技术领域
[0001] 本
发明涉及电机生产过程中使用的测试设备，具体涉及一种集电机定子综合测试和反电动势测试功能于一体的测试一体机及其应用于该测试一体机的测试方法。
背景技术
[0002] 电机定子的直流
电阻、绝缘电阻、工频耐
电压、
匝间耐电压以及反电动势等参数作为DDR电机(Direct Drive Motor)的重要参数，对其进行测量分析是判断电机是否达到设计制造要求的重要指标，能够快速、准确的自动完成电机反电动势的测量对于提高生产效率和产品
质量有着重要意义。
[0003] 目前上述的电机定子参数一般分两次测试获取，先采用综合测试仪进行综合测试获取电机定子的直流电阻、绝缘电阻、工频耐电压、匝间耐电压以及电感测试性能等参数。电机定子在完成综合测试后再将电机定子装成整机后再对电机定子的反电动势采用人工进行测试。人工测量使用示波器时临时线路、人工对示波器
探头的调整，不仅工作效率低下，而且测量过程的安全无法保证，电机定子反电动势必须要装成整机后进行测量，无法在定子生产阶段完成反电动势的测量。存在工序繁琐，且不利于生产的问题存在，若定子装成整机后再检测出了反电动势不良会造成整个半成品定子报废，浪费大量的人
力物力。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对上述技术问题提出一种能够在一台设备上完成电机定子的综合测试以及反电动势测试的测试一体机以及应用于该测试一体机的测试方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电机定子测试一体机，包括反电动势测试组件及控制系统；
[0006] 所述控制系统包括用于控制反电动势测试组件的第一控
制模块、以及与所述第一
控制模块电连接的
触摸屏；
[0007] 所述反电动势测试组件包括安装
底板、固定模块、
旋转机构模块、单轴
机器人模块以及电压测试模块；
[0008] 其中：所述固定模块与单轴机器人模块安装固定在安装底板上；
[0009] 所述旋转机构模块包括模拟
转子及用于驱动所述模拟转子转动的第一
伺服电机；
[0010] 所述第一控制模块在固定模块将待测定子固定后，控制单轴机器人模块驱动所述旋转机构模块沿待测定子的轴向移动到预定
位置，并通过第一伺服电机驱动模拟转子转动，同时使与待测定子电连接的电压测试模块测量待测定子的反电动势；
[0011] 所述固定模块包括用于置放待测定子的V型固定块、用于将待测定子压紧固定在所述V型固定块上的压紧块以及设置在所述V型固定块一侧的用于安装所述压紧块的安装板，所述压紧块与安装板之间还设置有用于驱动所述压紧块压紧或者松开待测定子的固定
气缸，所述固定气缸的缸体固定在所述安装板上，所述压紧块连接设置在所述固定气缸的
活塞杆端部；所述压紧块面对待测定子一侧为与待测定子
外圈相配套的弧形面；
[0012] 所述单轴机器人模块包括沿Y轴安装在所述安装底板上的滑轨、可转动地设置在所述滑轨内的单轴
丝杆、设置在所述滑轨一端用于驱动所述丝杆转动的第二伺服电机以及由所述丝杆驱动在所述滑轨上往复运动的滑块，所述滑块与旋转机构模块相连接；所述Y轴为安装底板的长度方向。
[0013] 在本发明中，所述电机定子测试一体机还包括综合测试模块，所述控制系统包括用于控制所述综合测试模块实现待测定子的耐压、绝缘、电阻和/或电感测试的第二控制模块。
[0014] 在本发明中，所述旋转机构模块还包括用于安装所述第一伺服电机和模拟转子的安装架以及分别与所述安装架及单轴机器人模块连接固定的连接板，具体的，所述连接板与所述单轴机器人模块的滑块连接固定并跟随所述滑块往复运动。
[0015] 在发明中，所述电机定子测试一体机还包括用于在待测定子与电机定子测试一体机之间建立电连接的快速插接模块，所述快速插接模块包括固定连接在所述安装底板上的龙
门架以及设置在所述龙门架上若干用于快速插接待测定子
电缆的标准
接口。
[0016] 在本发明中，所述反电动势测试组件还包括设置在所述固定模块与安装底板之间用于对待测定子在X轴和Z轴方向的固
定位置进行精确微调的以实现与所述模拟转子同心设置的调整模块，所述调整模块包括L型连接块以及分别设置在所述L型连接块端部的用于微调所述固定模块X轴方向位置的第一调整组件和用于微调所述固定模块Z轴方向位置的第二调整组件，所述X轴为安装底板的宽度方向，Z轴为垂直于安装底板的方向；
[0017] 所述第一调整组件包括与所述安装底板连接固定的第一滑块及与所述L型连接块连接固定的第二滑块，且所述第一滑块和第二滑块可相对滑动连接；
[0018] 所述第二调整组件包括与所述固定模块相连接的第三滑块以及与所述L型连接块相连接的第四滑块，且所述第三滑块与第四滑块可相对滑动连接。
[0019] 在本发明中，所述第一调整组件设置有第一
锁紧装置，所述第一锁紧装置包括固定在所述第一滑块且延伸至所述第二滑块的第一固定片，所述第一固定片位于所述第二滑块位置开设有与所述第一滑块和第二滑块相对运动方向平行的第一滑槽，所述第一滑槽内设置有用于将所述第一固定片与第二滑块锁紧固定的第一锁紧螺钉，进而实现所述固定模块在X轴方向上位置的调整固定。
[0020] 在本发明中，所述第二调整组件设置有第二锁紧装置，所述第二锁紧装置包括固定在所述第三滑块且延伸至所述第四滑块的第二固定片，所述第二固定片位于所述第四滑块位置开设有与所述第三滑块和第四滑块相对运动方向平行的第二滑槽，所述第二滑槽内设置有用于将所述第二固定片与第四滑块锁紧固定的第二锁紧螺钉，进而实现所述固定模块在Z轴方向上位置的调整固定。
[0021] 在本发明中，所述第一调整组件设置有第一精确调整装置，所述第一调整装置包括固定在所述第二滑块上的千分尺，所述千分尺的测微螺杆与所述第一滑块相抵接，以实现对所述第一滑块与第二滑块之间的相对位置进行精确调整。
[0022] 在本发明中，所述第二调整组件设置有第二精确调整装置，所述第二调整装置包括固定在所述第三滑块上的千分尺，所述千分尺的测微螺杆与所述第四滑块相抵接，以实现对所述第三滑块与第四滑块之间的相对位置进行精确调整。
[0023] 本发明还提供一种可应用于上述任一种电机定子测试一体机上的测试方法，通过使用上述的电机定子测试一体机实现在同一台设备上对电机定子进行综合测试以及反电动势的测试，包括以下步骤：
[0024] S1：将旋转机构模块由起始位向固定模块移动，使得模拟转子进入待测定子的
内圈，然后将所述待测定子的线缆插入到电机定子测试一体机快速插接模块；
[0025] S2：旋转机构模块驱动模拟转子旋转，使得模拟转子与待测定子产生相对转动，产生三相反电动势；
[0026] S3：通过电压测试模块测试步骤S2中待测定子产生的反电动势并将测试结果传送到第一控制模块，该第一控制模块对测试结果进行判定后将结果反馈给控制系统并通过触摸屏显示；
[0027] S4：旋转机构模块的模拟转子停止旋转并退回起始位，第二控制模块检测到旋转机构模块恢复起始位后，第二控制模块启动综合测试模块对待测定子的耐压、绝缘、电阻以及电感进行测试并判定测试结果是否合格；
[0028] S5：第二控制模块将S5中的测试结果反馈给控制系统并通过触摸屏显示，以供作业员进行查看，完成待测定子的综合测试。
[0029] 在本发明中，S1中，还包括待测定子与模拟转子对中操作，具体步骤如下：
[0030] S11：将待测定子置入V型固定块，并通过压紧气缸和压紧块将待测定子压紧固定在V型固定块上；
[0031] S12：移动第二滑块使得待测定子在X轴方向上与模拟转子对中后锁紧第一锁紧
螺栓，移动第三滑块使得待测定子在Z轴方向上与模拟转子对中后锁紧第二锁紧螺栓，使得待测定子与模拟转子完全对中。
[0032] 本发明将电机定子的综合测试和反电动势测量相结合的工艺在电机定子完成综合测试后利用模拟转子在电机定子内旋转测试出电机定子的反电动势，避免电机定子在装成整机后再检测出反电动势不良而报废，有效避免了不良品流入下一工序。本发明中的测试一体机将反电动势测试组件及综合测试模块有机整合在一台设备中，通过使用伺服电机驱动丝杆旋转实现了高
精度控制模拟转子运行到定子内部位置；同时采用采用了XZ高精度滑块机构调整待测定子的位置以保证待测定子与模拟转子的同心布置，保证了待测定子反电动势测量的准确性。本发明实现了电机定子反电动势与综合测试相结合的工艺，对实现伺服电机的高效、高质量的生产的同时保证伺服电机的性能具有有重大进步意义。
附图说明
[0033] 图1为本发明一
实施例中的电机定子检测一体机的整体结构示意图；
[0034] 图2为本发明一实施例中的反电动势测试组件的整体结构示意图；
[0035] 图3为本发明一实施例中的固定模块的结构示意图；
[0036] 图4为本发明一实施例中的单轴机器人模块的结构示意图；
[0037] 图5为本发明一实施例中的旋转模块的结构示意图；
[0038] 图6为本发明一实施例中的快速插接模块的结构示意图；
[0039] 图7为本发明一实施例中的调整模块的结构示意图一；
[0040] 图8为本发明一实施例中的调整模块的结构示意图二。
具体实施方式
[0041] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，以下结合附图及实施例，对本发明的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。
[0042] 参照图1、图2，一种电机定子测试一体机，包括反电动势测试组件2及控制系统；所述控制系统包括用于控制反电动势测试组件2的第一控制模块、以及与所述第一控制模块电连接的触摸屏3；所述反电动势测试组件2包括安装底板21、固定模块24、旋转机构模块26、单轴机器人模块29以及电压测试模块；其中：所述固定模块24与单轴机器人模块29安装固定在安装底板21上；所述旋转机构模块26包括模拟转子263及用于驱动所述模拟转子263转动的第一伺服电机264；所述第一控制模块在固定模块24将待测定子25固定后，控制单轴机器人模块29驱动所述旋转机构模块26沿待测定子25的轴向移动到预定位置，并通过第一伺服电机264驱动模拟转子263转动，同时通过与待测定子25电连接的电压测试模块测量待测定子25的反电动势。参照图1，该电机定子测试一体机还包括综合测试模块1，所述控制系统包括用于控制所述综合测试模块1实现待测定子25的耐压、绝缘、电阻、电感测试的第二控制模块。第二控制模块与触摸屏3电连接；该触摸屏3可以实时显示电机定子测试一体机当前进行的测试项目以及测试参数，并可以对当前测试进行相应的调整控制。
电子定子的综合测试模块1为常见的测试设备，为常规技术设备，本文中不在详述。优选的，参照图1，反电动势测试组件2上还设置有将反电动势测试组件2包裹起来的防护罩4，该防护罩4上设置有用于拆装待测定子25的开口，开口上设有通过
导轨5安装的推拉门，由于在测试过程中存在高速旋转的部件，在测试过程中将推拉门闭合，对操作人员形成防护，杜绝安全隐患。
[0043] 参照图2，反电动势测试组件2还包括安装底板21(以安装底板21的长度方向为Y轴，以安装底板21的宽度方向为X轴，以垂直于X轴和Y轴的方向为Z轴建立
坐标系)、用于固定待测定子25的固定模块24、可沿Y轴往复移动的旋转机构模块26、与旋转机构模块26相连接并用于驱动旋转机构模块26沿Y轴往复移动的单轴机器人模块29以及分别与第一控制模块及待测定子25电连接的用于测量待测定子25反电动势的电压测试模块(图中未示)；固定模块24、旋转机构模块26以及单轴机器人模块29分别与第一控制模块电连接；固定模块24与单轴机器人模块29安装固定在安装底板21上；旋转机构模块26包括模拟转子263及用于驱动模拟转子263的第一伺服电机264，模拟转子263与待测定子25同心设置，以保证反电动势测量结构的准确性。
[0044] 参照图3，固定模块24包括用于置放待测定子25的V型固定块241、用于将待测定子25压紧固定在V型固定块241上的压紧块242以及设置在V型固定块241一侧的用于安装压紧块242的安装板244，压紧块242与安装板244之间还设置有用于驱动压紧块242压紧或者松开待测定子25的固定气缸243，固定气缸243的缸体固定在安装板244上，压紧块242连接设置在固定气缸243的
活塞杆端部；压紧块242面对待测定子25一侧为与待测定子25外圈相配套的弧形面。优选的，该V型固定块241的两个斜面边缘分别设置有用于限制待测定子25串动的限位块245。
[0045] 参照图4，单轴机器人模块29包括沿Y轴方向安装在安装底板21上的滑轨291、可转动地设置在滑轨291内的单轴丝杆293、设置在滑轨291一端用于驱动丝杆转动的第二伺服电机294以及由丝杆驱动在滑轨291上往复运动的滑块292，滑块292与旋转机构模块26相连接并驱动旋转机构模块26沿Y轴方向往复运动，进而改变模拟转子263与待测定子25之间的位置关系。优选的，单轴机器人模块29上还设置有一个防护罩板28，该防护罩板28上开设有供旋转机构模块26往复运动的缺口，同时，将反电动势测试组件2内的线缆收纳在坦克链27内，可以有效防止反电动势测试组件2内的线缆对单轴机器人模块29运行的造成干扰。
[0046] 参照图5，旋转机构模块26还包括用于安装第一伺服电机264和模拟转子263的安装架262以及分别与安装架262及单轴机器人模块29连接固定的连接板261，具体的，连接板261与单轴机器人模块29的滑块292连接固定并跟随滑块292往复运动。
[0047] 参照图2和图6，电机定子测试一体机还包括用于在待测定子25与电机定子测试一体机之间建立电连接的快速插接模块22，快速插接模块22包括固定连接在安装底板21上的龙门架221以及设置在龙门架221上若干用于快速插接待测定子25电缆的标准接口222。通过快速插接模块22将电机定子测试一体机的综合测试模块1以及反电动势测试组件2与控制系统有机整合成一体，使得待测定子25的综合测试以及反电动势测试顺有序利进行。
[0048] 待测定子25的型号多样，其具体的尺寸不同，待测定子25与模拟转子263的相对位置就有所变化，参照图7和图8，为调整待测定子25的相对位置，反电动势测试组件2还包括设置在固定模块24与安装底板21之间用于对待测定子25在X轴和Z轴方向的固定位置进行精确微调的以实现与模拟转子263同心设置的调整模块23，调整模块23包括L型连接块234以及分别设置在L型连接块234端部的用于微调固定模块24的X轴方向位置的第一调整组件和用于微调固定模块24的Z轴方向位置的第二调整组件。
[0049] 参照图7和图8，第一调整组件包括与安装底板21连接固定的第一滑块231及与L型连接块234连接固定的第二滑块233，且第一滑块231和第二滑块233可相对滑动连接；第二调整组件包括与固定模块24相连接的第三滑块237以及与L型连接块234相连接的第四滑块238，且第三滑块237与第四滑块238可相对滑动连接；通过配合调整各个滑块292之间的相对位置，实现对固定模块24的位置调整，进而实现对待测定子25的相对位置的调整。
[0050] 为保证各个滑块之间相对位置的
稳定性，参照图7和图8，第一调整组件设置有第一锁紧装置，第一锁紧装置包括固定在第一滑块231且延伸至第二滑块233的第一固定片239a，第一固定片239a位于第二滑块233位置开设有与第一滑块231和第二滑块233相对运动方向平行的第一滑槽，第一滑槽内设置有用于将第一固定片239a与第二滑块233锁紧固定的第一锁紧螺钉239b，进而实现固定模块24在X轴方向上位置的调整固定。
[0051] 第二调整组件设置有第二锁紧装置，第二锁紧装置包括固定在第三滑块237且延伸至第四滑块238的第二固定片235，第二固定片235位于第四滑块238位置开设有与第三滑块237和第四滑块238相对运动方向平行的第二滑槽，第二滑槽内设置有用于将第二固定片235与第四滑块238锁紧固定的第二锁紧螺钉236，进而实现固定模块24在Z轴方向上位置的调整固定。
[0052] 待测定子25的测量对于尺寸的精度要求非常高，是对伺服电机性能的重要保证。为此，参照图7和图8，第一调整组件设置有第一精确调整装置，第一调整装置包括固定在第二滑块233上的千分尺232，千分尺232的测微螺杆与第一滑块231相抵接，以实现对第一滑块231与第二滑块233之间的相对位置进行精确调整。
[0053] 第二调整组件设置有第二精确调整装置，第二调整装置包括固定在第三滑块237上的千分尺232，千分尺232的测微螺杆与第四滑块238相抵接，以实现对第三滑块237与第四滑块238之间的相对位置进行精确调整。
[0054] 待测待测定子25的测试过程为，将电机定子测试一体机调整完成之后，首先将待测定子25放置在固定模块24的V型固定块241的V型槽内。然后将待测定子25上的线缆插入快速插接模块22的标准接口222内与控制系统以及综合测试模块1建立电连接。待测定子25安装完毕之后，启动电机定子测试一体机开始测试。控制系统的第一控制模块接到命令后固定模块24的固定气缸243动作推动压紧块242压紧待测定子25。待测定子25完成固定后，单轴机器人模块29的丝杆在第一伺服电机264的带动下缓速将旋转机构模块26由起始位向待测定子25移动并最终将模拟转子263准确定位在待测定子25的内圈。旋转机构的第二伺服电机294驱动模拟转子263转动以模拟待测定子25在电机内的工作状态，模拟转子263与待测定子25相对旋转的过程中会产生一个三相反电动势，电压测试模块采集到该三相反电动势并反馈给控制系统。优选的，电压测试模块采用带有RS485通讯功能的电压表对三相反电动势进行测量，并将测量结果转
化成模拟
信号反馈给控制系统的PLC，控制系统对反馈的信号作出判定并通过触摸屏3显示，方便操作人员进行查看。至此，完成待测定子25的反电动势测试作业。完成待测定子25的反电动势测试后，旋转机构模块26的模拟转子263停止转动并在单轴机器人模块29的单轴丝杆293的作用下退回原点，控制系统的第二控制模块的PLC检测到旋转机构模块26恢复到原点后，综合测试模块1启动对完成反电动势测试的待测定子25进行耐压、绝缘、电阻、电感等测试并对测试是否合格进行判断，然后将测试结果反馈给第二控制模块的PLC并通过触摸屏3显示，当触摸屏3上显示测试完成后，固定模块24的固定气缸243松开待测定子25，操作人员将完成测试的定子取出，完成全部测试。
[0055] 本发明还提供一种可应用于上述任一种电机定子测试一体机上的测试方法，通过使用上述的电机定子测试一体机实现在同一台测试设备上对待测定子25进行综合测试以及反电动势的测试，包括以下步骤：
[0056] S1：将旋转机构模块26由起始位向固定模块24移动，使得模拟转子263进入待测定子25的内圈，将待测定子25的线缆插入到电机定子测试一体机的快速插接模块22，在待测定子25与电机定子测试一体机之间建立连接；
[0057] S2：旋转机构模块26驱动模拟转子263旋转，使得模拟转子263与待测定子25产生相对转动，产生三相反电动势；
[0058] S3：通过电压测试模块测试步骤S2中待测定子25产生的反电动势并将测试结果传送到第一控制模块，该第一控制模块对测试结果进行判定后将结果反馈给控制系统并通过触摸屏3显示，以供作业员进行查看，完成待测定子25的反电动势测量；
[0059] S4：旋转机构模块26的模拟转子263停止旋转并退回起始位，第二控制模块检测到旋转机构模块26恢复起始位后，第二控制模块启动综合测试模块1对待测定子25的耐压、绝缘、电阻以及电感进行测试并判定测试结果是否合格；
[0060] S5：第二控制模块将S5中的测试结果反馈给控制系统并通过触摸屏3显示，以供作业员进行查看，完成待测定子25的综合测试。
[0061] 在本发明中，S1中，还包括待测定子25与模拟转子263对中操作，具体步骤如下：
[0062] S11：将待测定子25置入V型固定块241，并通过压紧气缸和压紧块242将待测定子25压紧固定在V型固定块241上；
[0063] S12：移动第二滑块233使得待测定子25在X轴方向上与模拟转子263对中后锁紧第一锁紧螺栓，移动第三滑块237使得待测定子25在Z轴方向上与模拟转子263对中后锁紧第二锁紧螺栓，使得待测定子25与模拟转子263完全对中。
[0064] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
