一种伺服电机整机机械尺寸测试方法及系统与流程

本发明涉及伺服电机，尤其是涉及一种伺服电机整机机械尺寸测试方法及系统。

背景技术：

1、在伺服电机生产制造领域，电机完成定子转子合装工序装配成整机后可能存在机械尺寸超差异常，常见电机机械尺寸包括垂直度、同心度、轴跳等，分别用机械符号⊥、◎、↗表示。若电机机械尺寸超过电机设计标准，往往会造成电机在使用过程中的各种异常。电机垂直度不良即电机转轴与电机法兰平面不垂直，电机在使用中与转轴安装的传动机构也会与电机法兰面不垂直，最终造成电机运转出现偏摆震动、加剧电机轴承机构磨损；电机同心度不良即电机内部转子和外部定子中心不重合，电机同心度太低会导致电机转子运转时产生非均匀的磁场分布导致电机转速不稳定；电机轴跳不良即电机转轴跳动值超差，因伺服电机需在转轴尾端安装编码器实现高精度控制，若电机转轴跳动过大会造成电机运转中编码器偏摆窜动进而影响电机控制精度。以上为伺服电机常见几种机械尺寸不良，互相有一定的关联性，此类问题最终都会影响电机正常使用降低电机寿命，因此如何确保电机机械尺寸合格是电机生产制造商需要关注的问题。

2、在中国专利文献上公开的“一种垂直度测试装置”，其公开号为cn110614772a，公开日期为2019-12-27，包含方形底座，所述方形底座上放固接有一组悬挂架，所述悬挂架之间连接有安装板，所述垂直轨道之间滑动安装有运动板，所述安装板的顶端安装有转动电机，所述转动电机的转动轴连接有丝杆，所述丝杠与所述安装板平行；所述方形底座之间平设有平尺，所述平尺上方设置有直尺，所述直尺的垂直面朝向所述运动板，所述运动板的前端通过固定杆连接有千分表，所述千分表的顶针与所述直尺相接触；所述悬挂架设置有用于调节安装板角度的调节螺栓。该技术只是现有技术中较为关联的测试垂直度的一种装置，而并非用于测试电机的垂直度的装置，而且在现有技术中，大部分传统的机械尺寸测试依然靠接触式指针千分表和千分表架组合方式，通过人工实时观察千分表指针摆动幅度来估算实测值，容易因为人为误差，使得测试结果不准确。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术中依然靠接触式指针千分表和千分表架组合方式，通过人工实时观察千分表指针摆动幅度来估算实测值，容易因为人为误差，使得测试结果不准确的问题，提供了一种伺服电机整机机械尺寸测试方法及系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，包括：

4、将千分表探头与待测面接触，根据机械尺寸的测试项目，固定千分表探头与待测面的夹角；匀速转动电机转轴，获取转轴转动过程中的千分表的原始测试数据；

5、从原始测试数据中筛选并滤除干扰项数据，得到有效测试数据；

6、基于有效测试数据计算机械尺寸的测试结果。

7、本发明中改变了传统电机生产线使用机械指针式千分表测试的状况，传统测量方式需要人工实时观察千分表指针变化范围来估算测试结果，因测试过程千分表位置在不断变化，测试人员读数需跟随千分表转动实时观察指针变化，并且对于有螺钉孔干扰的电机更增加了人工读数的难度，该测试结果完全依靠人工估算无法实现数字化管理，容易造成电机生产中机械尺寸测试工序的漏测情况，故电机生产线该站对工人测试经验和责任心要求较高；经过改进后的测试方法可以满足对整机伺服电机实现垂直度、同心度、轴跳三项机械尺寸的兼容测试，不需要借助复杂机构工装辅助；同时根据对应设置的数据处理算法自动计算出测试结果，可对有螺钉孔和无螺钉孔的不同型号的电机进行测试；可实现数字化管理无需人工干预，使得机械尺寸测试可卡控、更准确、更简单，大大降低了该测试工序对测试人员的依赖度。

8、作为优选，对于原始测试数据，判断其最大值与最小值的差值是否大于差值阈值；若大于差值阈值，则从原始测试数据中筛选并滤除干扰项数据，得到有效测试数据，并计算机械尺寸的测试结果；

9、反之，直接通过原始测试数据计算机械尺寸的测试结果。

10、作为优选，所述筛选并滤除干扰项数据的过程包括：

11、以原始测试数据的最大值与最小值的差值乘以设定百分比，作为比较阈值；

12、以采样点顺序为横坐标，原始测试数据为纵坐标得到原始数据波形，获取比较阈值与原始数据波形的交点序列；

13、滤除第2i+1个交点向前固定个数的采样点和第2i+2个交点向后固定个数的采样点之间的数据，i为非负整数。

14、作为优选，所述基于有效测试数据计算机械尺寸的测试结果包括：

15、计算有效测试数据中最大值与最小值之间的差值，并与对应机械尺寸的测试项目的测试标准进行比较，得到测试结果。

16、作为优选，所述测试项目为垂直度测试时：

17、千分表探头与电机法兰面接触，千分表探头与电机法兰面的法线的夹角在0度到20度之间；所述千分表探头通过千分表架固定，所述千分表架固定在电机转轴上。

18、作为优选，所述测试项目为同心度测试时：

19、千分表探头与电机法兰面凸出的圆环外表面接触，千分表探头与圆环外表面的法线的夹角在40度到50度之间；

20、所述千分表探头通过千分表架固定，所述千分表架固定在电机转轴上。

21、作为优选，所述测试项目为轴跳测试时：

22、千分表探头与电机转轴的外表面接触，千分表探头与电机转轴外表面的法线的夹角在0度到20度之间；

23、所述千分表探头通过千分表架固定，所述千分表架固定在电机法兰面上。

24、作为优选，所述原始数据波形的波形起始数据对应千分表探头相对于待测面的下压深度；

25、所述固定个数与电机转轴的转动速度成反比，与引起干扰项数据的螺钉孔相对于法兰圆心的圆心角成正比。

26、一种伺服电机整机机械尺寸测试系统，包括千分表和固定在其上的千分表探头，所述千分表探头与待测面接触，所述千分表通过千分表架固定，所述千分表架固定在电机法兰面上或电机转轴上。

27、作为优选，所述千分表探头的测试数据在显示模块显示，并传输到测试模块获取测试结果；所述千分表与显示模块之间通过数据线连接，所述数据线中串接有导电滑环。

28、本发明具有如下有益效果：本发明改变了传统电机生产线使用机械指针式千分表测试的状况，避免了人工读数检测容易发生的漏测误差，可以满足对整机伺服电机实现垂直度、同心度、轴跳三项机械尺寸兼容测试，不需要借助复杂机构工装辅助；根据所设计的数据处理方法自动计算出测试结果，同时可对有螺钉孔和无螺钉孔不同型号的电机测试，提高了测试的准确度；且可实现数字化管理无需人工干预，使得机械尺寸测试可卡控、更准确、更简单，大大降低了该测试工序对测试人员的依赖度。

技术特征：

1.一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，对于原始测试数据，判断其最大值与最小值的差值是否大于差值阈值；

3.根据权利要求1或2所述的一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，所述筛选并滤除干扰项数据的过程包括：

4.根据权利要求1或2所述的一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，所述基于有效测试数据计算机械尺寸的测试结果包括：

5.根据权利要求4所述的一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，所述测试项目为垂直度测试时：

6.根据权利要求4所述的一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，所述测试项目为同心度测试时：

7.根据权利要求4所述的一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，所述测试项目为轴跳测试时：

8.根据权利要求3所述的一种伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，所述原始数据波形的波形起始数据对应千分表探头相对于待测面的下压深度；

9.一种伺服电机整机机械尺寸测试系统，适用于如权利要求1-8任一项所述的伺服电机整机机械尺寸测试方法，其特征在于，包括千分表和固定在其上的千分表探头，所述千分表探头与待测面接触，所述千分表通过千分表架固定，所述千分表架固定在电机法兰面上或电机转轴上。

10.根据权利要求9所述的一种伺服电机整机机械尺寸测试系统，其特征在于，所述千分表探头的测试数据在显示模块显示，并传输到测试模块获取测试结果；

技术总结本发明公开了一种伺服电机整机机械尺寸测试方法及系统，包括：将千分表探头与待测面接触，根据机械尺寸的测试项目，固定千分表探头与待测面的夹角；匀速转动电机转轴，获取转轴转动过程中的千分表的原始测试数据；从原始测试数据中筛选并滤除干扰项数据，得到有效测试数据；基于有效测试数据计算机械尺寸的测试结果。本发明改变了传统电机生产线使用机械指针式千分表测试的状况，避免了人工读数检测容易发生的漏测误差，可以满足对整机伺服电机实现垂直度、同心度、轴跳三项机械尺寸兼容测试，不需要借助复杂机构工装辅助；同时可对有螺钉孔和无螺钉孔不同型号的电机测试，提高了测试的准确度；使得机械尺寸测试可卡控、更准确、更简单。技术研发人员：赵广薇,唐志强,潘玮受保护的技术使用者：宁波菲仕运动控制技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10