本發(fā)明涉及工廠備品的維修驗證，并且尤其涉及一種電機驅(qū)動器驗證裝置。

背景技術(shù)：

例如半導(dǎo)體集成電路封裝測試廠(atm)等生產(chǎn)工廠存在各種備品的維修和測試需求。其中，例如伺服電機驅(qū)動器sst1500等電機驅(qū)動器在生產(chǎn)線上廣泛應(yīng)用于ic測試分選機中以控制測試站點夾取器和i/o機架在x和y方向上的運動。如果電機驅(qū)動器出現(xiàn)故障，現(xiàn)有的解決方式通常是將其直接報廢掉。

即便是現(xiàn)有技術(shù)中采用維修的方式來降低備品使用成本，其也面臨許多困難。為了確保維修質(zhì)量，維修后的驗證環(huán)節(jié)相當(dāng)重要。常規(guī)方式是將經(jīng)過維修的備品安裝回到實際的生產(chǎn)設(shè)備的環(huán)境進(jìn)行測試，但是這耗時耗力，同時影響產(chǎn)能。

在安裝電機驅(qū)動器之前，需要下載不同的電機驅(qū)動器的程序來對其設(shè)置進(jìn)行復(fù)位，這非常不方便。而且要驗證電機驅(qū)動器的功能，現(xiàn)有的方式也只能是將其安裝回到測試分選機中才能實現(xiàn)。因此，如果經(jīng)過維修的電機驅(qū)動器仍然存在故障，則其可能會損壞生產(chǎn)線上使用的電機，從而造成很大的經(jīng)濟損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

如上所述，目前即使是對電機驅(qū)動器進(jìn)行維修后重復(fù)使用，其手段也是將經(jīng)過維修的電機驅(qū)動器安裝回到實際的生產(chǎn)設(shè)備的環(huán)境進(jìn)行測試。

例如，在生產(chǎn)線上的機械手控制電腦下達(dá)執(zhí)行命令給控制單元，其通常采用可編程邏輯控制單元(plc)，plc就把控制電腦下達(dá)的執(zhí)行命令翻譯/轉(zhuǎn)換成電機驅(qū)動器可執(zhí)行的命令。一旦電機驅(qū)動器有損壞或失去作用，plc就觸發(fā)整個設(shè)備或機械手單元斷電。也就是說生產(chǎn)線上的驗證工作也僅此而已，不能做過多的檢測。其原因在于利用生產(chǎn)設(shè)備的驗證成本太貴，并且不能保證做到100％的安全驗證?？赡軝C械手會相互碰撞導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的損失而得不償失(電機驅(qū)動器一般價格為幾萬人民幣一個，而相比之下生產(chǎn)機器可能幾百上千萬元人民幣)。

此外，現(xiàn)有的集成電路封裝測試設(shè)備也不存在專門的檢測流程程序和信號采集傳感器。簡而言之，其僅僅執(zhí)行必要的執(zhí)行控制流程來完成生產(chǎn)操作。另一方面，生產(chǎn)設(shè)備也沒有針對電機驅(qū)動器特殊的保護。如果一旦發(fā)生生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)有的保護電路對電機驅(qū)動器失效，則可能會導(dǎo)致機械手控制單元被燒毀，造成巨大損失。

有鑒于此，需要一種專用的離線電機驅(qū)動器驗證平臺來對經(jīng)過維修的電機驅(qū)動器進(jìn)行驗證，其能夠?qū)崿F(xiàn)電機驅(qū)動器的離線診斷，并且降低生產(chǎn)和診斷成本以及提高診斷精度。

因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電機驅(qū)動器驗證裝置，包括：人機交互界面，其被配置為接收用戶對電機驅(qū)動器的驗證指令，所述驗證指令包括所述電機驅(qū)動器和所述電機驅(qū)動器所驅(qū)動的電機所要執(zhí)行的一系列操作；傳感器單元，其被配置為采集信息，所述信息關(guān)于所述電機驅(qū)動器和所述電機在執(zhí)行所述一系列操作期間的工作狀態(tài)；以及處理單元，其被配置為基于所述傳感器單元所采集的信息來驗證所述電機驅(qū)動器的性能。

通過這種方式，與生產(chǎn)設(shè)備中采用的控制邏輯和架構(gòu)不一樣，本申請?zhí)峁┑碾x線電機驅(qū)動器驗證裝置采用的mcu或微處理器等處理單元是基于信息采集來進(jìn)行判斷得出驗證結(jié)果，而生產(chǎn)設(shè)備中采用的plc等控制單元僅僅執(zhí)行的是信息的轉(zhuǎn)換，即翻譯工作，以實施所需要的生產(chǎn)操作。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，plc不能脫機控制整個機械手系統(tǒng)運行，其要受控于站點控制器或機械手控制電腦。

通過采用本申請的公開內(nèi)容的電機驅(qū)動器驗證裝置能夠確保維修質(zhì)量并且防止電機損壞。通過這種驗證平臺，可以最大化地降低成本，并且極大縮短故障解決時間。

根據(jù)一個實施例，該人機交互界面還被配置為將電機驅(qū)動器的性能輸出給用戶。例如，該人機交互界面可以包括觸摸屏，因此其能夠向用戶顯示電機驅(qū)動器的驗證報告。這可以是更加用戶友好的，并且提升了用戶的操作體驗。

根據(jù)一個實施例，處理單元所驗證的電機驅(qū)動器的性能可以包括：良好、故障或者二者之間的臨界狀況中的一種。此外，如果處理單元所驗證的所述電機驅(qū)動器的性能為故障的情況下，該處理單元可以進(jìn)一步基于傳感器單元所采集的信息獲得故障原因，并且該人機交互界面還可以將所述電機驅(qū)動器的故障原因輸出給用戶。

根據(jù)一個實施例，傳感器單元所采集的信息包括但不限于以下中的至少一項：所述電機驅(qū)動器的com口、usb口、串行口、控制口、編碼口的狀態(tài)；輸入和/或輸出電壓；輸入和/或輸出電流；所述電機驅(qū)動器中的igbt晶閘管的電壓和/或電流；以及所述電機驅(qū)動器和/或所述電機的溫度。

根據(jù)上述實施例，該傳感器單元可以包括電壓電流檢測電路、信息取樣電路和溫度傳感器中的至少一種，以采集處理單元進(jìn)行驗證所需要的信息。

根據(jù)一個實施例，該處理單元可以是微處理器或者微控制器。并且，該處理單元還可以脫機地為電機驅(qū)動器更新配置應(yīng)用程序。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電機驅(qū)動器驗證方法，包括：接收用戶對電機驅(qū)動器的驗證指令，所述驗證指令包括所述電機驅(qū)動器和所述電機驅(qū)動器所驅(qū)動的電機所要執(zhí)行的一系列操作；采集信息，所述信息關(guān)于所述電機驅(qū)動器和所述電機在執(zhí)行所述一系列操作期間的工作狀態(tài)；并且基于所采集的信息來驗證所述電機驅(qū)動器的性能。

根據(jù)一個實施例，該方法還可以包括將所述電機驅(qū)動器的性能輸出給所述用戶。

根據(jù)一個實施例，將電機驅(qū)動器的性能輸出給用戶可以包括通過語音、可見光、震動、文字信息中的至少一種方式將所述電機驅(qū)動器的性能輸出給用戶。

參照結(jié)合附圖進(jìn)行的說明，本發(fā)明的其他目的和效果將變得更加顯而易見并且更加易于理解。

附圖說明

下面將結(jié)合實施例并且參照附圖更加具體地介紹和解釋本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出了包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的電機驅(qū)動器驗證裝置的電機驅(qū)動器驗證系統(tǒng)的框圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電機驅(qū)動器驗證方法的流程圖。

在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相似或相應(yīng)的特征和/或功能。

具體實施方式

下文中將參照附圖更加具體地說明本發(fā)明的實施例。

圖1示出了包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的電機驅(qū)動器驗證裝置10的電機驅(qū)動器驗證系統(tǒng)1的框圖。

如圖1所示，該驗證系統(tǒng)1包括待驗證的電機驅(qū)動器11和與之適配的電機12，以及根據(jù)本發(fā)明的實施例的電機驅(qū)動器驗證裝置10。該裝置10包括人機交互界面101、傳感器單元102以及處理單元103。如圖1所示，其中的箭頭示出了各個部件之間的信號或者數(shù)據(jù)流向關(guān)系。

人機交互界面101用于接收用戶對電機驅(qū)動器11的驗證指令。具體地，該驗證指令可以包括為了對電機驅(qū)動器11的性能進(jìn)行驗證而需要電機驅(qū)動器11和電機12所要執(zhí)行的一系列操作。通過監(jiān)測電機驅(qū)動器11和電機12在執(zhí)行一系列操作期間的各種參數(shù)，裝置10可以最終驗證電機驅(qū)動器11的性能。

ic測試分選機通常采用的例如是伺服電機驅(qū)動器sst1500。在對其進(jìn)行驗證時需要采用與之相適配的電機來進(jìn)行操作。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解，對于其他類型的電機驅(qū)動器而言，也可以相應(yīng)采用其適配的電機。

根據(jù)一個實施例，該人機交互界面101還被配置為將電機驅(qū)動器11的性能輸出給用戶。例如，該人機交互界面101可以包括觸摸屏，因此其能夠向用戶顯示電機驅(qū)動器11的驗證報告。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，該人機交互界面101可以通過各種方式與用戶進(jìn)行交互。例如，可以通過語音、可見光、震動、文字信息和觸摸等方式來與用戶進(jìn)行交互。

傳感器單元102用于采集信息。如上所述，傳感器單元102所采集的信息是關(guān)于電機驅(qū)動器11和其驅(qū)動的電機12在執(zhí)行一系列操作期間的工作狀態(tài)。

根據(jù)一個實施例，傳感器單元102所采集的信息包括以下中的至少一項：所述電機驅(qū)動器的com口、usb口、串行口、控制口、編碼口的狀態(tài)；輸入和/或輸出電壓；輸入和/或輸出電流；所述電機驅(qū)動器中的igbt晶閘管的電壓和/或電流；以及所述電機驅(qū)動器和/或所述電機的溫度。信息還可以包括電機驅(qū)動器的處理過程控制情況以及傳感器單元所采集的實際情況。

根據(jù)上述實施例，該傳感器單元102可以包括電壓電流檢測電路、信息取樣電路和溫度傳感器中的至少一種，以采集處理單元進(jìn)行驗證所需要的信息。此外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解的，可以使用熱敏電阻器作為溫度傳感器，或者也可以采用其他轉(zhuǎn)換的方式來通過采集的電流信息來獲得電機驅(qū)動器和電機的溫度信息。

處理單元103作為整個電機驅(qū)動器驗證裝置10的核心單元，其通過人機交互界面101接收用戶對電機驅(qū)動器11的驗證指令，并且相應(yīng)地控制電機驅(qū)動器11和電機12執(zhí)行一系列操作。此外，該處理單元103接收傳感器單元102所采集的信息，并且基于該信息來驗證電機驅(qū)動器11的性能。此外，處理單元103還可以將該信息存儲起來方便之后用戶進(jìn)行追蹤和查詢。

根據(jù)一個實施例，該處理單元103可以是微處理器或者微控制器mcu。并且，該處理單元103還可以脫機地為電機驅(qū)動器11更新配置應(yīng)用程序。

通過這種方式，與生產(chǎn)設(shè)備中采用的控制邏輯和架構(gòu)不一樣，本申請?zhí)峁┑碾x線電機驅(qū)動器驗證裝置10采用的mcu或微處理器等處理單元是基于信息采集來進(jìn)行判斷得出驗證結(jié)果，而生產(chǎn)設(shè)備中采用的plc等控制單元僅僅執(zhí)行的是信息的轉(zhuǎn)換，即翻譯工作，從而將操作員的控制指令轉(zhuǎn)換成電機驅(qū)動器可以理解的指令，以實施所需要的生產(chǎn)操作。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，plc不能脫機控制整個機械手系統(tǒng)運行，其要受控于協(xié)調(diào)整個機械手和測試單元的電腦的站點控制器或機械手控制電腦。

驗證裝置10的mcu或微處理器等處理單元103可以通過傳感器單元實時監(jiān)測電機驅(qū)動器和電機的溫度、電流、電壓、相位和反饋信號等信息。如果發(fā)現(xiàn)異常，則驗證裝置10的處理單元103可以切斷電源。而在生產(chǎn)設(shè)備中驗證時，由于通常存在多個電機驅(qū)動器和電機一起工作，因此如果操作者將不確定的電機驅(qū)動器置于生產(chǎn)線上進(jìn)行驗證時，一旦電機驅(qū)動器發(fā)出錯誤的信息并且給電機上電，則很可能突然將電機燒壞。這也可能進(jìn)一步造成整個機械手系統(tǒng)損壞和電機的毀壞。如果該電機驅(qū)動器是控制y軸方向運動的情況下，則機械臂很可能會掉落，從而造成巨大損失。

因此，通過采用本申請的公開內(nèi)容的電機驅(qū)動器驗證裝置能夠確保維修質(zhì)量并且防止電機和機械臂系統(tǒng)損壞。通過這種驗證平臺，可以最大化地降低成本，并且極大縮短故障解決時間。

根據(jù)一個實施例，處理單元103所驗證的電機驅(qū)動器11的性能可以包括：良好、故障或者二者之間的臨界狀況中的一種。性能為良好表示所驗證的電機驅(qū)動器11的性能正常。性能為故障表示所驗證的電機驅(qū)動器11的性能存在問題，不能正常使用。而介于良好和故障之間的性能狀況可以被認(rèn)為是臨界狀況，其表明所驗證的電機驅(qū)動器11的性能根據(jù)驗證參數(shù)的閾值可能處于較為模糊的地帶，在使用時仍然可能存在發(fā)生故障的風(fēng)險。

根據(jù)另一個實施例，如果操作人員是新手并且對于電機驅(qū)動器11的性能知之甚少的情況下，處理單元103所驗證的電機驅(qū)動器11的性能結(jié)果可以僅僅為良好和故障二者。即，在某些情況下，為了簡化處理，可以將處于臨界狀況下的電機驅(qū)動器11也判斷為是故障的，從而可以確保操作人員將僅僅驗證為良好的電機驅(qū)動器11回收使用。

此外，如果處理單元103所驗證的所述電機驅(qū)動器的性能為故障的情況下，該處理單元103可以進(jìn)一步基于傳感器單元102所采集的信息進(jìn)行分析從而獲得具體故障原因，并且該人機交互界面101還可以將所述電機驅(qū)動器的故障原因輸出給用戶。

通過上述結(jié)合圖1進(jìn)行的說明，已經(jīng)具體描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電機驅(qū)動器驗證裝置的工作原理。接下來，將參考圖2進(jìn)一步補充說明，其中圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電機驅(qū)動器驗證方法20的流程圖。

如上面已經(jīng)參照圖1介紹的電機驅(qū)動器驗證裝置的工作方式，圖2所示的方法20開始于s21，即，通過人機交互界面等手段，裝置10的處理單元103首先接收用戶對電機驅(qū)動器11的驗證指令。該驗證指令包括所述電機驅(qū)動器11和所述電機驅(qū)動器11所驅(qū)動的電機12所要執(zhí)行的一系列操作。

接著，在s22處，處理單元103與電機驅(qū)動器11和電機12交互，控制這兩個部件執(zhí)行用戶所指示的一系列操作。并且，通過裝置10的傳感器單元102等傳感部件來采集信息，其中所述信息關(guān)于所述電機驅(qū)動器和所述電機在執(zhí)行所述一系列操作期間的工作狀態(tài)。

最后，在s23處，處理單元103接收傳感器單元102所采集的信息，并且基于該信息來對電機驅(qū)動器的性能進(jìn)行驗證。

例如，一般來說sst1500型號的電機驅(qū)動器典型的故障是其采用的5v電源芯片的故障，包括通信及儲存問題等等。下面將以電機驅(qū)動器驗證裝置10對sst1500型號的電機驅(qū)動器11進(jìn)行驗證為例進(jìn)行具體說明：

首先，操作人員將待驗證的sst1500電機驅(qū)動器11安裝到驗證裝置10。接通供電電源之后，操作人員在人機交互界面101選擇下載驅(qū)動程序給電機驅(qū)動器11(此時電機12沒有工作，負(fù)荷不大，因而電機驅(qū)動器11的電源芯片還能工作)。這時電機驅(qū)動器11的指示燈會閃爍。下載完后指示燈常亮綠燈。斷電并初始化驅(qū)動器11和整個驗證系統(tǒng)。接下來操作人員在人機交互界面101選擇電機12所要執(zhí)行的一系列操作，包括電機12的力矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動方向等，然后點擊驗證‘開始’按鈕。

接著，處理單元103與電機驅(qū)動器11和電機12交互，控制這兩個部件執(zhí)行用戶所指示的上述一系列操作。并且，通過裝置10的傳感器單元102等傳感部件來采集信息，例如采集電機12的轉(zhuǎn)速信息和/或轉(zhuǎn)速波動的幅度。

進(jìn)一步地，處理單元103接收傳感器單元102所采集的信息，并且基于該信息來對電機驅(qū)動器11的性能進(jìn)行驗證。其中一種情況是，如果處理單元103判斷所采集的電機12的轉(zhuǎn)速低于預(yù)設(shè)的閾值或者轉(zhuǎn)速波動的幅度大于相應(yīng)預(yù)設(shè)的閾值，則判斷電機12不動或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)?？赡艿墓收戏秶?qū)動器11的脈沖控制器的供電電壓存在問題，或者是程序下載問題。

此時，處理單元103可以進(jìn)一步查看mcu采集回來的信號，包括電機12的驅(qū)動電壓以及電機驅(qū)動器11的溫度以確認(rèn)具體的故障原因。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)電機驅(qū)動器11的5v電源芯片的工作溫度異常(通常正常情況應(yīng)當(dāng)在50攝氏度以下)，則電機12的驅(qū)動電壓也會隨之波動。當(dāng)電源芯片的工作溫度達(dá)到80攝氏度左右，電源芯片輸出端就很不穩(wěn)定。因此，如果mcu采集的溫度異常則確認(rèn)故障原因是電源芯片故障，而如果溫度正常，則可以判斷故障原因可能是程序下載問題導(dǎo)致電機不能正常工作。

以上僅僅是結(jié)合本領(lǐng)域常用的sst1500電機驅(qū)動器11的常見故障之一對驗證裝置10的驗證過程進(jìn)行說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解的是基于不同型號的電機驅(qū)動器以及不同類型的故障，驗證裝置10可以基于其包括的傳感器單元102所采集的電機驅(qū)動器和電機在執(zhí)行指定操作過程中的信息來對電機驅(qū)動器的故障進(jìn)行診斷驗證。

根據(jù)一個實施例，該方法20還可以包括將電機驅(qū)動器的性能輸出給用戶。

根據(jù)一個實施例，將電機驅(qū)動器的性能輸出給用戶可以包括通過語音、可見光、震動、文字信息中的至少一種方式將所述電機驅(qū)動器的性能輸出給用戶。

例如，上述輸出操作可以借助于人機交互界面101來執(zhí)行，即，通過在例如觸摸屏等人機交互界面101所包括的喇叭、屏幕來完成該輸出操作。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解，上述輸出操作也不僅限于此。例如，可以通過附加的led彩燈顯示不同顏色來完成上述輸出操作，其中不同的顏色可以指示不同的驗證結(jié)果。

本發(fā)明可以用包含多個不同部件的硬件、以及適當(dāng)計算機程序來實現(xiàn)。在列舉多個部件的裝置權(quán)利要求中，這些部件中的一些可以用同一個硬件實現(xiàn)。某些裝置在互不相同的權(quán)利要求項中進(jìn)行描述并不說明這些裝置的組合不能有益地結(jié)合使用。

應(yīng)當(dāng)注意上述實施例示意而非限制本發(fā)明并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求范圍的情況下應(yīng)當(dāng)能夠設(shè)計出各種替代實施例。在權(quán)利要求書中，不應(yīng)該將括號中的任何附圖標(biāo)記理解成是對權(quán)利要求的限制。詞語“包括”并不排除存在權(quán)利要求或說明書中沒有列舉的元件或步驟。元件之前的詞語“一”或“一個”并不排除存在多個這種元件。在列舉了幾個單元的系統(tǒng)權(quán)利要求中，這些元件中的幾種可以由同一類軟件和/或硬件來實施。使用詞語“第一”、“第二”和“第三”等并不表示任何順序關(guān)系。應(yīng)當(dāng)將這些詞語理解成名稱。