伺服驱动器可靠性强化试验技术研究

王大号

（1.广东省高性能伺服系统企业重点实验室 珠海 519070；2.珠海格力电器股份有限公司 珠海 519070）

前言

伺服系统是工业机器人的核心零部件，伺服驱动器作为伺服系统中的驱动装置，其可靠性的强弱直接影响到机器人整机的可靠性工作能力，将可靠性强化试验技术应用到伺服驱动器的设计研发中，可有效解决产品高可靠性、低开发成本和短研制周期之间的矛盾，因此对伺服驱动器可靠性强化试验技术研究有重要意义。本文结合伺服驱动器应用环境，确定强化应力施加方法，查找产品应力极限，充分暴露产品的薄弱点，发现产品故障模式与性能退化，通过“试验—改进—再试验”的方式逐一改进产品的潜在缺陷，最终达到提升伺服驱动器的可靠性水平。

1 伺服系统结构

伺服系统主要包含伺服驱动器和伺服电机两部分，其中伺服电机有执行部件、反馈部件、制动部件，具体各部分连接情况详见图1、图2。

图1 伺服系统连接框图

图2 伺服驱动器的结构示意图

2 试验设备简介

可靠性强化试验设备用于伺服驱动器可靠性强化的试验测试，试验设备主要包括三大部分（如图3）：液氮快速变温高低温箱、置于箱内的气动式3轴6自由度（6DOF）振动台和试验系统、电器柜和控制系统。采用对产品系统地施加步进应力的方法，快速激发产品的设计缺陷，暴露设计薄弱环节，确定产品的工作极限和破坏极限。可靠性强化试验平台的试验能力如下：

图3 伺服可靠性强化试验设备