CN104181915B - 一种电机控制器测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机控制器测试方法，特别是一种在线动态电机控制器的测试方法，包括以下步骤：S1，识别获取被测电机控制器的机型信息；S2，根据所述机型信息下载相应的测试程序；S3，所述测试程序生成控制指令；S4，执行所述控制指令；S5，从被测电机控制器读取反馈信号；S6，判断所述测试反馈信号是否在正常范围之内并记录。本发明还包括一种应用该方法的大电流测试装置。本发明具有结构设计合理、能够识别不同机型自动完成包括大电流测试在内所有的测试项目而不更换测试设备、多台电机控制器产品同时在线动态测试的优点。

Description

一种电机控制器测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种电机控制器测试装置及方法，特别是一种在线动态电机控制器的测试方法，和一种应用该方法的装置。

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，电机控制器功能越来越多元化，产品组装技术也越来越精细。同样的，电机控制器成品的功能测试也越来越重要。公开号为CN101435841A的专利公开了一种测试系统，其包括：测试接口，包括用于与待测电子产品的测试点相连的多个测试管脚；主控制器，用于输出控制指令；信号发生器，用于根据所述控制指令输出预设信号，所述预设信号通过所述测试接口输入到电子产品；以及仪表单元，包括用于从对应测试管脚读取测试数据并输出到所述主控制器的多个仪表；所述主控制器还用于判断所述测试数据是否在正常范围之内并记录。然而，由于电机控制器型号通常比较多样，针对不同的电机控制器型号，现有技术需要调用不同测试设备进行人工配套测试，不仅浪费了人力物力，还浪费了大量的时间，同时技术人员在测试的过程中难免会出现失误，导致测试结果不准确；另外，通常电机控制器都需要进行专门的大电流测试，传统的生产流水线往往会产生较大的功耗。

本发明的测试流程简单、易操作，工作人员不需经过培训即可独立操作所述电机控制器测试装置，电机控制器测试装置可自动完成包含大电流测试项目的所有测试项目而不需人工插拔接线和更换测试设备，完全实现了在线动态检测，节省了人力和物力，降低了整个测试所需的成本，提高了产品的测试效率以及测试结果的正确率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、能够识别不同机型自动完成包括大电流测试在内所有的测试项目而不更换测试设备、多台电机控制器产品同时在线动态测试的测试装置和方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该电机控制器测试装置，包含有：

识别端，包括设置在被测电机控制器上带有机型信息的识别特征和能够识别所述识别特征的识别装置，以此来识别不同机型为后续的测试程序的调用作准备；

测试端，所述测试端包含有测试罩、导电接触孔、传感器和数据传输口，所述导电接触孔、数据传输口和传感器设置在所述测试罩上，所述测试罩上设置有定位柱，所述定位柱与所述被测电机控制器上的固定孔相匹配，导电接触孔能够实现快速连接，快速脱离；所述导电接触孔设置在所述测试罩上的位置与所述被测电机控制器上的电气连接孔相匹配，所述传感器设置在所述导电接触孔内部或周围，所述传感器为温度传感器、电压传感器和霍尔电流检测线圈中的一种或数种，所述导电接触孔、传感器和数据传输口依次电性相连；

主控端，所述主控端分别与所述识别装置和所述测试端的导电接触孔、数据传输口电性相连，主控端可以是PC也可以是单片机。

作为优选，所述电机控制器测试装置设置在测试流水线上方，在测试流水线靠近供电电源处设置有大电流测试专用位，所述电机控制器测试装置在所述大电流测试专用位上对所述被测电机控制器进行大电流测试，由于电流传输距离最短，有效地减少了大电流形成的功耗。

作为优选，所述主控端用于根据所述识别端获取的机型信息从自身的数据库中下载相应的测试程序到被测电机控制器中，并输出与被测电机控制器机型相匹配的控制指令，还用于判断所述测试端的反馈信号是否在正常范围之内并记录。

作为优选，所述识别特征为条码标签，所述识别装置为与所述条码标签相匹配的扫描装置，测试时记录被测控制器的条码序号，测试过程数据将被记录至后台数据库，作为生产和售后的数据资料。

作为优选，所述定位柱与所述固定孔的锁定方式为电磁吸合，所述定位柱顶端设置有锥形引导头，通过引导头导向，定位后，启动电磁铁进而锁定被测电机控制器。

作为优选，所述测试罩上设置有定位柱，所述定位柱与所述被测电机控制器上的固定孔相匹配，能够保证定位准确。

本发明还提供了一种电机控制器测试方法，包括以下步骤：

S1，识别获取被测电机控制器的机型信息；

S2，根据所述机型信息下载相应的测试程序；

S3，所述测试程序生成控制指令；

S4，执行所述控制指令；

S5，从被测电机控制器读取反馈信号；

S6，判断所述测试反馈信号是否在正常范围之内并记录。

作为优选，所述反馈信号至少包括以下中的一种：温度、电流、电压，在测试罩内设置传感器，无需每个测试底板配套温度计，电流表及电压表，测试全程电脑控制，无需人工查看数值。

作为优选，所述识别获取被测电机控制器的机型信息步骤包括：

扫描获得设置在所述被测电机控制器上的条码标签；

所述主控端与所述被测电机控制器进行通信，获得所述被测电机控制器的产品代码；

将所述产品代码与所述条码标签进行验证，若不一致则发出警报，将所述被测电机控制器放入不良品存放处；若一致则进行后续步骤。

作为优选，在所述测试程序生成控制指令步骤之后，所述执行所述控制指令之前，还包括以下步骤：

主控端生成检测被测电机控制器测试电源及相线是否短路的预检指令，测试端执行所述预检指令，主控端根据测试端的反馈信号进行判断；

若为短路，则关闭所述测试端并记录，将所述被测电机控制器放入不良品存放处；

若非短路，则检测并调整所述被测电机控制器与所述测试端的接触电阻，直到所述接触电阻小于50mΩ。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：1、由于在启动生成测试指令之前对被测电机控制器的机型信息进行了采集，配合主控端内存储的数据库，使得测试装置能够适应不同电机控制器机型的测试，为多台电机控制器同时在线动态测试的实现提供了基础；2、详细的后台测试数据，完善的成品控制器数据库管理，有利于产品的回溯，建立质量保证记录；3、导电接触孔的设置使得被测电机控制器与测试端的电气连接与退出更加方便，并且能够适应大电流测试；4、提高了生产线的效率使得生产线的测试人员数量减少，一人负责一线可做到单班8小时日产可在1000台以上，而按原有测单班日产过千起码要配6人以上的测试工位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明被测电机控制器的结构示意图。

图2为本发明识别装置的结构示意图。

图3为本发明测试罩的结构示意图。

图4为本发明锥形引导头的结构示意图。

图5为本发明的测试装置结构示意图。

图6为本发明的测试装置模块示意图。

图7为本发明的测试方法流程图。

标号说明：电机控制器测试装置10，生产流水线11，底板111，行程开关112，底板条码113，大电流测试专用位12，测试流水线13，不良品存放架14，被测电机控制器20，电气连接孔21，数据传输口22，识别端30，识别特征31，识别装置32，条码扫描窗口33，主控端40，测试端50，导电接触孔51，传感器52，测试罩53，定位柱531，固定孔532，锥形引导头533组成。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：如图1至4所示，本实施例由电机控制器测试装置10，生产流水线11，底板111，行程开关112，底板条码113，大电流测试专用位12，测试流水线13，不良品存放架14，被测电机控制器20，电气连接孔21，数据传输口22，识别端30，识别特征31，识别装置32，条码扫描窗口33，主控端40，测试端50，导电接触孔51，传感器52，测试罩53，定位柱531，固定孔532，锥形引导头533组成。

本实施例中，识别特征31为带有机型信息的条码标签，对应的，识别装置32为能够识别该条码标签的扫描装置。识别装置32识别出机型信息后向主控端40使用CAN总线进行数据输出。

本实施例中，主控端40是一台安装有测试程序数据库的计算机，主要用于控制测试的进程：根据接收到的机型信息主控端40从自身的数据库中下载相应的测试程序到被测电机控制器20中，并输出与被测电机控制器20机型相匹配的测试指令。主控端40与测试端50之间采用双工异步的通讯方式，其接收测试端50上的传感器52传来的反馈信号，对反馈信号进行数据分析，生成并记录测试结果。主控端40还可以实时将测试结果向用户显示，并在对应的测试数据超出正常范围时报警。

本实施例中，如图2所示，识别特征31为条码标签，识别装置32为扫描装置，被测电机控制器20在生产流水线11上移动，条码标签贴在被测电机控制器20前进方向的正面中间。被测电机控制器20机身四周设置有固定孔532，机身上设置有B+、B-、U、V、W共5个电气连接孔21。

如图3、4所示，测试端50为包含有一端连接电缆的测试罩53，使用的电缆是截面积为16mm²的特氟龙耐高温电缆，通过电流为250A，峰值测试电流可达600A以上，电缆连接在测试流水线13上方的大电流导电导轨上。测试罩53中设置有与被测电机控制器20上电气连接孔21相对应的导电接触孔51，导电接触孔51周围设置有电流传感器52，内部设置有电压和温度传感器52。测试罩53的四个顶角上各设置有与被测电机控制器20机身固定孔532相匹配的定位柱531，定位柱531顶端设置有锥形引导头533，使得电气连接孔21和导电接触孔51更容易对准衔接，定位柱531内设置有电磁线圈，其与固定孔532的连接方式为电磁吸合。

电机控制器测试装置的具体工作过程如下：

载有被测电机控制器20的底板111随生产流水线11按1.2米/分钟的速度移动，到达生产流水线11升降机13的定位点后，挤压行程开关112，底板111横向移动停止，扫描装置32通过条码扫描窗口33识别被测电机控制器20的条码标签并输出到主控端40。此后，底板111下方的升降机13启动使得底板111上升，上升过程中，底板111经过条码扫描窗口33，扫描装置32会将底板111上的底板条码113条码并记录，以便主控端40可以监控每个被测电机控制器20在测试流水线13上的位置。底板111继续上升，被测电机控制器20与上方悬挂的测试罩53对准，在测试罩53的锥形引导头533引导下，定位柱531进入被测电机控制器20的固定孔532，进而启动设置在定位柱531上的电磁铁，将定位柱531与固定孔532吸合，使得电气连接孔21与导电接触孔51相接触。

主控端40通过电缆中的数据总线同已连接的被测电机控制器20通信，取得该被测电机控制器20的产品代码，并将从扫描装置32处获得的条码标签与产品代码相互验证，以确定产品型号：若两者不一致，则自动判定为问题机器；若一致，则主控端40在数据库中检索被测电机控制器20产品型号，并启动对应测试流程，主控端40向被测电机控制器20下载测试程序，和向被测电机控制器20下传设置电流命令，如母线限流100A。

启动测试程序前，主控端40还会对运行环境进行预检，方式为主控端40向测试端50下达控制指令，在2-5毫秒内顺序接通U、V、W相线，并向主控端50输出电流反馈信号，若有短路，则电流会超过限定值，此刻必须立刻关掉被测电机控制器20记录并将其放入不良品存放处，以保护内部的功率驱动不被烧毁；若非短路，则检测并调整电气连接孔21与导电接触孔51的接触电阻，具体检测方法为：主控端40调节控制器电流到10A，通过对比被测电机控制器40内部的电压电流传感器和位于测试罩53内的电压电流传感器52数据来研判测试罩与被测控制器接触电阻是否达到测试要求。如果接触电阻大于50mΩ，将影响后续测试精度，此时的调整方法为：测试罩53释放电磁铁，载有被测电机控制器20的底板111向下降完成脱离，进而升降机13启动，使得被测电机控制器20再次上升进入测试罩53内重新开始连接，如此直到接触电阻小于50mΩ。

测试罩53与被测电机控制器20连接可靠后，底板111即进入测试流水线13，拖动顶部装有电刷滑块电缆的测试罩53及被测电机控制器20的结合体回到测试流水线13。与此同时，下一个载有被测电机控制器20的底板111开始上升，准备连接上方的测试罩53。进一步地主控端40测试电脑向连接可靠的测试罩53与被测电机控制器20结合体输出启动测试的命令与参数开始进行内部寄存器测试、功能端口测试、外部位置传感器模拟测试等非大电流测试，并通过测试端50电缆将反馈信号输出到主控端40测试电脑。随着测试流水线13的运行，每个被测电机控制器20的测试进程和数据可以在主控端40测试电脑上直观的观察和记录。

当主控端40监控到结合体到达测试流水线13末端时，被测电机控制器20进入大电流测试专用位12进行大功率测试。此测试位距测试电缆的供电电源最近，距负载电机也最近，引线最短，因为设计中的大电流测试中被测电机控制器20的母线电源电流可达120A，负载相线电流峰值电流在500A以上，巨大的电流流经上方由电刷滑块和导电导轨组成的电流回路，距离过远的话则损耗大，易跳火，发热。所以选择在最短的位置上进行这项大功率测试。

在非大电流测试和大电流测试中，如果测试合格，被测电机控制器20随升降机下降进入包装线；如果测试结构超出正常范围，主控端40发出警报或者输出提示信息，与先前测出的不良品一起被推入不良品存放架14，当存放架满时暂停测试线体，需要人工取走不良品后继续工作。

如图5所示，应用于测试装置的测试方法包括以下步骤：

S1，识别端30识别获取被测电机控制器20的机型信息；

S2，主控端40对机型信息进行验证，验证一致后下载相应的测试程序到被测电机控制器20中；

S3，对被测电机控制器20进行预检，预检合格后测试程序根据测试项目要求生成控制指令；

S4，被测电机控制器20执行控制指令；

S5，传感器52将测得的反馈信号转换成数字信号输出到主控端40；

S6，主控端40判断获取的反馈信号是否在正常范围之内并记录；

S7，将不良品放入不良品存放处，将合格的被测电机控制器20放入包装流水线。

综上所述，本发明具有测试流程简单，易操作，可自动在线完成包括大电流测试在内的不同机型电机控制器测试项目，节省了人力和电能，降低了整个测试流水线的成本，提高了电机控制器的测试效率。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电机控制器测试装置，其特征在于，包含有：

识别端，包括设置在被测电机控制器上带有机型信息的识别特征和能够识别所述识别特征的识别装置；

测试端，所述测试端包含有测试罩、导电接触孔、传感器和数据传输口，所述导电接触孔、数据传输口和传感器设置在所述测试罩上，所述测试罩上设置有定位柱，所述定位柱与所述被测电机控制器上的固定孔相匹配，所述定位柱与所述固定孔的锁定方式为电磁吸合，所述定位柱顶端设置有锥形引导头，所述导电接触孔设置在所述测试罩上的位置与所述被测电机控制器上的电气连接孔相匹配，所述传感器设置在所述导电接触孔内部或周围，所述传感器为温度传感器、电压传感器和霍尔电流检测线圈中的一种或数种，所述导电接触孔、传感器和数据传输口依次电性相连；

主控端，所述主控端分别与所述识别装置和所述测试端的导电接触孔、数据传输口电性相连；

所述电机控制器测试装置设置在测试流水线上方，多台电机控制器产品同时在线动态测试，在测试流水线靠近供电电源处设置有大电流测试专用位，所述电机控制器测试装置在所述大电流测试专用位上对所述被测电机控制器进行大电流测试。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述主控端用于根据所述识别端获取的机型信息从自身的数据库中下载相应的测试程序到被测电机控制器中，并输出与被测电机控制器机型相匹配的控制指令，还用于判断所述测试端的反馈信号是否在正常范围之内并记录。

3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于：所述识别特征为条码标签，所述识别装置为与所述条码标签相匹配的扫描装置。

4.一种电机控制器测试方法，包括以下步骤：

S1，识别获取被测电机控制器的机型信息；

S2，根据所述机型信息下载相应的测试程序；

S3，所述测试程序生成控制指令；

S4，主控端生成检测被测电机控制器测试电源及相线是否短路的预检指令，测试端执行所述预检指令，主控端根据测试端的反馈信号进行判断；

若为短路，则关闭所述测试端并记录，将所述被测电机控制器放入不良品存放处；

若非短路，则检测并调整所述被测电机控制器与所述测试端的接触电阻，直到所述接触电阻小于50mΩ；

S5，执行所述控制指令；

S6，从被测电机控制器读取反馈信号；

S7，判断所述测试反馈信号是否在正常范围之内并记录。

5.根据权利要求4所述的电机控制器测试方法，其特征在于：所述反馈信号至少包括以下中的一种：温度、电流、电压。

6.根据权利要求5所述的电机控制器测试方法，其特征在于，所述识别获取被测电机控制器的机型信息步骤包括：

扫描获得设置在所述被测电机控制器上的条码标签；

所述主控端与所述被测电机控制器进行通信，获得所述被测电机控制器的产将所述产品代码与所述条码标签进行验证，若不一致则发出警报，所述被测电机控制器被判断为不良品，等待被移入不良品存放处；若一致则进行后续步骤。