连接，所述连接筒的内壁圆周均匀固定连接有多个电动推杆，所述电动推杆的伸缩端固定连接有夹持块，所述夹持块远离电动推杆的一侧固定连接有防滑垫。
16.伺服驱动系统的摩擦力检测方法，所述的使用方法包括：
17.一、将伺服电机从机架的前方放到放置盘上的放置孔内，然后第一电机带动第二齿轮旋转，第二齿轮在旋转的过程中与第一齿轮配合能够带动旋转轴旋转，旋转轴在旋转的过程中能够带动放置盘旋转，放置盘在旋转的过程中能够带动放置孔内的伺服电机旋转到连接组件的下方，此时弧形块挤压活动块向放置盘处移动，活动块在移动的过程中能够压缩第一弹簧并带动导向杆向放置孔处滑动，同时导向杆带动滑块在空腔内滑动并压缩第二弹簧，通过第二弹簧的回复力使固定座带动v形夹持板移动，直至将伺服电机固定在v形夹持板与v形槽之间，此时伺服电机的主轴位于连接组件的正下方。
18.二、接着第二电机带动丝杆旋转，由于丝杆与活动板螺纹连接，此时丝杆在旋转的过程中能够带动活动板和滑杆向下移动，滑杆在移动的过程中能够带动安装板和测试电机移动，测试电机在移动的过程中能够使连接组件上的连接筒套在伺服电机的主轴上，然后打开电动推杆伸长带动夹持块移动，夹持块在移动的过程中通过防滑垫将伺服电机的主轴夹持固定。
19.三、然后打开测试电机带动力矩检测仪旋转，力矩检测仪在旋转的过程中能够带动连接轴和连接筒旋转，由于连接筒与伺服电机的主轴固定，此时连接筒在旋转的过程中能够带动伺服电机的主轴旋转，力矩检测仪的上表面受到检测电机的扭力时，力矩检测仪上的数值会发生变化，这样测试电机带动主轴从静止到旋转时，通过观察力矩传感器的最大数值，即可判断主轴旋转的最大静摩擦力。
20.四、最后放置盘继续旋转使检测后的伺服电机旋转到机架的后侧，此时活动块会脱离弧形块，通过第一弹簧和第二弹簧的回复力使v形夹持板松开伺服电机，然后将检测后的伺服电机从机架的后侧取出，同时放置盘前侧的伺服电机会旋转到连接组件的下方继续进行测试，实现伺服电机的连续检测。
21.(三)有益效果
22.与现有技术相比，本发明提供了一种伺服驱动系统的摩擦力检测装置及检测方法，具备以下有益效果：
23.1、该伺服驱动系统的摩擦力检测装置及检测方法，通过第一电机带动第二齿轮旋转，第二齿轮在旋转的过程中与第一齿轮配合能够带动旋转轴和放置盘旋转，放置盘在旋转的过程中能够带动放置孔内的伺服电机旋转到连接组件的下方，此时弧形块挤压活动块向放置盘处移动，活动块在移动的过程中能够压缩第一弹簧并带动导向杆向放置孔处滑动，同时导向杆带动滑块在空腔内滑动并压缩第二弹簧，通过第二弹簧的回复力使固定座带动v形夹持板移动，直至将伺服电机固定在v形夹持板与v形槽之间，从而便于连接组件与伺服电机的主轴进行固定。
24.2、该伺服驱动系统的摩擦力检测装置及检测方法，通过第二电机带动丝杆旋转，丝杆在旋转的过程中能够带动活动板和滑杆向下移动，滑杆在移动的过程中能够带动安装板和测试电机移动，测试电机在移动的过程中能够使连接组件上的连接筒套在伺服电机的主轴上，然后打开电动推杆伸长带动夹持块移动将伺服电机的主轴夹持固定，最后打开测试电机带动力矩检测仪、连接轴和连接筒旋转，由于连接筒与伺服电机的主轴固定，此时连接筒在旋转的过程中能够带动伺服电机的主轴旋转，力矩检测仪的上表面受到检测电机的扭力时，力矩检测仪上的数值会发生变化，这样测试电机带动主轴从静止到旋转时，通过观察力矩传感器的最大数值，即可判断主轴旋转的最大静摩擦力。
25.3、该伺服驱动系统的摩擦力检测装置及检测方法，最后放置盘继续旋转使检测后的伺服电机旋转到机架的后侧，此时活动块会脱离弧形块，通过第一弹簧和第二弹簧的回复力使v形夹持板松开伺服电机，然后将检测后的伺服电机从机架的后侧取出，同时放置盘前侧的伺服电机会旋转到连接组件的下方继续进行测试，实现伺服电机的连续检测，从而降低了操作步骤，提高了检测效率。
附图说明
26.图1为本发明结构的立体示意图；
27.图2为本发明的正视剖面示意图；
28.图3为本发明的俯视剖面示意图；
29.图4为本发明的图3中a处的放大示意图；
30.图5为本发明的固定座的剖面示意图；
31.图6为本发明的放置盘的立体示意图；
32.图7为本发明的v形夹持板的立体示意图；
33.图8为本发明的连接组件的立体示意图；
34.图9为本发明的连接筒的内部示意图。
35.图中：1、机架；2、力矩检测仪；3、旋转组件；4、放置盘；5、放置孔；6、支撑架；7、固定夹持组件；8、上下调节组件；9、安装板；10、测试电机；11、连接组件；101、安装箱；102、支撑腿；103、防滑座；301、旋转轴；302、第一电机；303、第一齿轮；304、第二齿轮；501、v形槽；502、第一橡胶垫；601、横板；602、竖板；701、弧形块；702、活动块；703、第一弹簧；704、导向杆；705、v形夹持板；706、第二橡胶垫；707、固定座；708、空腔；709、滑块；710、第二弹簧；801、第二电机；802、丝杆；803、活动板；804、限位块；805、滑杆；1101、连接筒；1102、电动推
杆；1103、夹持块；1104、连接轴；1105、防滑垫。
具体实施方式
36.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种伺服驱动系统的摩擦力检测装置及检测方法以及方法做进一步详细的描述。
37.实施例1
38.请参阅图1-9，本发明提供一种伺服驱动系统的摩擦力检测装置，包括机架1和力矩检测仪2，机架1的上表面通过旋转组件3设置有放置盘4，放置盘4的上表面中部开设有第四个放置孔5，机架1的上表面设置有支撑架6，放置孔5与支撑架6之间设置有固定夹持组件7，支撑架6与机架1之间通过上下调节组件8设置有安装板9，安装板9的下表面左侧固定连接有测试电机10，测试电机10的输出端与力矩检测仪2固定连接，力矩检测仪2的下表面固定连接有连接组件11，连接组件11与伺服电机的主轴固定，测试电机10带动力矩检测仪2旋转，力矩检测仪2在旋转的过程中能够带动伺服电机的主轴旋转，从而通过力矩检测仪2的数值判断主轴旋转的最大静摩擦力；
39.具体的，机架1包括安装箱101和四个支撑腿102，支撑腿102的顶端与安装箱101的下表面固定连接，支撑腿102的底端固定连接有防滑座103，支撑腿102对安装箱101提供稳定的支撑，通过防滑座103能够增加支撑腿102与地面的接触面积，同时也能够增加与地面的摩擦系数；
40.具体的，旋转组件3包括旋转轴301、第一电机302、第一齿轮303和第二齿轮304，旋转轴301的顶端与放置盘4的下表面中部固定连接，旋转轴301的底端贯穿安装箱101的内顶壁并与第一齿轮303固定连接，旋转轴301通过轴承与安装箱101转动连接，第一电机302固定连接在安装箱101的内底壁，第一电机302的输出端与第二齿轮304固定连接，第二齿轮304与第一齿轮303啮合连接，通过第一电机302带动第二齿轮304旋转，第二齿轮304在旋转的过程中与第一齿轮303配合能够带动旋转轴301旋转，旋转轴301在旋转的过程中能够带动放置盘4旋转，放置盘4在旋转的过程中能够带动放置孔5内的伺服电机旋转到连接组件11的下方；
41.其中，放置孔5靠近放置盘4中部的一侧开设有v形槽501，v形槽501的内壁固定连接有第一橡胶垫502，v形槽501方便对检测的伺服电机进行限位，第一橡胶垫502增加与伺服电机之间的摩擦系数，更好的将其固定在放置孔5内；
42.其中，支撑架6包括横板601和两个竖板602，两个竖板602的底端分别与安装箱101上表面的左右两侧固定连接，两个竖板602的顶端分别与横板601的左右两端固定连接，通过横板601方便对第二电机801进行固定，从而使安装板9带动测试电机10上下移动；
43.进一步的，固定夹持组件7包括弧形块701、活动块702和两个第一弹簧703，弧形块701与左侧的竖板602固定连接，活动块702远离弧形块701的一侧固定连接有两个导向杆704，导向杆704的一端贯穿放置孔5的内壁并设置有v形夹持板705，导向杆704与放置盘4滑动连接，第一弹簧703套设在导向杆704的外表面，第一弹簧703的一端与活动块702固定连接，第一弹簧703的另一端与放置盘4的外表面固定连接，v形夹持板705远离导向杆704的一侧固定连接有第二橡胶垫706，放置盘4在旋转的过程中使弧形块701挤压活动块702向放置盘4处移动，活动块702在移动的过程中能够压缩第一弹簧703并带动导向杆704向放置孔5
处滑动，同时导向杆704带动v形夹持板705移动将伺服电机固定在v形夹持板705与v形槽501之间，此时伺服电机的主轴位于连接组件11的正下方；
44.实施例2
45.请参阅图1-9，本发明提供一种伺服驱动系统的摩擦力检测装置,与实施例一相同之处再此不在叙述，不同之处在于上下调节组件8包括第二电机801、丝杆802和活动板803，第二电机801固定连接在横板601的上表面，丝杆802的一端与第二电机801的输出端固定连接，丝杆802的另一端贯穿活动板803并固定连接有限位块804，丝杆802与活动板803螺纹连接，活动板803下表面的左右两侧均固定连接有滑杆805，滑杆805的底端贯穿横板601并与安装板9固定连接，滑杆805与横板601滑动连接，通过第二电机801带动丝杆802旋转，由于丝杆802与活动板803螺纹连接，此时丝杆802在旋转的过程中能够带动活动板803和滑杆805向下移动，滑杆805在移动的过程中能够带动安装板9和测试电机10移动，测试电机10在移动的过程中能够使连接组件11上的连接筒1101套在伺服电机的主轴上；
46.进一步的，连接组件11包括连接轴1104和连接筒1101，连接轴1104的底端与连接筒1101固定连接，连接轴1104的顶端与力矩检测仪2的下表面固定连接，连接筒1101的内壁圆周均匀固定连接有多个电动推杆1102，电动推杆1102的伸缩端固定连接有夹持块1103，夹持块1103远离电动推杆1102的一侧固定连接有防滑垫1105，连接筒1101套在伺服电机的主轴上后，打开电动推杆1102伸长带动夹持块1103移动，夹持块1103在移动的过程中通过防滑垫1105将伺服电机的主轴夹持固定。
47.请参阅图5所示，为了更好的对检测的伺服电机进行固定，可在v形夹持板705靠近导向杆704的一侧固定连接有两个固定座707，固定座707的内部开设有空腔708，导向杆704的一端位于空腔708的内部并固定连接有滑块709，滑块709与空腔708的内壁之间安装有第二弹簧710，第二弹簧710使固定座707带动v形夹持板705移动，从而避免v形夹持板705在固定时对伺服电机造成损伤。
48.伺服驱动系统的摩擦力检测方法，的使用方法包括：
49.一、首先将伺服电机从机架1的前方放到放置盘4上的放置孔5内，然后第一电机302带动第二齿轮304旋转，第二齿轮304在旋转的过程中与第一齿轮303配合能够带动旋转轴301旋转，旋转轴301在旋转的过程中能够带动放置盘4旋转，放置盘4在旋转的过程中能够带动放置孔5内的伺服电机旋转到连接组件11的下方，此时弧形块701挤压活动块702向放置盘4处移动，活动块702在移动的过程中能够压缩第一弹簧703并带动导向杆704向放置孔5处滑动，同时导向杆704带动滑块709在空腔708内滑动并压缩第二弹簧710，通过第二弹簧710的回复力使固定座707带动v形夹持板705移动，直至将伺服电机固定在v形夹持板705与v形槽501之间，此时伺服电机的主轴位于连接组件11的正下方。
50.二、接着第二电机801带动丝杆802旋转，由于丝杆802与活动板803螺纹连接，此时丝杆802在旋转的过程中能够带动活动板803和滑杆805向下移动，滑杆805在移动的过程中能够带动安装板9和测试电机10移动，测试电机10在移动的过程中能够使连接组件11上的连接筒1101套在伺服电机的主轴上，然后打开电动推杆1102伸长带动夹持块1103移动，夹持块1103在移动的过程中通过防滑垫1105将伺服电机的主轴夹持固定。
51.三、然后打开测试电机10带动力矩检测仪2旋转，力矩检测仪2在旋转的过程中能够带动连接轴1104和连接筒1101旋转，由于连接筒1101与伺服电机的主轴固定，此时连接
筒1101在旋转的过程中能够带动伺服电机的主轴旋转，力矩检测仪2的上表面受到检测电机10的扭力时，力矩检测仪2上的数值会发生变化，这样测试电机10带动主轴从静止到旋转时，通过观察力矩传感器2的最大数值，即可判断主轴旋转的最大静摩擦力。
52.四、最后放置盘4继续旋转使检测后的伺服电机旋转到机架1的后侧，此时活动块702会脱离弧形块701，通过第一弹簧703和第二弹簧710的回复力使v形夹持板705松开伺服电机，然后将检测后的伺服电机从机架1的后侧取出，同时放置盘4前侧的伺服电机会旋转到连接组件11的下方继续进行测试，实现伺服电机的连续检测。
53.本发明的工作原理是：首先将伺服电机从机架1的前方放到放置盘4上的放置孔5内，然后第一电机302带动第二齿轮304旋转，第二齿轮304在旋转的过程中与第一齿轮303配合能够带动旋转轴301旋转，旋转轴301在旋转的过程中能够带动放置盘4旋转，放置盘4在旋转的过程中能够带动放置孔5内的伺服电机旋转到连接组件11的下方，此时弧形块701挤压活动块702向放置盘4处移动，活动块702在移动的过程中能够压缩第一弹簧703并带动导向杆704向放置孔5处滑动，同时导向杆704带动滑块709在空腔708内滑动并压缩第二弹簧710，通过第二弹簧710的回复力使固定座707带动v形夹持板705移动，直至将伺服电机固定在v形夹持板705与v形槽501之间，此时伺服电机的主轴位于连接组件11的正下方，接着第二电机801带动丝杆802旋转，由于丝杆802与活动板803螺纹连接，此时丝杆802在旋转的过程中能够带动活动板803和滑杆805向下移动，滑杆805在移动的过程中能够带动安装板9和测试电机10移动，测试电机10在移动的过程中能够使连接组件11上的连接筒1101套在伺服电机的主轴上，然后打开电动推杆1102伸长带动夹持块1103移动，夹持块1103在移动的过程中通过防滑垫1105将伺服电机的主轴夹持固定，然后打开测试电机10带动力矩检测仪2旋转，力矩检测仪2在旋转的过程中能够带动连接轴1104和连接筒1101旋转，由于连接筒1101与伺服电机的主轴固定，此时连接筒1101在旋转的过程中能够带动伺服电机的主轴旋转，力矩检测仪2的上表面受到检测电机10的扭力时，力矩检测仪2上的数值会发生变化，这样测试电机10带动主轴从静止到旋转时，通过观察力矩传感器2的最大数值，即可判断主轴旋转的最大静摩擦力。最后放置盘4继续旋转使检测后的伺服电机旋转到机架1的后侧，此时活动块702会脱离弧形块701，通过第一弹簧703和第二弹簧710的回复力使v形夹持板705松开伺服电机，然后将检测后的伺服电机从机架1的后侧取出，同时放置盘4前侧的伺服电机会旋转到连接组件11的下方继续进行测试，实现伺服电机的连续检测，从而降低了操作步骤，提高了检测效率。
54.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。