伺服馬達性能全自動檢測設(shè)備設(shè)計

廖新明　林東陽

摘要：隨著科技的進步，智能時代不斷延伸到各行各業(yè)，伺服馬達性能檢測設(shè)備由于分段化，造成測試效率低下及人工成本較高。從降低成本及提升效率方面，運用現(xiàn)階段先進工業(yè)技術(shù)，通過專用檢測軟件對伺服馬達性能進行全自動化檢測，綜合運用把檢測設(shè)備阻抗計、耐壓計、感抗計統(tǒng)一兼容合并化，解決了因人工不足導(dǎo)致產(chǎn)能減少及人員頻繁交換導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)發(fā)生隱患等問題，減少企業(yè)投人運營成本，提升了產(chǎn)品品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：伺服馬達;自動化性能測試;消減成本;品質(zhì)提升

中圖分類號：TM383.4 文獻標志碼：A 文章編號：1009—9492（2021）03—0243—02

0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)成本的增加，各行業(yè)加強了機械換人，把簡單、重復(fù)動作的崗位，通過設(shè)計自動化機器進行作業(yè)，從而降低成本。本文從伺服馬達性能檢測綜合設(shè)備研發(fā)，運用現(xiàn)階段工業(yè)技術(shù)，把伺服馬達性能檢測設(shè)備串聯(lián)起來，通過專業(yè)測試軟件，分別測試出其性能評價項目的實際值，軟件內(nèi)部自動判定測試值綜合判定后，自動給出判定結(jié)果。目前，隨著原材料成本、人工成本以及工廠運營成本不斷上漲，伺服馬達性能檢查也隨之進行自動化測試，因此檢測人工成本隨之降低。采用了這樣的測試方法，一方面，可以節(jié)約企業(yè)的用工成本;另一方面，自動化測試的性能也比較穩(wěn)定，沒有人工測試時的接觸和讀數(shù)誤差，而且還能及時判定產(chǎn)品的合格與否，同時設(shè)備全自動檢測也會不斷促進工程技術(shù)人員人才的發(fā)展，為后續(xù)自動化發(fā)展奠定一定基礎(chǔ)。用傳統(tǒng)的測試方法，有很多數(shù)據(jù)需要人工自行判定，測試時間持續(xù)一定時間后，容易產(chǎn)生錯誤的判斷。針對這些問題，本文設(shè)計了一種全自動檢測伺服馬達性能的設(shè)備。

1綜合測試設(shè)備構(gòu)成

1.1設(shè)備構(gòu)成

項目主要以對電機的ST組（線圈組）的各項特性進行測試為主要的基本思路，運用各個測試計的10接口進行信號的輸出，把信號通過電氣BOX控制后反饋回電腦主機，再運用主機內(nèi)的軟件進行信號數(shù)據(jù)的檢測，判斷各個計測器輸出信號的大小，完成對ST組的綜合判定，其檢測速度和數(shù)據(jù)準確性都很高，而且測試簡單，實現(xiàn)了特性檢測的高效化。本節(jié)主要對測試設(shè)備的各個部件進行說明，從4個方面進行了詳細講述，主要的研究和設(shè)計還是以軟件為主，設(shè)定程序軟件是LabVIEW程序設(shè)計軟件，是一種圖形化的編程語言，具有編程周期短、操作簡單等特點，在數(shù)據(jù)采集、測量分析方面具有很多的優(yōu)點，能夠快速處理模擬信號和數(shù)字信號，通過其頻率的大小進行計算;而電氣控制則是把計測器的10串行接口與電氣BOX相連，再通過軟件的程序命令觸發(fā)繼電器和接觸器工作。如圖1所示。

1.2主要部件設(shè)計

1.2.1電氣控制部

此部分主要功能是對各個計測器的輸出信號進行控制，通過10端口的連接，再通過中間繼電器的控制，在程序開關(guān)信號的觸動下，繼電器觸點進行開關(guān)閉合，計測器的信號輸出，電氣BOX內(nèi)部的主要部件是繼電器和接觸器，還有一些其他的輔助電源。如圖2所示。

控制箱內(nèi)的繼電器和接觸器要求精度都很高，因為在動觸觸點不停吸合狀況下會產(chǎn)生一定的電弧，并且觸點如果接觸不好，也會影響接觸的觸點電阻表，而在測試時，有些馬達的ST組阻抗很低，特別是大功率馬達，漆包線很粗，線間阻抗很小，所以此接觸器和繼電器要3個月更換一次。

1.2.2計測器測試部

計測器測試部分為線圈阻抗測試、感抗測試、脈沖測試和絕緣耐壓測試，其主要功能是測試電機ST組的各個特性，測試的精度依賴電機的樣品書而選擇相對應(yīng)的計測器型號，如大功率的電機，其漆包線的阻抗很低，相對應(yīng)的阻抗計精度要求就很高，阻抗計的測試精度在MIN 0.000Ω以上，依實際測量情況而定。如圖3所示。說明如下。

（1）以上計測器的COM端口號是固定的，如果計測器的RS232端口與電腦的USB接口不匹配，那么電腦無法識別計測器，本設(shè)備的端口號匹配如下：阻抗計，COM1;感抗計，COM4;脈沖計，COM5;耐壓計，COM3。

（2）在程序的手動設(shè)定中，也可以對這些設(shè)備是否有效進行設(shè)定，這樣做是為了在一些特殊情況下對ST組的單項特性進行檢查，比如在選別耐壓不良時，只要設(shè)定耐壓計有效即可，其他的3項就不需要檢查，設(shè)定的方法也很簡單，只要有個二進制數(shù)0，1就可。本設(shè)備的設(shè)定全是“1”有效，“0”無效。

1.2.3電腦程序控制部

此部分屬于軟件的LabVIEW程序開發(fā)，設(shè)定一個這樣的程序，控制電箱內(nèi)的繼電器和接觸器工作，按設(shè)定的順序?qū)T組特性進行檢測，可分為自動檢測和手動檢測，自動檢測是作業(yè)人員操作時使用，手動操作是技術(shù)人員維護調(diào)試機臺使用，出現(xiàn)問題時能迅速找到問題的源頭。如圖4所示。

1.2.4檢測工程組件

檢測工程主要是由ST組的裝夾治具和給電治具組成，裝夾治具對ST組進行固定和定位，給電治具是電氣BOX給出三相電，測試ST組的UV、UW、VW相的各個特性參數(shù)，給電治具和定位治具的好壞決定了測試數(shù)據(jù)的準確性。

2實際測試步驟與效果確認

ST組特性檢查的實際測試步驟如下：

（1）產(chǎn)品放置在裝夾治具上，然后壓下給電治具，確認其與ST組上的PWB上焊點接觸良好;

（2）打開各個計測器電源開關(guān);

（3）打開測試程序，按下初期化按鈕進行計測器的初期化;

（4）在程序上選擇對應(yīng)的機種進行設(shè)定，進行檢測主畫面;

（5）按下測試按鈕，程序進行自動測定，自行判定綜合結(jié)果;

（6）測試結(jié)果OK后進行下一個ST組的特性測試。

測試結(jié)果如表1所示。

3解決的關(guān)鍵技術(shù)

本文通過設(shè)計和試驗后，對技術(shù)關(guān)鍵點有如下突破。

（1）自動檢測的數(shù)據(jù)與手動檢測的數(shù)據(jù)在通過程序調(diào)試后可以保持一致，精準地對ST組特性進行顯示。

（2）LabVIEW程序設(shè)定的軟件畫面操作簡單，作業(yè)人員很容易學(xué)會，在機種設(shè)定了以后，只要機種的圖面沒有變更，在軟件進行升級后，以前測試的ST組需要再次檢測，而且在程序設(shè)定時有足夠的內(nèi)存增加機種，一般情況下不需要對程序進行升級。

（3）機種切換時也很簡單，程序內(nèi)事先設(shè)定了各機種的參數(shù)，程序打開時選擇對應(yīng)機種就可，而且各機種的參數(shù)還可以手動重新設(shè)定，這樣在機種圖面變更時可以快速地對程序參數(shù)進行修正。

（4）軟件的手動操作還可以對電氣BOX進行監(jiān)控，通過手動按鈕，點擊相對應(yīng)的繼電器按鈕，能精準地確認到測試時狀態(tài)不好的控制器，可以方便機臺的維護和及時修理，也方便定期更換。

4結(jié)束語

由于伺服馬達性能是后續(xù)客戶設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，其特性數(shù)據(jù)涉及到馬達的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和使用壽命，關(guān)聯(lián)到伺服馬達的品質(zhì)和使用安全，所以性能參數(shù)檢測在整個伺服馬達制造工程中尤其重要。本文綜合上述設(shè)備，通過各個檢測設(shè)備及結(jié)合LabVIEW程序軟件，進行伺服馬達性能數(shù)據(jù)的檢測，從專業(yè)技術(shù)上解決了多個測試機臺同時檢測的難題，而且軟件的自動判定功能避免人工檢測時產(chǎn)生誤判的情況，保障了數(shù)據(jù)準確性，從而確保了伺服馬達性能的品質(zhì)。此項目的設(shè)備設(shè)計研發(fā)提升了伺服馬達性能的檢測效率，節(jié)省人工成本，為后續(xù)無人全自動化檢測，自動上料、下料奠定了一定的基礎(chǔ)。