伺服马达性能全自动检测设备设计

廖新明　林东阳

摘要：随着科技的进步，智能时代不断延伸到各行各业，伺服马达性能检测设备由于分段化，造成测试效率低下及人工成本较高。从降低成本及提升效率方面，运用现阶段先进工业技术，通过专用检测软件对伺服马达性能进行全自动化检测，综合运用把检测设备阻抗计、耐压计、感抗计统一兼容合并化，解决了因人工不足导致产能减少及人员频繁交换导致产品品质发生隐患等问题，减少企业投人运营成本，提升了产品品质。

关键词：伺服马达;自动化性能测试;消减成本;品质提升

中图分类号：TM383.4 文献标志码：A 文章编号：1009—9492（2021）03—0243—02

0引言

随着科学技术的飞速发展，企业生产成本的增加，各行业加强了机械换人，把简单、重复动作的岗位，通过设计自动化机器进行作业，从而降低成本。本文从伺服马达性能检测综合设备研发，运用现阶段工业技术，把伺服马达性能检测设备串联起来，通过专业测试软件，分别测试出其性能评价项目的实际值，软件内部自动判定测试值综合判定后，自动给出判定结果。目前，随着原材料成本、人工成本以及工厂运营成本不断上涨，伺服马达性能检查也随之进行自动化测试，因此检测人工成本随之降低。采用了这样的测试方法，一方面，可以节约企业的用工成本;另一方面，自动化测试的性能也比较稳定，没有人工测试时的接触和读数误差，而且还能及时判定产品的合格与否，同时设备全自动检测也会不断促进工程技术人员人才的发展，为后续自动化发展奠定一定基础。用传统的测试方法，有很多数据需要人工自行判定，测试时间持续一定时间后，容易产生错误的判断。针对这些问题，本文设计了一种全自动检测伺服马达性能的设备。

1综合测试设备构成

1.1设备构成

项目主要以对电机的ST组（线圈组）的各项特性进行测试为主要的基本思路，运用各个测试计的10接口进行信号的输出，把信号通过电气BOX控制后反馈回电脑主机，再运用主机内的软件进行信号数据的检测，判断各个计测器输出信号的大小，完成对ST组的综合判定，其检测速度和数据准确性都很高，而且测试简单，实现了特性检测的高效化。本节主要对测试设备的各个部件进行说明，从4个方面进行了详细讲述，主要的研究和设计还是以软件为主，设定程序软件是LabVIEW程序设计软件，是一种图形化的编程语言，具有编程周期短、操作简单等特点，在数据采集、测量分析方面具有很多的优点，能够快速处理模拟信号和数字信号，通过其频率的大小进行计算;而电气控制则是把计测器的10串行接口与电气BOX相连，再通过软件的程序命令触发继电器和接触器工作。如图1所示。

1.2主要部件设計

1.2.1电气控制部

此部分主要功能是对各个计测器的输出信号进行控制，通过10端口的连接，再通过中间继电器的控制，在程序开关信号的触动下，继电器触点进行开关闭合，计测器的信号输出，电气BOX内部的主要部件是继电器和接触器，还有一些其他的辅助电源。如图2所示。

控制箱内的继电器和接触器要求精度都很高，因为在动触触点不停吸合状况下会产生一定的电弧，并且触点如果接触不好，也会影响接触的触点电阻表，而在测试时，有些马达的ST组阻抗很低，特别是大功率马达，漆包线很粗，线间阻抗很小，所以此接触器和继电器要3个月更换一次。

1.2.2计测器测试部

计测器测试部分为线圈阻抗测试、感抗测试、脉冲测试和绝缘耐压测试，其主要功能是测试电机ST组的各个特性，测试的精度依赖电机的样品书而选择相对应的计测器型号，如大功率的电机，其漆包线的阻抗很低，相对应的阻抗计精度要求就很高，阻抗计的测试精度在MIN 0.000Ω以上，依实际测量情况而定。如图3所示。说明如下。

（1）以上计测器的COM端口号是固定的，如果计测器的RS232端口与电脑的USB接口不匹配，那么电脑无法识别计测器，本设备的端口号匹配如下：阻抗计，COM1;感抗计，COM4;脉冲计，COM5;耐压计，COM3。

（2）在程序的手动设定中，也可以对这些设备是否有效进行设定，这样做是为了在一些特殊情况下对ST组的单项特性进行检查，比如在选别耐压不良时，只要设定耐压计有效即可，其他的3项就不需要检查，设定的方法也很简单，只要有个二进制数0，1就可。本设备的设定全是“1”有效，“0”无效。

1.2.3电脑程序控制部

此部分属于软件的LabVIEW程序开发，设定一个这样的程序，控制电箱内的继电器和接触器工作，按设定的顺序对ST组特性进行检测，可分为自动检测和手动检测，自动检测是作业人员操作时使用，手动操作是技术人员维护调试机台使用，出现问题时能迅速找到问题的源头。如图4所示。

1.2.4检测工程组件

检测工程主要是由ST组的装夹治具和给电治具组成，装夹治具对ST组进行固定和定位，给电治具是电气BOX给出三相电，测试ST组的UV、UW、VW相的各个特性参数，给电治具和定位治具的好坏决定了测试数据的准确性。

2实际测试步骤与效果确认

ST组特性检查的实际测试步骤如下：

（1）产品放置在装夹治具上，然后压下给电治具，确认其与ST组上的PWB上焊点接触良好;

（2）打开各个计测器电源开关;

（3）打开测试程序，按下初期化按钮进行计测器的初期化;

（4）在程序上选择对应的机种进行设定，进行检测主画面;

（5）按下测试按钮，程序进行自动测定，自行判定综合结果;

（6）测试结果OK后进行下一个ST组的特性测试。

测试结果如表1所示。

3解决的关键技术

本文通过设计和试验后，对技术关键点有如下突破。

（1）自动检测的数据与手动检测的数据在通过程序调试后可以保持一致，精准地对ST组特性进行显示。

（2）LabVIEW程序设定的软件画面操作简单，作业人员很容易学会，在机种设定了以后，只要机种的图面没有变更，在软件进行升级后，以前测试的ST组需要再次检测，而且在程序设定时有足够的内存增加机种，一般情况下不需要对程序进行升级。

（3）机种切换时也很简单，程序内事先设定了各机种的参数，程序打开时选择对应机种就可，而且各机种的参数还可以手动重新设定，这样在机种图面变更时可以快速地对程序参数进行修正。

（4）软件的手动操作还可以对电气BOX进行监控，通过手动按钮，点击相对应的继电器按钮，能精准地确认到测试时状态不好的控制器，可以方便机台的维护和及时修理，也方便定期更换。

4结束语

由于伺服马达性能是后续客户设备的关键参数，其特性数据涉及到马达的运转稳定性和使用寿命，关联到伺服马达的品质和使用安全，所以性能参数检测在整个伺服马达制造工程中尤其重要。本文综合上述设备，通过各个检测设备及结合LabVIEW程序软件，进行伺服马达性能数据的检测，从专业技术上解决了多个测试机台同时检测的难题，而且软件的自动判定功能避免人工检测时产生误判的情况，保障了数据准确性，从而确保了伺服马达性能的品质。此项目的设备设计研发提升了伺服马达性能的检测效率，节省人工成本，为后续无人全自动化检测，自动上料、下料奠定了一定的基础。