CN113532833A - 寿命测试装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了寿命测试装置和系统，其中，寿命测试装置包括：下位机、工业计算机、气缸模块、伺服电机模块、待测产品和数据采集仪，气缸模块包括多个气缸，伺服电机模块包括多个伺服电机；下位机分别与气缸模块和伺服电机模块连接，数据采集仪与工业计算机通讯连接，待测产品与数据采集仪连接，工业计算机与下位机通信连接；下位机根据测试模式控制对应气缸模块和伺服电机模块的开启或关闭，测试模式包括气缸测试模式、伺服测试模式和伺服气缸测试模式；数据采集仪，用于采集待测产品的测试数据。本发明兼具三种测试模式，可对待测产品进行机械寿命测试或电气寿命测试，自动监控测试状态并判断结果，提高了产品寿命测试效率。

Description

寿命测试装置和系统

技术领域

本发明涉及产品寿命测试技术领域，尤其是涉及寿命测试装置和系统。

背景技术

在电动工具开关行业内的寿命测试机测试模式比较单一，需要多台测试机来实现不同方向的寿命测试，无法满足日益多样化的产品测试要求。

测试的过程中不能实时监控测试状态以及自动判断测试结果，无法在测试过程中检测各产品的功能。目标循环周期完成后，需人工拆机检测其功能再装机继续寿命测试，功能测试过程繁冗，导致测试时间加长，产品研发速度较慢。

基于此，本发明提出了寿命测试装置和系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供寿命测试装置和系统，兼具三种测试模式且能实时监控测试状态，自动判断测试结果，自动检测产品功能的寿命。

第一方面，本发明实施例提供了一种寿命测试装置，包括：下位机、工业计算机、气缸模块、伺服电机模块、待测产品和数据采集仪，气缸模块包括多个气缸，伺服电机模块包括多个伺服电机；下位机分别与气缸模块和伺服电机模块连接，数据采集仪与工业计算机通讯连接，待测产品与数据采集仪连接，工业计算机与下位机通信连接；气缸模块，用于驱动气缸对待测产品做垂直下压动作；伺服电机模块，用于驱动伺服电机对待测产品做水平动作；工业计算机，用于向下位机发送控制指令；下位机，用于根据控制指令确定测试模式，并根据测试模式控制对应气缸模块和伺服电机模块的开启或关闭，其中，测试模式包括气缸测试模式、伺服测试模式和伺服气缸测试模式；数据采集仪，用于采集待测产品的测试数据，并将测试数据发送至工业计算机，其中，测试数据包括：待测产品的波形、电压、电流、电阻、阻抗和温度。

在本发明较佳的实施例中，气缸连接两个接近开关，接近开关用于检测气缸的位置。

在本发明较佳的实施例中，寿命测试装置还包括信号转换模块，信号转换模块与下位机连接；信号转换模块，用于采集待测产品的反馈信号，并将反馈信号发送至下位机，其中，反馈信号表征待测产品的状态信息，状态信息包括完好状态和损坏状态；下位机，还用于根据反馈信号，控制气缸模块和伺服电机模块继续工作或停止工作；工业计算机，还用于图像化显示测试数据。

在本发明较佳的实施例中，寿命测试装置还包括测试机底座和测试夹具，测试机底座用于固定气缸模块和伺服电机模块，测试夹具用于固定待测产品。

在本发明较佳的实施例中，寿命测试装置还包括控制箱，工业计算机设置在控制箱内。

在本发明较佳的实施例中，寿命测试装置还包括工控触摸屏，工控触摸屏设置于控制箱上，工控触摸屏与下位机连接，用于人机交互设置测试模式，并将测试模式发送至下位机。

在本发明较佳的实施例中，工业计算机的USB接口与下位机的RS232通讯接口连接。

在本发明较佳的实施例中，下位机为可编程逻辑控制器。

第二方面，本发明实施例还提供一种寿命测试系统，包括：服务器和上述寿命测试装置，服务器与寿命测试装置通信连接；寿命测试装置，用于将测试数据上传至服务器；服务器，用于接收测试数据。

在本发明较佳的实施例中，寿命测试系统还包括工业相机，工业相机用于获取寿命测试装置的测试视频，并将测试视频上传至服务器。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了寿命测试装置和系统，其中，寿命测试装置包括：下位机、工业计算机、气缸模块、伺服电机模块、待测产品和数据采集仪，气缸模块包括多个气缸，伺服电机模块包括多个伺服电机；下位机分别与气缸模块和伺服电机模块连接，数据采集仪与工业计算机通讯连接，待测产品与数据采集仪连接，工业计算机与下位机通信连接；气缸模块，用于驱动气缸对待测产品做垂直下压动作；伺服电机模块，用于驱动伺服电机对待测产品做水平动作；工业计算机，用于向下位机发送控制指令；下位机，用于根据控制指令确定测试模式，并根据测试模式控制对应气缸模块和伺服电机模块的开启或关闭，其中，测试模式包括气缸测试模式、伺服测试模式和伺服气缸测试模式；数据采集仪，用于采集待测产品的测试数据，并将测试数据发送至工业计算机，其中，测试数据包括：待测产品的波形、电压、电流、电阻、阻抗和温度。本发明兼具三种测试模式，可对待测产品进行机械寿命测试或电气寿命测试，自动监控测试状态并判断结果，提高了产品寿命测试效率。

本发明实施例公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明实施例公开的上述技术即可得知。

为使本发明实施例公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种寿命测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种寿命测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种寿命测试系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种寿命测试系统的结构示意图。

图标：100-寿命测试装置；110-下位机；120-工业计算机；130-气缸模块；140-伺服电机模块；150-待测产品；160-数据采集仪；170-接近开关；172-信号转换模块；174-测试机底座；176-测试夹具；178-控制箱；180-工控触摸屏；200-寿命测试系统；210-服务器；220-工业相机。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如前述在背景技术中所提到的，在电动工具开关行业内的寿命测试机测试模式比较单一，需要多台测试机来实现不同方向的寿命测试，无法满足日益多样化的产品测试要求。测试的过程中不能实时监控测试状态以及自动判断测试结果，无法在测试过程中检测各产品的功能。目标循环周期完成后，需人工拆机检测其功能再装机继续寿命测试，功能测试过程繁冗，导致测试时间加长，产品研发速度较慢。

基于此，本发明实施例提供的寿命测试装置和系统，兼具三种测试模式且能实时监控测试状态，自动判断测试结果，自动检测产品功能的寿命。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种寿命测试装置进行详细介绍。

实施例1

本发明实施例提供了一种寿命测试装置，参见图1所示的一种寿命测试装置的结构示意图，该寿命测试装置100包括：下位机110、工业计算机120、气缸模块130、伺服电机模块140、待测产品150和数据采集仪160，气缸模块130包括多个气缸，伺服电机模块140包括多个伺服电机；

下位机110分别与气缸模块130和伺服电机模块140连接，数据采集仪160与工业计算机120通讯连接，待测产品150与数据采集仪160连接，工业计算机120与下位机110通信连接；

上述待测产品150可以为多个待测试的产品，通过快速切换，同时完成对多个待测产品150的测试，提高产品的竞争力。

上述气缸模块130，用于驱动气缸对待测产品150做垂直下压动作；气缸模块130包括多个垂直方向的气缸，当气缸模块130启动后，气缸模块130可以驱动气缸垂直方向动作，对待测产品150进行垂直方向的压力测试，得到待测产品150的垂直方向测试结果。

上述伺服电机模块140，用于驱动伺服电机对待测产品150做水平动作；伺服电机模块140包括多个水平方向的伺服电机，当伺服电机模块140启动后，伺服电机模块140可以驱动伺服电机水平方向动作，对待测产品150进行水平方向的压力测试，得到待测产品150的水平方向测试结果。

上述工业计算机120，用于向下位机110发送控制指令；工业计算机120作为上位机，可以根据测试要求设置参数，并根据设置的参数确定控制指令，工业计算机120向下位机110远程发送控制指令，以通过下位机110间接控制气缸模块130和伺服电机模块140的开启或关闭，工业计算机120还可以读取测试数据，如读取待测产品150的水平方向测试结果或垂直方向测试结果。上位机通过Labview自编程序将测试数据图像化显示，再传送至服务器。

上述下位机110，用于根据控制指令确定测试模式，并根据测试模式控制对应气缸模块130和伺服电机模块140的开启或关闭，其中，测试模式包括气缸测试模式、伺服测试模式和伺服气缸测试模式；下位机110在接收工业计算机120发送的控制指令后，根据控制指令确定测试模式，当测试模式为气缸测试模式时，下位机110仅开启气缸模块130，对待测产品150进行垂直方向的压力测试，得到垂直方向测试结果；当测试模式为伺服测试模式时，下位机110仅开启伺服电机模块140，对待测产品150进行水平方向的压力测试，得到水平方向测试结果；当测试模式为伺服气缸测试模式时，下位机110同时开始气缸模块130和伺服电机模块140，对待测产品150进行垂直方向和水平方向的压力测试，得到双方向测试结果。下位机110可以通过程序设定目标测试周期自动循环测，自动判断测试结果，并将测试结果上传至上位机，即工业计算机120。

上述数据采集仪160，用于采集待测产品150的测试数据，并将测试数据发送至工业计算机120，其中，测试数据包括：待测产品150的波形、电压、电流、电阻、阻抗和温度。数据采集仪160实时采集待测产品150测试过程中的测试数据，数据采集仪160还可以采集上述垂直方向测试结果、水平方向测试结果以及双方向测试结果。将采集到的测试数据发送至工业计算机120，工业计算机120再将测试数据上传至服务器，实现云端共享，分配不同权限给相关技术人员远程观看，使数据分享更加智能。

本发明实施例提供的一种寿命测试装置，兼具三种测试模式，分别为气缸测试模式、伺服测试模式和伺服气缸测试模式，通过单一启动气缸模块、单一启动伺服电机模块和同时启动气缸模块伺服电机模块，可以任意切换垂直和水平两个方向的寿命测试，也可同时驱动气缸和伺服电机进行测试，实现了测试模式的多样化，还能够通过快速切换同时测试多个待测产品，自动监控测试状态，提高了测试效率，加快产品开发速度，提高产品的竞争力。

参见图2所示的另一种寿命测试装置的结构示意图，上述寿命测试装置100还可以包括：接近开关170、信号转换模块172、测试机底座174、测试夹具176、控制箱178和工控触摸屏180；

上述，气缸模块130可以包括8组气缸，气缸连接两个接近开关170，接近开关170用于检测气缸的位置，接近开关170可以为磁性接近开关170。下位机110为PLC(ProgrammableLogic Controller，可编程逻辑控制器)可以接收光电开关或磁性接近开关170信号，通过程序控制伺服电机和气缸动作。

参见如下表1所示的气缸动作设置界面；

表1

由表1可以看出，可对8组气缸进行一周期的自定义编程，实现8组气缸的各种组合动作，满足产品测试动作要求。

上述信号转换模块172与下位机110连接；信号转换模块172设置于控制箱178内部；信号转换模块172，用于采集待测产品150的反馈信号，并将反馈信号发送至下位机110，其中，反馈信号表征待测产品150的状态信息，状态信息包括完好状态和损坏状态；下位机110，还用于根据反馈信号，控制气缸模块130和伺服电机模块140继续工作或停止工作；工业计算机120，还用于图像化显示测试数据。

对待测产品150的机械寿命测试时，下位机110可以通过连接的信号转换模块172，采集待测产品150测试过程中产生的反馈信号，以监测待测产品150的实时测试状态，判断待测产品150的状态信息，是否为完好状态或损坏状态，当待测产品150的状态信息为损坏状态时，下位机110通过关闭气缸模块130和伺服电机模块140，停止对待测产品150的测试，立即发出警报声提示工作人员及时查看测试现场，并将测试数据上传给工业计算机120。

对待测产品150的电气寿命测试时，工业计算机120通过USB转RS232通讯接口给下位机110发送控制指令，下位机110执行控制指令，工业计算机120通过以太网与数据采集仪160通讯，监控待测产品150测试过程的温度、电压和电流信号，判断其是否符合预设测试条件，当待测产品150状态信息为损坏状态时，停止对待测产品150的测试，并记录测试全程的测试数据，在工业计算机120的控制界面将测试数据图像化显示，并将测试数据上传至服务器，还将测试数据与下位机110分享，方便现场测试人员实时了解测试情况。

在目标周期完成时，可自动检测待测产品150的功能，按预设程序在下位机110配合下自动采集产品的波形、VR电阻、阻抗、温升等信号，监控和记录测试数据，并由工业计算机120上传至服务器。

上述测试机底座174和测试夹具176，测试机底座174用于固定气缸模块130和伺服电机模块140，测试夹具176用于固定待测产品150。

上述工业计算机120设置在控制箱178内，PC开关控制工业计算机的启动或关闭。

上述工控触摸屏180，工控触摸屏180设置于控制箱178上，工控触摸屏180与下位机110连接，用于人机交互设置测试模式，并将测试模式发送至下位机110。工控触摸屏180可以监控待测产品150的状态信息，人机交互设置参数，进行现场操作。

上述工业计算机120的USB接口与下位机110的RS232通讯接口连接。

上述下位机110为可编程逻辑控制器。

上述寿命测试装置100还可以包括气压表，气压表设置于控制箱178外部，气压表用于测量待测产品150在测试过程中承受的压力值的大小。

上述寿命测试装置100还可以包括蜂鸣报警器，当待测产品150的状态信息为损坏状态时，立即发出报警声音提示工作人员及时查看测试现场，产品失效检测更及时。

实施例2

本发明实施例提供了一种寿命测试系统，参见图3所示的一种寿命测试系统的结构示意图，该寿命测试系统200包括：服务器210和上述寿命测试装置100，服务器210与寿命测试装置100通信连接；

上述寿命测试装置100，用于将测试数据上传至服务器210；

上述服务器210，用于接收测试数据。

参见图4所示的另一种寿命测试系统的结构示意图，上述寿命测试系统200还可以包括工业相机220，工业相机220用于获取寿命测试装置100的测试视频，并将测试视频上传至服务器210。

上述工业相机220可以为CCD(charge coupled device，电荷耦合器件)相机。

本发明实施例提供的寿命测试系统，与上述实施例提供的寿命测试装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种寿命测试装置，其特征在于，包括：下位机、工业计算机、气缸模块、伺服电机模块、待测产品和数据采集仪，所述气缸模块包括多个气缸，所述伺服电机模块包括多个伺服电机；

所述下位机分别与所述气缸模块和所述伺服电机模块连接，所述数据采集仪与所述工业计算机通讯连接，所述待测产品与所述数据采集仪连接，所述工业计算机与所述下位机通信连接；

所述气缸模块，用于驱动所述气缸对所述待测产品做垂直下压动作；

所述伺服电机模块，用于驱动所述伺服电机对所述待测产品做水平动作；

所述工业计算机，用于向所述下位机发送控制指令；

所述下位机，用于根据所述控制指令确定测试模式，并根据所述测试模式控制对应所述气缸模块和所述伺服电机模块的开启或关闭，其中，所述测试模式包括气缸测试模式、伺服测试模式和伺服气缸测试模式；

所述数据采集仪，用于采集所述待测产品的测试数据，并将所述测试数据发送至所述工业计算机，其中，所述测试数据包括：所述待测产品的波形、电压、电流、电阻、阻抗和温度。

2.根据权利要求1所述的寿命测试装置，其特征在于，所述气缸连接两个接近开关，所述接近开关用于检测所述气缸的位置。

3.根据权利要求1所述的寿命测试装置，其特征在于，所述寿命测试装置还包括信号转换模块，所述信号转换模块与所述下位机连接；

所述信号转换模块，用于采集所述待测产品的反馈信号，并将所述反馈信号发送至所述下位机，其中，所述反馈信号表征所述待测产品的状态信息，所述状态信息包括完好状态和损坏状态；

所述下位机，还用于根据所述反馈信号，控制所述气缸模块和所述伺服电机模块继续工作或停止工作；

所述工业计算机，还用于图像化显示所述测试数据。

4.根据权利要求1所述的寿命测试装置，其特征在于，所述寿命测试装置还包括测试机底座和测试夹具，所述测试机底座用于固定所述气缸模块和伺服电机模块，所述测试夹具用于固定所述待测产品。

5.根据权利要求1所述的寿命测试装置，其特征在于，所述寿命测试装置还包括控制箱，所述工业计算机设置在所述控制箱内。

6.根据权利要求5所述的寿命测试装置，其特征在于，所述寿命测试装置还包括工控触摸屏，所述工控触摸屏设置于所述控制箱上，所述工控触摸屏与所述下位机连接，用于人机交互设置所述测试模式，并将所述测试模式发送至所述下位机。

7.根据权利要求1所述的寿命测试装置，其特征在于，所述工业计算机的USB接口与所述下位机的RS232通讯接口连接。

8.根据权利要求1所述的寿命测试装置，其特征在于，所述下位机为可编程逻辑控制器。

9.一种寿命测试系统，其特征在于，所述寿命测试系统包括：服务器和权利要求1-8任一项所述的寿命测试装置，所述服务器与所述寿命测试装置通信连接；

所述寿命测试装置，用于将所述测试数据上传至服务器；

所述服务器，用于接收所述测试数据。

10.根据权利要求9所述的寿命测试系统，其特征在于，所述寿命测试系统还包括工业相机，所述工业相机用于获取所述寿命测试装置的测试视频，并将所述测试视频上传至所述服务器。

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