论文部分内容阅读
微型步进减速电机是减速齿轮箱与步进电动机的组合体,相比于单体的步进电机,具有低转速、大转矩的特点,在工业自动化领域得到广泛应用。现有的出厂检验使用综合测试台对电机各项性能指标进行检测,耗时长、效率低、工作量大。而转速与转矩是微型步进减速电机的两项基本性能指标,如果在生产线上基于此两项指标对电动机产品进行快速筛选,能够明显提高出厂检验的效率,极大地减小不必要的工作量。本文以某厂的微型步进减速电机出厂检验的现实需要,研究并设计了一套自动化程度高、操作简单、检测效率高、适用范围广的电机在线检测系统,满足了实际应用需求,并具有一定的推广应用价值,填补了目前此领域快速检验的空白。首先对微型步进减速电机的结构和性能进行了分析,通过对现有转速的测量方法的研究,结合电机的转速-转矩特性,提出了转矩/转速设定方法。依据此方法,对微型步进减速电机在线检测系统进行了研究与设计,包括机械和测控两部分:机械部分完成了电动机、编码器和负载的装夹结构设计。为了保证微型步进减速电机在线检测系统的可靠性和稳定性,对其结构进行了强度校核,使用ANSYS软件对其进行了相应的力学仿真分析。仿真的结果证明理论校核是正确的,结构能满足实际使用要求。测控部分又分为硬件和软件。系统选用STM32F407作为主控MCU,对电机驱动控制器、电机驱动控制电路、TFT显示模块、人机接口等电路进行了具体设计,并对各电路进行了详细说明。此后,对系统PCB板进行了设计、实际制作与优化。其次,根据转速/转矩设定法,使用Keil MDK编译软件设计了检测系统的软件部分。通过启动、停止、正转加速/减速、反转加速/减速的程序设计,自动检测被测电机在带载条件下的运转情况。最后,通过系统试验,结果表明:微型步进减速电机在线检测系统能够准确判断电机的不合格产品,提高了电机出厂检验的效率。