一、核心原理

用伺服电机工作在转矩模式（力矩模式），固定输出一个稳定力矩，通过力臂 / 滑轮把力矩转换成直线拉力，实现：

• 恒拉力测试

• 渐变拉力测试

• 拉断测试

• 保持力测试

二、硬件怎么搭

1. 机械结构（二选一）

1）滑轮 + 砝码标定（最准）

• 伺服轴装同步轮 / 滑轮

• 绳子一端挂被测物，一端挂标准砝码

• 用来标定力矩 → 拉力的关系

2）直接拉工件

• 伺服电机带减速机 → 丝杆 / 皮带 → 拉被测产品

2. 必须配件

• 伺服电机 + 驱动器（安川、松下、台达、三菱都行）

• 减速机（可选，但推荐）：增大力矩，拉力更稳

• 张力臂 / 滑轮

• （高精度）可选：张力传感器（直接显示公斤数）

三、关键公式：伺服力矩 ↔ 拉力

F=D2×T×i

• F：拉力（牛 N）

• T：伺服电机额定力矩（N・m）

• i：减速机减速比

• D：滑轮直径（m）

换算成公斤：Fkg=9.8F

举个例子（你马上能套）

伺服：0.64N・m减速比：1:10滑轮直径：D=0.08m

F = 2×0.64×10 ÷ 0.08 = 160 N ≈ 16 kg 拉力

四、伺服必须设置：转矩模式

通用设置（所有伺服都一样）

1. 控制模式：转矩控制 / 力矩模式

• 安川：Pn000 = 2

• 松下：Pr0.01 = 2

• 台达：P1-01 = 01

2. 转矩限制 = 测试拉力对应的力矩

3. 速度限制：设一个低速（防止拉太快冲坏）

两种给力矩方式

1）模拟量给定（0~10V）

• 0V = 0 力矩

• 10V = 100% 力矩2）通讯给定（Modbus / 总线）

• 直接写力矩百分比：0~100%

五、控制逻辑

1. 恒拉力测试

1. 伺服设为转矩模式

2. 设置最大速度限制（很低，比如 30~100rpm）

3. 输出固定力矩 → 自动保持恒定拉力

4. 记录位移 / 时间 / 是否拉断

2. 渐进拉力（从 0 慢慢加大）

1. 力矩从 0% 开始

2. 每 100ms +1%（可设）

3. 到达目标值保持，或直到产品变形 / 拉断

4. 记录：最大拉力 + 对应位置

3. 安全逻辑（必须加）

• 超过设定行程 → 立即停止

• 超过最大力矩 → 立即停止

• 急停直接断开伺服使能

六、怎么标定

1. 滑轮上挂已知重量砝码

2. 调整伺服力矩，让砝码刚好悬停不动

3. 记录此时的力矩百分比

4. 建立：力矩% ↔ 拉力kg 的对应表以后直接调用即可。