瞬时急停刹车测试系统及测试方法与流程

1.本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种瞬时急停刹车测试系统及测试方法。


背景技术：

2.传统的刹车制动测试设备，一般会用到测功机等大型贵重设备，其存在的问题有：(1)其操作复杂，测试成本高；(2)瞬时急停刹车测试的制动时间是毫秒级别，因此传统的刹车制动测试设备无法精确测量制动时间；(3)传统的刹车制动测试设备不能调节和控制实际刹停时间；(4)传统的刹车制动测试设备无法测试分析被测产品是否受到损伤。
3.本技术的发明人期望做一个成本低廉、操作简单、能够检测瞬时急停刹车时间的瞬时急停刹车测试系统及测试方法。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种瞬时急停刹车测试系统及测试方法，其解决了传统的刹车制动测试设备无法精确测量瞬时急停刹车制动时间的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
8.第一方面，本发明实施例提供一种瞬时急停刹车测试系统，包括刹车制动测试单元和控制及数据分析单元；
9.所述刹车制动测试单元包括高频动态扭矩传感器，所述控制及数据分析单元与所述高频动态扭矩传感器电连接，所述高频动态扭矩传感器的一端与瞬时制动器的输出端可拆卸地连接，所述高频动态扭矩传感器的另一端与动力源的动力输出轴可拆卸地连接；
10.所述控制及数据分析单元用于向所述动力源提供驱动控制，向所述瞬时制动器提供工作控制，以及接收所述高频动态扭矩传感器测得的所述瞬时制动器的扭矩数据并进行存储和处理，从而得到所述瞬时制动器的刹车制动时间和/或所述动力源的寿命性能。
11.可选地，所述高频动态扭矩传感器的频率大于1000hz，所述高频动态扭矩传感器检测扭矩数据的间隔小于1ms。
12.可选地，所述刹车制动测试单元包括第一联轴器和第二联轴器；
13.所述高频动态扭矩传感器的一端通过第一联轴器与所述瞬时制动器的输出端连接，所述高频动态扭矩传感器的另一端通过第二联轴器与所述动力源的动力输出轴连接。
14.可选地，还包括：用于支撑所述瞬时制动器和所述动力源的支撑组件；
15.所述支撑组件包括第一安装座、第二安装座以及测试平台；所述第一安装座固定设置于所述测试平台的上方，所述瞬时制动器设置于第一安装座的一侧，所述瞬时制动器的输出端通过开设于所述第一安装座的通孔，连接所述第一联轴器；所述第二安装座固定设置于所述测试平台的上方，所述动力源安装在所述第二安装座上，所述动力源的动力输
出轴连接所述第二联轴器。
16.可选地，还包括第一电源和第二电源；
17.所述控制及数据分析单元与所述第一电源和所述第二电源电连接，控制所述第一电源和所述第二电源工作，所述第一电源与所述动力源电连接，所述第二电源与所述瞬时制动器电连接。
18.第二方面，本发明实施例提供一种基于瞬时急停刹车测试系统的测试方法，包括如下步骤：
19.s1、依次连接所述瞬时制动器、所述刹车制动测试单元的高频动态扭矩传感器以及所述动力源；
20.s2、所述瞬时制动器对所述动力源进行瞬时急停刹车，所述高频动态扭矩传感器获取所述瞬时制动器的扭矩数据；
21.s3、所述控制及数据分析单元接收来自所述高频动态扭矩传感器的扭矩数据，并根据所述扭矩数据获取刹车制动时间，所述刹车制动时间为所述扭矩数据从零变化至稳定的目标值的时间。
22.可选地，所述测试方法还包括如下步骤：
23.s4、所述控制及数据分析单元记录一次刹车动作；
24.s5、所述控制及数据分析单元控制所述瞬时制动器停止制动，继续执行上述步骤s2至s4，直至所述动力源损坏无法转动，执行步骤s6；
25.s6、所述控制及数据分析单元得出所述动力源的寿命性能，所述寿命性能为所述动力源的刹车制动次数。
26.可选地，在步骤s5中，所述控制及数据分析单元控制所述瞬时制动器停止制动前，所述控制及数据分析单元能够分析比较相邻两次刹车制动时间，得到刹车制动时间的偏移量，并根据所述刹车制动时间的偏移量微调第二电源的供电电压以调节所述瞬时制动器的刹车制动时间，保持刹车制动时间一致；或者，
27.所述控制及数据分析单元预设有目标刹车制动时间，所述控制及数据分析单元控制所述瞬时制动器停止制动前，所述控制及数据分析单元能够分析比较实际刹车制动时间与目标刹车制动时间，得到刹车制动时间的偏移量，并根据所述刹车制动时间的偏移量微调第二电源的供电电压以调节所述瞬时制动器的刹车制动时间，使所述动力源在目标刹车制动时间内完成刹车制动。
28.可选地，所述瞬时急停刹车测试系统还包括与控制及数据分析单元电连接的报警单元；
29.所述测试方法还包括：
30.当所述瞬时制动器损坏导致无法保持刹车制动时间一致时，所述控制及数据分析单元向所述报警单元发送报警指令，所述报警单元根据所述报警指令进行报警。
31.可选地，在步骤s2中，所述动力源进行瞬时急停刹车后，所述控制及数据分析单元检测所述动力源的堵转电流和堵转电压。
32.(三)有益效果
33.本发明的有益效果是：本发明的瞬时急停刹车测试系统，由于包括刹车制动测试单元和控制及数据分析单元；刹车制动测试单元包括高频动态扭矩传感器，控制及数据分
析单元与高频动态扭矩传感器电连接，高频动态扭矩传感器的一端与瞬时制动器的输出端可拆卸地连接，高频动态扭矩传感器的另一端与动力源的动力输出轴可拆卸地连接；控制及数据分析单元用于向动力源提供驱动控制，向瞬时制动器提供工作控制，相对于现有技术而言，首先，控制及数据分析单元能够接收来自高频动态扭矩传感器测得的瞬时制动器的的扭矩数据，并根据该扭矩数据获取刹车制动时间，该刹车制动时间为扭矩数据从零变化至稳定的目标值的时间，如此该瞬时急停刹车测试系统能够对瞬时制动器的刹车制动时间进行精确、自动地测试，从而判断瞬时制动器的相应性能；其次，本发明的瞬时急停刹车测试系统，能够在保持刹车制动时间一致的情况下，测得动力源的寿命性能，该寿命性能为动力源的最大刹车制动次数。最后，该瞬时急停刹车测试系统结构简单，成本低廉。
附图说明
34.图1为本发明的瞬时急停刹车测试系统的实施例1的主视示意图；
35.图2为本发明的瞬时急停刹车测试系统的实施例1的功能框图；
36.图3为本发明的瞬时急停刹车测试系统的实施例3的功能框图。
37.【附图标记说明】
38.1：瞬时制动器；2：高频动态扭矩传感器；3：动力源；4：第一联轴器；5：第二联轴器；6：连接杆；7：第一安装座；8：第二安装座；9：测试平台。
具体实施方式
39.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
40.实施例1：
41.参照图1和图2，本实施例提供一种瞬时急停刹车测试系统，测试目标为瞬时制动器1。本实施例的瞬时急停刹车测试系统包括刹车制动测试单元和控制及数据分析单元；刹车制动测试单元包括第一联轴器4、第二联轴器5和高频动态扭矩传感器2；第一联轴器4和第二联轴器5之间通过高频动态扭矩传感器2连接，第一联轴器4远离高频动态扭矩传感器2的一端与待测试的瞬时制动器1的输出端连接，第二联轴器5远离高频动态扭矩传感器2的一端与动力源3的动力输出轴连接。
42.控制及数据分析单元用于向动力源3提供驱动控制，向瞬时制动器1提供工作控制，以及接收高频动态扭矩传感器2测得的瞬时制动器1的扭矩数据并进行存储和处理，从而得到待测试的瞬时制动器1的刹车制动时间。
43.本发明中，采用高频动态扭矩传感器2测量扭矩数据，高频动态扭矩传感器2的频率是1000hz以上的，不到1ms就能抓取1个扭矩数据，瞬时制动器1开始制动刹车后，高频动态扭矩传感器2测得的扭矩数据从零变化至稳定的目标值，期间有一个很陡峭的曲线，高频动态扭矩传感器2将测得的扭矩数据发送给控制及数据分析单元，控制及数据分析单元接收来自高频动态扭矩传感器2的扭矩数据，并根据扭矩数据获取刹车制动时间，所述刹车制动时间为扭矩数据从零变化至稳定的目标值的时间，如此该测试系统能够对瞬时制动器1的刹车制动时间进行精确、自动地测试，从而判断待测试的瞬时制动器1的相应性能，并且该瞬时急停刹车测试系统结构简单，成本低廉。
44.进一步地，瞬时急停刹车测试系统还包括用于支撑瞬时制动器1和动力源3的支撑组件；
45.支撑组件包括第一安装座7、第二安装座8以及测试平台9。第一安装座7固定设置于测试平台9的上方，待测试的瞬时制动器1设置于第一安装座7的一侧，瞬时制动器1的输出端通过开设于第一安装座7的通孔，连接第一联轴器4；第二安装座8固定设置于测试平台9的上方，动力源3安装在第二安装座8上，动力源3的动力输出轴连接第二联轴器5。
46.进一步地，待测试的瞬时制动器1的输入端，可以与现有技术中的第二电源电连接；瞬时制动器1的输出端为连接杆6，连接杆6通过开设于第一安装座7的通孔，连接第一联轴器4。另外，动力源3的输入端，可以与现有技术中的第一电源电连接，第一电源还与控制及数据分析单元电连接，在控制及数据分析单元的控制下，向动力源3供电。
47.本实施例还提供一种基于上述瞬时急停刹车测试系统的测试方法，主要包括如下步骤：
48.s1、依次连接待测试的瞬时制动器1、刹车制动测试单元的高频动态扭矩传感器2以及动力源3；
49.s2、所述瞬时制动器1对动力源3进行瞬时急停刹车，高频动态扭矩传感器2获取瞬时制动器1的扭矩数据；
50.s3、控制及数据分析单元接收来自高频动态扭矩传感器2的扭矩数据，并根据扭矩数据获取刹车制动时间，刹车制动时间为扭矩数据从零变化至稳定的目标值的时间。
51.上述采集的数据，可以作为瞬时急停刹车测试中判断待测试的瞬时制动器1制动性能的依据。
52.进一步地，步骤s1包括：
53.待测试的瞬时制动器1安装；将待测试的瞬时制动器1设置于第一安装座7上，瞬时制动器1的输出端连接第一联轴器4，瞬时制动器1的输入端连接第二电源；
54.动力源3安装；将动力源3安装在第二安装座8上，动力源3的动力输出轴连接第二联轴器5，动力源3的输入端连接第一电源；
55.实施例2：
56.本实施例提供一种瞬时急停刹车测试系统，与实施例1相比不同的是，测试目标为医疗器械领域和电动工具领域的动力源3。
57.瞬时制动器1包括但不限于无励磁制动器和励磁制动器。在医疗器械领域和电动工具领域的动力源3，需要做瞬时急停刹车的寿命性能测试，而目前瞬时制动器1的结构造成了使用时都会磨损，磨损后刹车制动时间会发生变化，从而造成实际制动时间会大大超出磨损之前所需的制动时间，故传统的刹车制动测试设备无法保持刹车制动时间的一致性，也很难测出制动时间的偏移量。
58.本实施例中，刹车制动测试单元包括第一联轴器4、第二联轴器5和高频动态扭矩传感器2；第一联轴器4和第二联轴器5之间通过高频动态扭矩传感器2连接，第一联轴器4远离高频动态扭矩传感器2的一端与瞬时制动器1的输出端连接，第二联轴器5远离高频动态扭矩传感器2的一端与待测试的动力源3的动力输出轴连接。
59.控制及数据分析单元用于向待测试的动力源3提供驱动控制，向瞬时制动器1提供工作控制，以及接收高频动态扭矩传感器2测得的瞬时制动器1的扭矩数据并进行存储和处
理，从而得到瞬时制动器1的刹车制动时间以及待测试的动力源3的刹车制动次数。
60.进一步地，控制及数据分析单元能够分析比较相邻两次刹车制动时间，从而得到刹车制动时间的偏移量。操作人员可根据刹车制动时间的偏移量微调第二电源的供电电压以调节瞬时制动器1的刹车制动时间，保持刹车制动时间的一致性，提高动力源3瞬时急停刹车的寿命性能测试的可靠一致性。
61.进一步地，瞬时制动器1的输入端，可以与现有技术中的第二电源电连接；瞬时制动器1的输出端为连接杆6，连接杆6通过开设于第一安装座7的通孔，连接第一联轴器4。另外，待测试的动力源3的输入端，可以与现有技术中的第一电源电连接，第一电源还与控制及数据分析单元电连接，在控制及数据分析单元的控制下，向动力源3供电。
62.本实施例还提供一种基于上述瞬时急停刹车测试系统的测试方法，主要包括如下步骤：
63.s1、依次连接瞬时制动器1、刹车制动测试单元的高频动态扭矩传感器2以及待测试的动力源3；
64.s2、瞬时制动器1对待测试的动力源3进行瞬时急停刹车，高频动态扭矩传感器2获取瞬时制动器1的扭矩数据；
65.s3、控制及数据分析单元接收来自高频动态扭矩传感器2的扭矩数据，并根据扭矩数据获取刹车制动时间，该刹车制动时间为扭矩数据从零变化至稳定的目标值的时间；
66.s4、控制及数据分析单元记录一次刹车动作；
67.s5、控制及数据分析单元控制瞬时制动器1停止制动，继续执行上述步骤s2至s4，直至待测试的动力源3损坏无法转动，执行步骤s6；
68.s6、控制及数据分析单元得出待测试的动力源3的寿命性能，所述寿命性能为待测试的动力源3的刹车制动次数。
69.上述得到刹车制动次数，可以作为瞬时急停刹车测试中判断待测试的动力源3寿命性能的依据。
70.进一步地，步骤s1包括：瞬时制动器1安装；将瞬时制动器1设置于第一安装座7上，瞬时制动器1的输出端连接第一联轴器4，瞬时制动器1的输入端连接第二电源；
71.待测试的动力源3安装；将待测试的动力源3安装在第二安装座8上，动力源3的动力输出轴连接第二联轴器5，动力源3的输入端连接第一电源。
72.进一步地，在步骤s5中，控制及数据分析单元控制瞬时制动器1停止制动前，控制及数据分析单元能够分析比较相邻两次刹车制动时间，得到刹车制动时间的偏移量，操作人员可根据刹车制动时间的偏移量微调第二电源的供电电压以调节瞬时制动器1的刹车制动时间，保持刹车制动时间的一致性。
73.进一步地，在步骤s2中，动力源3进行瞬时急停刹车后，控制及数据分析单元检测动力源3的堵转电流和堵转电压，便于对动力源3做相应的保护和相应的设计。
74.实施例3：
75.参照图3，本实施例提供一种瞬时急停刹车测试系统，与实施例2相比不同的是，本实施例的控制及数据分析单元还与第二电源电连接，控制及数据分析单元能够分析比较相邻两次刹车制动时间，得到刹车制动时间的偏移量，并根据刹车制动时间的偏移量生成调节指令，并将所述调节指令发送给第二电源，第二电源接收来自控制及数据分析单元的调
节指令，并根据所述调节指令微调供电电压，以调节瞬时制动器1的刹车制动时间，从而保持刹车制动时间的一致性。
76.本实施例的瞬时急停刹车测试系统还包括与控制及数据分析单元电连接的报警单元，当瞬时制动器1损坏导致无法保持刹车制动时间的一致性时，控制及数据分析单元向报警单元发送报警指令，报警单元根据报警指令进行报警，提醒操作人员更换瞬时制动器1。
77.或者，本实施例的瞬时急停刹车测试系统的测试方法为闭环控制方法，在控制及数据分析单元中输入目标刹车制动时间便可完成目标时间刹车制动，原理是通过控制及数据分析单元分析比较实际刹车制动时间与目标刹车制动时间，获取的刹车制动时间的偏移量，并根据刹车制动时间的偏移量微调第二电源的供电电压以调节瞬时制动器1的刹车制动时间，最终能在目标时间内刹车制动。
78.实施例4：
79.本实施例提供一种瞬时急停刹车测试系统，在实施例2的基础上，本实施例的待测试的动力源3为带有电机的医疗手柄，医疗手柄可以为直线型切割吻合器、医用刨削器以及施夹器的动力手柄。
80.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
81.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。