一种带ECU控制的无刷直流电机的性能测试装置的制作方法

一种带ecu控制的无刷直流电机的性能测试装置
技术领域
1.本发明涉及电机性能测试技术领域，特别是涉及一种带ecu控制的无刷直流电机的性能测试装置。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，对汽车高性能、高可靠性和高舒适性及安全性的追求也越来越高，而无刷直流电机在这些方面的应用具有多种优势，无刷直流电机具有无级调速、调速范围宽、过载能力强、使用寿命长、体积小、重量轻等优点，其广泛应用于工业设备、仪器仪表、家用电器、机器人、医疗设备等领域，为确保无刷直流电机生产质量，对于每台出厂的无刷直流电机进行性能测试至关重要。无刷直流电机的生产以实现产线自动化组装，但针对最终的出厂测试环节仍需通过人工将每台电机依次放置入对应测试装置内，进行性能测试后，再将电机取出，一方面测试设备较多，占地面积较大，另一方面其性能测试效率较低，且需要大量人工参与，其人工成本较大，且受限于人工作业特点，其测试速率较慢，因此亟需设计一种集成电机多种性能测试的装置，可自动化进行性能测试过程，以提高电机生产效率。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种带ecu控制无刷直流电机的性能测试装置，其解决了现有电机性能测试自动化低、效率低的问题，从而克服现有技术的不足。
4.为解决上述技术问题，本发明提供一种带ecu控制无刷直流电机的性能测试装置，其包括固定平台、电机横推机构和扭矩测试机构，所述电机横推机构、扭矩测试机构均固定安装于固定平台上，
5.所述电机横推机构包括驱动连杆组件、ecu插头组件及电机固定机构，所述电机固定机构用于向待测试电机提供测试位，以便于待测试电机装卸；所述ecu插头组件用于向待测试电机提供线路连接；所述驱动连杆组件用于驱动ecu插头组件及电机固定机构进行位移动作；其中ecu插头组件与电机固定机构依次排列安装于固定平台上方，且所述ecu插头组件、电机固定机构分别与固定平台直线滑动连接；所述驱动连杆组件安设于固定平台下方，且通过所述驱动连杆组件驱动ecu插头组件、电机固定机构直线位移；
6.所述扭矩测试机构包括输出轴刃入机构、扭矩传感器、制动器及辅助驱动电机，所述输出轴刃入机构用于定位连接待测试电机的输出轴；所述扭矩传感器用于对待测试电机进行扭矩测试；所述辅助驱动电机用于实现待测试电机快速启动；所述制动器则控制辅助驱动电机输出扭矩，并对待测试电机进行快速制动；其中所述输出轴刃入机构、扭矩传感器、制动器依次排列设置于固定平台上，所述辅助驱动电机连接于制动器，且所述辅助驱动电机的驱动力依次经过制动器以及制动器所连接的第一驱动轴传递至扭矩传感器上，所述扭矩传感器经第二传动轴将驱动力传递至输出轴刃入机构，并由输出轴刃入机构传输至待测试电机上形成负载。
7.作为本发明的一种改进，所述驱动连杆组件中包括驱动连杆、传动连杆及至少一组驱动气缸，其中所述驱动连杆包括第一连杆部、第二连杆部及第三连杆部，其中所述第一连杆部和第二连杆部呈钝角夹角设置，且所述第一连杆部的一端和第二连杆部的一端固定连接，所述第一连杆部的另一端铰接连接于固定平台；所述第三连杆部与第二连杆部呈直角夹角设置，且所述第二连杆部的另一端和第三连杆部的一端固定连接，所述第三连杆部的另一端铰接连接传动连杆的一端；所述传动连杆的另一端铰接连接所述ecu插头组件；所述驱动气缸的伸缩杆端部铰接于第一连杆部与第二连杆部连接位置，所述驱动气缸的缸体尾部铰接于固定平台下表面。
8.作为本发明的进一步改进，所述驱动气缸设有两组，两组驱动气缸相对设置于驱动连杆两侧，且每组驱动气缸的伸缩杆端部铰接于第一连杆部与第二连杆部连接位置的一侧。
9.作为本发明的一种改进，所述固定平台上设有至少一组直线导轨，所述ecu插头组件及电机固定机构底部对应设有配合直线导轨的滑槽，所述ecu插头组件及电机固定机构均滑动连接于直线导轨上。
10.作为本发明的进一步改进，所述ecu插头组件及电机固定机构之间设有直线导杆，所述电机固定机构底部与直线导杆一端固定连接，所述直线导杆另一端穿过所述ecu插头组件底部，且直线导杆末端设有限位部，所述ecu插头组件相对于直线导杆滑动位移，所述ecu插头组件底部与传动连杆端部铰接。
11.作为本发明的一种改进，所述固定平台上还设有nvh测试机构，所述nvh测试机构安设于电机固定机构侧方，且当待测试电机向输出轴刃入机构移动到位时，所述nvh测试机构正对待测试电机侧表面，所述nvh测试机构用于对待测试电机进行噪声、振动与声振粗糙度测试。
12.作为本发明的一种改进，所述nvh测试机构包括nvh测试传感器及横移电机，所述横移电机的缸体固定连接于固定平台上，所述横移电机的伸缩轴端部连接所述nvh测试传感器；当待测试电机向输出轴刃入机构移动到位时，所述横移电机的伸缩轴伸出并驱使nvh测试传感器接触待测试电机的表面，以实现nvh测试传感器信息采集。
13.作为本发明的进一步改进，所述固定平台下方设有支撑台架，所述支撑台架采用金属框架结构，且所述支撑台架底部四角位置分别设有支脚。
14.作为本发明的进一步改进，所述输出轴刃入机构包括定位环及输出轴固定座，所述输出轴固定座安设于固定平台上，且所述输出轴固定座中偏向待测试电机一侧设有安装孔，所述定位环采用卡接方式连接于安装孔内，所述输出轴固定座中部设有用于对接待测试电机输出轴的对接组件，所述对接组件用于将辅助驱动电机传递至待测试电机的输出轴上，所述待测试电机通过定位环进行导向定位并固定于输出轴固定座上，且所述待测试电机的输出轴连接对接组件。
15.作为本发明的进一步改进，所述固定台上还设有换型工装台，所述换型工装台下表面连接有呈竖向设置的连接杆，所述连接杆上端与换型工装台固定连接，所述连接杆下端与固定平台采用固定连接；所述换型工作台上设有多个工装容纳槽，所述工装容纳槽用于放置不同型号的定位环。
16.采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
17.本发明的性能测试装置可通过驱动连杆机构实现待测试电机的快速连接与断开，实现简单高效的装夹过程，其测试过程可实现自动化，测试效率高；此外待测试电机的输出轴与扭矩测试机构的对接组件采用柔性设计，可快速实现输出轴的刃入，可实现输出轴保护连接，并且整个测试装置中各机构在固定平台上水平轴向紧凑排列，装置整体为一体化小型结构设计，节省空间同时效率也有所提升，且装置中采用辅助驱动电机可以实现待测试电机的快速启动可以满足带ecu控制的无刷电机功能测试、效率测试及nvh测试。
附图说明
18.上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
19.图1是本发明实施例中一种带ecu控制无刷直流电机的性能测试装置的结构示意图。
20.图2是本发明实施例中电机横推机构和扭矩测试机构的安装结构示意图。
21.图3是本发明实施例中电机横推机构和扭矩测试机构装配结构的侧方示意图。
22.图4是本发明实施例中电机横推机构放置待测试电机时的结构状态图。
23.图5是本发明实施例中电机横推机构推动待测试电机到位的结构状态图。
24.图6是本发明实施例中ecu插头组件的结构示意图。
25.图7是本发明实施例中电机固定机构的结构示意图。
26.图8是本发明实施例中扭矩测试机构的结构示意图。
27.图9是本发明实施例中扭矩测试机构的内部结构示意图。
28.图10是本发明实施例输出轴刃入机构中输出轴固定座的结构示意图。
29.图11是本发明实施例nvh测试机构的结构示意图。
30.图12是本发明实施例换型工装台的结构示意图。
31.附图中附图标记具体含义为：
32.1-固定平台；2-电机横推机构；21-电机固定机构；211-直线导杆；212-限位部；22-ecu插头组件；221-导向孔；23-直线导轨；24-驱动连杆组件；241-第一连杆部；242-第二连杆部；243-第三连杆部；244-第一连杆部与第二连杆部连接位置；25-传动连杆；26-驱动气缸；3-扭矩测试机构；31-输出轴刃入机构；311-安装孔；312-对接组件；313-定位环；32-扭矩传感器；33-制动器；4-换型工装台；5-nvh测试机构；51-nvh测试传感器；52-横移电机；6-支撑台架；7-支脚；8-待测试电机；9-机械手。
具体实施方式
33.本发明中所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的联通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明的具体含义。
35.结合图1-3所示，本实施例中具体公开有一种带ecu控制无刷直流电机的性能测试装置，其包括固定平台1、电机横推机构2和扭矩测试机构3，所述电机横推机构2、扭矩测试机构3均固定安装于固定平台1上。
36.其中结合图4-7所示，本实施例中所述电机横推机构2包括驱动连杆组件24、ecu插头组件22及电机固定机构21，所述电机固定机构21用于向待测试电机8提供测试位，以便于待测试电机8装卸；所述ecu插头组件22用于向待测试电机8提供线路连接；所述驱动连杆组件24用于驱动ecu插头组件22及电机固定机构21进行位移动作；具体的，所述ecu插头组件22与电机固定机构21依次排列安装于固定平台1上方，且所述ecu插头组件22、电机固定机构21分别与固定平台1直线滑动连接；所述驱动连杆组件24安设于固定平台1下方，且通过所述驱动连杆组件24驱动ecu插头组件22、电机固定机构21直线位移。
37.如图4和图5所示，其中所述驱动连杆组件24中包括驱动连杆、传动连杆25及至少一组驱动气缸26，其中所述驱动连杆包括第一连杆部241、第二连杆部242及第三连杆部243，其中所述第一连杆部241和第二连杆部242呈钝角夹角设置，且所述第一连杆部241的一端和第二连杆部242的一端固定连接，所述第一连杆部241的另一端铰接连接于固定平台1；所述第三连杆部243与第二连杆部242呈直角夹角设置，且所述第二连杆部242的另一端和第三连杆部243的一端固定连接，所述第三连杆部243的另一端铰接连接传动连杆25的一端；所述传动连杆25的另一端铰接连接所述ecu插头组件22；所述驱动气缸26的伸缩杆端部铰接于第一连杆部与第二连杆部连接位置244，所述驱动气缸26的缸体尾部铰接于固定平台1下表面。本实施例中所述驱动气缸26优选设有两组，且两组驱动气缸26相对设置于驱动连杆两侧，每组驱动气缸26的伸缩杆端部铰接于第一连杆部241与第二连杆部242连接位置的一侧，通过驱动气缸26伸缩动作可带动驱动连杆及传动连杆25动作，从而实现将驱动连杆及传动连杆25的摆动动作转换为ecu插头组件22及电机固定机构21的直线滑移动作。
38.进一步的，本实施例中所述固定平台1上设有至少一组直线导轨23，所述ecu插头组件22及电机固定机构21底部对应设有配合直线导轨23的滑槽，所述ecu插头组件22及电机固定机构21均滑动连接于直线导轨23上。此外所述ecu插头组件22及电机固定机构21之间设有直线导杆211，所述电机固定机构21底部与直线导杆211一端固定连接，所述直线导杆211另一端穿过所述ecu插头组件22底部的导向孔221，且直线导杆211末端设有限位部212，所述ecu插头组件22相对于直线导杆211滑动位移，所述ecu插头组件22底部与传动连杆25端部铰接。
39.通过上述结构进行电机测试时，首先可通过人工或者机械手9将待测试电机8放置于电机固定机构21上，然后通过驱动连杆组件24推动ecu插头组件22直线移动，使ecu插头组件22抵接电机固定机构21上的待测试电机8，并共同推动ecu插头组件22、电机固定机构21向扭矩测试机构3方向直线位移，直到待测试电机8的输出轴对接扭矩测试机构3，同时ecu插头组件22插入待测试电机8的ecu端子内，实现ecu信号接通，此时待测试电机8被ecu插头组件22及扭矩测试机构3夹紧固定；而当测试完成后，则驱动连杆组件24拉动ecu插头组件22返回原位置，该过程中ecu插头组件22与待测试电机8的ecu端子断开，在ecu插头组件22返回过程中，一旦ecu插头组件22抵接直线导杆211的限位部212，则会同时带动电机固定机构21返回，从而使待测试电机8输出轴与扭矩测试机构3脱离，最终电机固定机构21返
回原位置，可通过人工或机械手9将测试完成的电机卸下并更换另一待测试电机8。通过上述过程大大简化了电机测试的操作过程，减低了测试难度，可大幅降低甚至去除人工成本，提高测试效率。
40.结合图8-10所示，此外本实施例中所述扭矩测试机构3包括输出轴刃入机构31、扭矩传感器32、制动器33及辅助驱动电机，所述输出轴刃入机构31用于定位连接待测试电机8的输出轴；所述扭矩传感器32用于对待测试电机8进行扭矩测试；所述辅助驱动电机用于实现待测试电机8快速启动；所述制动器33则控制辅助驱动电机输出扭矩，并对待测试电机8进行快速制动；其中所述输出轴刃入机构31、扭矩传感器32、制动器33依次排列设置于固定平台1上，所述辅助驱动电机连接于制动器33，且所述辅助驱动电机的驱动力依次经过制动器33以及制动器33所连接的第一驱动轴传递至扭矩传感器32上，所述扭矩传感器32经第二传动轴将驱动力传递至输出轴刃入机构31，并由输出轴刃入机构31传输至待测试电机8上形成负载。
41.如图9所示，其中本实施例中所述输出轴刃入机构31包括定位环313及输出轴固定座，所述输出轴固定座安设于固定平台1上，且所述输出轴固定座中偏向待测试电机8一侧设有安装孔311，所述定位环313采用卡接方式连接于安装孔311内，该卡接结构可使得定位环313与输出轴固定座可拆卸，以便于定位环313更换。同时所述输出轴固定座中部设有用于对接待测试电机8输出轴的对接组件312，所述对接组件312用于将辅助驱动电机传递至待测试电机8的输出轴上，所述待测试电机8通过定位环313进行导向定位并固定于输出轴固定座上，且所述待测试电机8的输出轴连接对接组件312。本实施例中设置定位环313的目的是为了匹配待测试电机8，使待测试电机8更容易装入输出轴固定座中，使得待测试电机8的输出轴与扭矩测试机构3的传动结构相连接，从而实现负载输入。
42.更进一步的，本实施例中所述固定平台1上还设有nvh测试机构5，如图11所示，所述nvh测试机构5安设于电机固定机构21侧方，且当待测试电机8向输出轴刃入机构31移动到位时，所述nvh测试机构5正对待测试电机8侧表面，所述nvh测试机构5用于对待测试电机8进行噪声、振动与声振粗糙度测试。
43.具体的，所述nvh测试机构5包括nvh测试传感器51及横移电机52，所述横移电机52的缸体固定连接于固定平台1上，所述横移电机52的伸缩轴端部连接所述nvh测试传感器51；当待测试电机8向输出轴刃入机构31移动到位时，所述横移电机52的伸缩轴伸出并驱使nvh测试传感器51接触待测试电机8的表面，以实现nvh测试传感器51信息采集。
44.此外为确保本实施例中装置在测试过程中保持结构稳定，所述固定平台1下方设有支撑台架6，所述支撑台架6采用金属框架结构，且所述支撑台架6底部四角位置分别设有支脚7。通过支脚7及支撑台架6对电机性能测试装置进行支撑稳固。
45.还需说明的是，本实施例中为扩大装置的使用范围，提高装置通用性，还在所述固定台上设有换型工装台4，如图12所示，所述换型工装台4下表面连接有呈竖向设置的连接杆，所述连接杆上端与换型工装台4固定连接，所述连接杆下端与固定平台1采用固定连接；所述换型工作台上设有多个工装容纳槽，所述工装容纳槽用于放置不同型号的定位环313。当针对不同的待测试电机8进行性能测试时，可针对电机型号更换不同的定位环313，使电机易装入输出轴固定座，提高装置使用可靠性。
46.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本
领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。