CN208238742U - 编码器测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种编码器测试平台包含输入装置、驱动组件以及控制组件；所述控制组件包含伺服控制器(7)与PLC；所述驱动组件包含伺服电机(13)；所述伺服控制器(7)与伺服电机(13)相连，被测编码器(14)直接或间接安装在伺服电机(13)上；被测编码器(14)通过以下任一种或全部结构连接至PLC上：被测编码器(14)直接连接至PLC上；被测编码器(14)通过所述输入装置间接连接至PLC上。本实用新型能够解决多种不同类型编码器测试的需求，通过伺服电机及其控制器，能够使被测编码器得到更精确的测量，而且测试成本低，安装方便，使用简单。

Description

编码器测试平台

技术领域

本实用新型涉及编码器领域，具体地，涉及一种编码器测试平台。

背景技术

高分辨力光电轴角编码器是一种集光、机、电为一体的精密数字测角装置。它以高精度计量圆光栅为测量元件，将空间角位移转换成数字代码输出，与计算机及显示装置相连接，可实现动态测量与数字控制。它具有精度高、能耗小、测量范围广、体积小、重量轻、抗干扰能力强等优点，在工业、科研、国防、航天等领域得到广泛应用。由于光电编码器故障主要表现为输出信号出现误码，因此，如果能够及时、准确地对误码现象进行诊断，并采取相应的补救措施，就有可能避免光电编码器产生更加严重的故障，以挽救因编码器故障对整个测控***造成巨大的损失。所以，解决误码问题是光电编码器故障诊断的关键。

现有的光电编码器测试方案主要有2种，一种是多面体棱镜检测法，另一种是高精度编码器对比检测法。多面体棱镜检测法更常见，但这种方式需要较高的机械安装精度，而且要考虑棱体、多齿分度台和自准直仪灯角度计量器具自身的示值误差对检测结果的影响。而对比检测法相对来说机械复杂程度低，但需要跟高精度传动和基准编码器。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种编码器测试平台。

根据本实用新型提供的编码器测试平台，包含输入装置、驱动组件以及控制组件；

所述控制组件包含伺服控制器与PLC；所述驱动组件包含伺服电机；所述伺服控制器与伺服电机相连，被测编码器直接或间接安装在伺服电机上；

被测编码器通过以下任一种或全部结构连接至PLC上：

--被测编码器直接连接至PLC上；

--被测编码器通过所述输入装置间接连接至PLC上；

所述输入装置包含以下任一种或全部结构：

--增量编码器输入结构；

--SSI信号编码器输入结构。

优选地，增量编码器输入结构包含西门子FM350模块，SSI信号编码器输入结构包含西门子SM338模块；

所述PLC包含西门子314-2DP模块，西门子314-2DP模块的DP接口形成DP信号测编码器的直接连接接口。

优选地，还包含输出装置，输出装置与PLC相连；

所述输出装置包含显示屏；所述显示屏包含触摸屏或非触摸屏，所述非触摸屏配设有操作按钮。

优选地，还包含支撑组件，所述支撑组件包含底座，底座沿厚度方向的两个端面分别形成载物面、支承面；

所述输入装置、驱动组件、控制组件以及输出装置均安装在载物面上。

优选地，被测编码器、伺服电机分别配设有编码器支架、伺服电机支架；编码器支架与伺服电机支架均紧固连接在支撑面上；

被测编码器通过设置的联轴器连接至伺服电机上。

优选地，所述载物面上还安装有相互连接的开关电源与空气开关；

所述开关电源连接到以下任一个或任多个结构上；

--输入装置；

--伺服电机；

--显示屏；

--控制组件。

优选地，所述载物面上还设置有接线端子排；

所述触摸屏包含西门tp700触摸屏。

优选地，所述载物面上设置有把手；所述支承面上设置有底座固定支架。

优选地，所述编码器支架包含L形板与顶板，L形板通过设置的第一螺丝安装在载物面上，顶板与L形板之间通过设置的第二螺丝连接，被测编码器安装在顶板上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型硬件结构简单，且对硬件的精度要求也较现有技术低，针对编码器的检测，解决现场故障编码器维修后无法检定功能的问题，也可为长时间不使用的备件做标定，降低编码器故障概率，减少现场安装成本，减少现场买新品所产生的成本。

2、本实用新型能够解决多种不同类型编码器测试的需求，通过伺服电机及其控制器，能够使被测编码器得到更精确的测量，而且测试成本低，安装方便，使用简单；在结构基础上进一步开发，

3、只需要点击触摸屏按钮，选择相应的测试程序即可，而且能够有效的记录下测试的数据，方便数据追溯。

4、在本实用新型提供的硬件平台的基础上进一步开发，通过电子技术、故障检测技术的应用，实现测试、检定，能够将编码器测试的数据进行存储、查询和导出；进而，

5、对获取异常检测数据、状态完成实时预警、报警；监测实时数据，并对编码器的实时数据绘制曲线。

6、在本实用新型提供的硬件平台基础上，结合软件以及管理等方面采取手段，最终避免编码器故障件重复维修，现场重复安装测试，进一步提高维修者效率和维修品成功率，也给客户提供更有效的数据。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为编码器测试线路图；

图2为增量编码器接线图；

图3为SSI信号编码器接线图；

图4为DP信号编码器接线图；

图5为编码器测试平台框架立体视图；

图6为编码器测试平台框架正视图；

图7为编码器测试平台用户界面图；

图8为增量式编码器参数监控界面图；

图9为SSI信号绝对值编码器监控界面图；

图10为DP信号绝对值编码器监控界面图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图5、图6所示，本实用新型提供的编码器测试平台，包含输入装置、驱动组件以及控制组件；所述控制组件包含伺服控制器7与PLC；所述驱动组件包含伺服电机13；所述伺服控制器7与伺服电机13相连，被测编码器14直接或间接安装在伺服电机13上；被测编码器14通过以下任一种或全部结构连接至PLC上：被测编码器14直接连接至PLC上；被测编码器14通过所述输入装置间接连接至PLC上。所述输入装置包含以下任一种或全部结构：增量编码器输入结构；SSI信号编码器输入结构。

如图5、图6所示，实施例中，增量编码器输入结构包含西门子FM350模块3，SSI信号编码器输入结构包含西门子SM338模块4；所述PLC包含西门子314-2DP模块5，西门子314-2DP模块5的DP接口形成DP信号测编码器的直接连接接口。西门子FM350模块3、西门子SM338模块4以及西门子314-2DP模块5均属于现有技术中的硬件平台。另外，本实用新型还包含输出装置，输出装置与PLC相连，所述输出装置包含显示屏，实施例中，所述显示屏为触摸屏9，优选为西门tp700触摸屏。优选地，所述显示屏还可以是非触摸屏，非触摸屏配设有操作按钮，同样能够起到操作与查看测量结果的功能。

本实用新型还包含支撑组件，所述支撑组件包含底座10，底座10沿厚度方向的两个端面分别形成载物面、支承面；所述输入装置、驱动组件、控制组件以及输出装置均安装在载物面上。被测编码器14、伺服电机13分别配设有编码器支架11、伺服电机支架12；编码器支架11与伺服电机支架12均紧固连接在支撑面上；被测编码器14通过设置的联轴器17连接至伺服电机13上。所述载物面上还安装有相互连接的开关电源6与空气开关8；所述开关电源6连接到以下任一个或任多个结构上；输入装置；伺服电机13；显示屏；控制组件。优选地，所述载物面上设置有把手1；所述支承面上设置有底座固定支架15。优选地，所述编码器支架11包含L形板与顶板，L形板通过设置的第一螺丝16安装在载物面上，顶板与L形板之间通过设置的第二螺丝18连接，被测编码器14安装在顶板上。

优选地，所述载物面上还设置有接线端子排2。本实用新型整体的线路图如图1所示，被测编码器14可以先接到接线端子排2后，再接入到对应的输入装置上，其他的结构，如PLC、开关电源6等的相关接线也可以汇总到接线端子排2上，减少了接线难度。当被测编码器14为增量编码器时，接线图如图2所示，输出装置的GUI界面如图8所示；当被测编码器14为SSI信号绝对值编码器时，接线图如图3所示，输出装置的GUI界面如图9所示；当被测编码器14为DP信号绝对值编码器时，接线图如图4所示，输出装置的GUI界面如图10所示。

本实用新型用于对不同输出类型的编码器进行检测，能够检测的编码器类型包括增量式编码器和绝对值编码器(包括SSL信号和DP信号)，使用的是对比检测法来设计***，采用高精度基准编码器加高精度传动装置，配合西门子PLC和西门子数据采集模块，进行数据处理，最后在西门子面板上显示采集到的数据与曲线。

优选实施方式：

测试平台工作电压：AC 220V

测试平台允许测试编码器种类及各项指标如下。

上电后，根据被测编码器14类型选择相应测试程序，测试程序为根据实际测试内容选择的现有测试程序或者自行研发的测试程序，本实用新型作为测试的硬件平台对此不作限制，测试内容分为增量式编码器测试程序，DP信号编码器测试程序和SSI信号编码器测试程序。伺服驱动器可以选择由西门子PLC控制或者由PC机控制，测试方法包括单圈测试，自定义圈数测试和寿命测试。当伺服电机13转动，伺服电机13和被测编码器14在同一个轴上，同时转动，在理论上被测编码器14所转动的角度是由伺服驱动器控制，所以按照这个原则，对比测试到的数据，显示在触摸屏9中，对比当前转动的圈数，就能准确的确定编码器的好坏。举个例子，被测编码器14为SSI信号编码器，8192的编码，控制伺服电机13转动一圈，则在触摸屏9显示被测编码器14转动值为8192，则表明被测编码器14单圈的值正确，再尝试多圈测试，观察测试到的数据是否为(8192×圈数)的值。

通过本实用新型对维修过的编码器进行测试与检定，对超过50台维修编码器进行检定，测试的编码器包括多品牌多种类的编码器。检定后进行使用，合格率占95％以上。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种编码器测试平台，其特征在于，包含输入装置、驱动组件以及控制组件；

所述控制组件包含伺服控制器(7)与PLC；所述驱动组件包含伺服电机(13)；所述伺服控制器(7)与伺服电机(13)相连，被测编码器(14)直接或间接安装在伺服电机(13)上；

被测编码器(14)通过以下任一种或全部结构连接至PLC上：

--被测编码器(14)直接连接至PLC上；

--被测编码器(14)通过所述输入装置间接连接至PLC上；

所述输入装置包含以下任一种或全部结构：

--增量编码器输入结构；

--SSI信号编码器输入结构。

2.根据权利要求1所述的编码器测试平台，其特征在于，增量编码器输入结构包含西门子FM350模块(3)，SSI信号编码器输入结构包含西门子SM338模块(4)；

所述PLC包含西门子314-2DP模块(5)，西门子314-2DP模块(5)的DP接口形成DP信号测编码器的直接连接接口。

3.根据权利要求1所述的编码器测试平台，其特征在于，还包含输出装置，输出装置与PLC相连；

所述输出装置包含显示屏；所述显示屏包含触摸屏(9)或非触摸屏，所述非触摸屏配设有操作按钮。

4.根据权利要求3所述的编码器测试平台，其特征在于，还包含支撑组件，所述支撑组件包含底座(10)，底座(10)沿厚度方向的两个端面分别形成载物面、支承面；

所述输入装置、驱动组件、控制组件以及输出装置均安装在载物面上。

5.根据权利要求4所述的编码器测试平台，其特征在于，被测编码器(14)、伺服电机(13)分别配设有编码器支架(11)、伺服电机支架(12)；编码器支架(11)与伺服电机支架(12)均紧固连接在支撑面上；

被测编码器(14)通过设置的联轴器(17)连接至伺服电机(13)上。

6.根据权利要求4所述的编码器测试平台，其特征在于，所述载物面上还安装有相互连接的开关电源(6)与空气开关(8)；

所述开关电源(6)连接到以下任一个或任多个结构上；

--输入装置；

--伺服电机(13)；

--显示屏；

--控制组件。

7.根据权利要求4所述的编码器测试平台，其特征在于，所述载物面上还设置有接线端子排(2)；

所述触摸屏(9)包含西门tp700触摸屏。

8.根据权利要求4所述的编码器测试平台，其特征在于，所述载物面上设置有把手(1)；所述支承面上设置有底座固定支架(15)。

9.根据权利要求5所述的编码器测试平台，其特征在于，所述编码器支架(11)包含L形板与顶板，L形板通过设置的第一螺丝(16)安装在载物面上，顶板与L形板之间通过设置的第二螺丝(18)连接，被测编码器(14)安装在顶板上。