本發(fā)明與線性滑軌有關(guān)，特別是指一種用于線性滑軌的預(yù)壓力檢測方法。

背景技術(shù)：

線性滑軌是通過滾動體(如鋼珠或滾柱)在滑臺與軌道之間的循環(huán)滾動，讓滑臺能沿著軌道進(jìn)行高精度的線性運(yùn)動。然而在高速運(yùn)動的過程中，由于滾動體與軌道之間的摩擦與碰撞，使得線性滑軌很容易產(chǎn)生振動而造成使用壽命的降低，為了解決前述問題，線性滑軌會通過施加預(yù)壓力來達(dá)到提升結(jié)構(gòu)剛性及消除間隙的效果。

就線性滑軌的預(yù)壓力來說，目前所采用的檢測方法先從滑臺所需要的推力來取得滾動體與軌道之間的摩擦力，再通過摩擦力與預(yù)壓力之間的線性關(guān)系即可換算出預(yù)壓力的范圍，但是在前述檢測方法中，摩擦力很容易受到環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生誤差，如此將會造成最后所得到的預(yù)壓力數(shù)值不夠精確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于線性滑軌的預(yù)壓力檢測方法，其能提高對預(yù)壓力的檢測精確度。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的預(yù)壓力檢測方法包含有下列幾個步驟。第一個步驟是使用一外力施加裝置對一線性滑軌施加外力，該外力施加裝置在施加外力的同時(shí)會發(fā)送一沖擊信號，第二個步驟是使用一傳感器感測該線性滑軌在受到外力時(shí)所產(chǎn)生的振動而發(fā)送一物理量信號，該物理量信號可以是位移、速度、加速度或是壓力，第三個步驟是使用一信號分析器 接收該外力施加裝置的沖擊信號及該傳感器的物理量信號，并根據(jù)所接收到的結(jié)果計(jì)算出該線性滑軌的預(yù)壓力。

由上述可知，本發(fā)明所采用的檢測方法不需要取得摩擦力的數(shù)值，所以可以避免各種環(huán)境因素對檢測結(jié)果造成不當(dāng)影響，進(jìn)而達(dá)到提高檢測精確度的目的。

附圖說明

為進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說明如后，其中：

圖1為實(shí)施本發(fā)明的預(yù)壓力檢測方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施本發(fā)明的預(yù)壓力檢測方法的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的流程圖。

圖4為本發(fā)明的函數(shù)圖，主要顯示三種不同預(yù)壓力的滑臺的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖5為本發(fā)明的函數(shù)圖，主要顯示滑臺在三種不同敲擊方向之下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖6a-圖6c為本發(fā)明的預(yù)壓力檢測方法的結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示滑臺的三種不同敲擊方向。

圖7為本發(fā)明的函數(shù)圖，主要顯示在三種不同敲擊位置之下，線性滑軌在組裝上有誤差跟無誤差的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖8a-圖8c為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示滑臺的三種不同敲擊位置。

具體實(shí)施方式

請先參閱圖1，圖中所示的線性滑軌10包含有一軌道12與一可滑移地設(shè)于軌道12的滑臺14。請?jiān)倥浜蠀㈤唸D3，本發(fā)明的預(yù)壓力檢測方法包含有下列步驟：

步驟a)s1：通過人工方式或通過一機(jī)械手臂操作一外力施加裝置16對線性滑軌10的滑臺14施加外力，外力施加裝置16在施加外力的同時(shí)會發(fā)送一沖擊信號。外力施加裝置16可以是沖擊錘或激振器，在此并不特別加以限定，此外，在操作外力施加裝置16之前，可以先將線性滑軌 10安裝于一固定座18，使線性滑軌10在受到外力施加裝置16所施加的外力時(shí)不會產(chǎn)生位移，固定座18的剛性需要小于線性滑軌10的剛性，以避免對檢測過程造成誤判。事實(shí)上，固定座18的剛性亦可大于線性滑軌10的剛性，也就是當(dāng)固定座18的剛性大于線性滑軌10的剛性時(shí)，例如固定座18為一般地板的材質(zhì)，而當(dāng)固定座18的剛性小于線性滑軌10的剛性時(shí)，例如固定座18為海綿，因此使用何種材質(zhì)作為固定座18，本發(fā)明并不以此為限。

步驟b)s2：使用一傳感器20感測線性滑軌10在受到外力時(shí)所產(chǎn)生的振動而發(fā)送一物理量信號。傳感器20可以是加速規(guī)、速度傳感器、位移傳感器或麥克風(fēng)，在此并不特別加以限定。

以圖1而言，傳感器20為一種壓電式加速規(guī)，傳感器20直接貼附在線性滑軌10，其所接收的物理量信號是線性滑軌10在受到外力時(shí)所產(chǎn)生的振動而發(fā)送的加速度。

以圖2而言，傳感器20為一種量測用麥克風(fēng)，傳感器20與線性滑軌10保持一段距離而并未與線性滑軌10接觸，其所接收的物理量信號是線性滑軌10在受到外力時(shí)所產(chǎn)生的振動而發(fā)送的聲壓。

步驟c)s3：使用一信號分析器22接收外力施加裝置16的沖擊信號及傳感器20的振動信號，在接收到兩個信號的后根據(jù)兩者之間的比值來計(jì)算出一頻率響應(yīng)函數(shù)，如此即可通過頻率響應(yīng)函數(shù)(frequencyresponsefunction，frf)所顯示出的頻率變化來計(jì)算出線性滑軌10的預(yù)壓力。在計(jì)算兩個信號的比值時(shí)，可以用沖擊信號所換算出來的數(shù)值作為分母，也可以用振動信號所換算出來的數(shù)值作為分母。

轉(zhuǎn)移函數(shù)(transferfunction)是指以數(shù)學(xué)表示式描述一現(xiàn)象時(shí)，其現(xiàn)象的輸入因素與輸出結(jié)果之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式。如數(shù)學(xué)式y(tǒng)＝ax，其中y可視為輸出，x視為輸入，則y/x＝a，則a為輸出y與輸入x之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式，即為控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移函數(shù)。

請參閱圖4，圖4主要是顯示三個不同預(yù)壓力的滑臺在同一位置分別敲擊三次后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這三個滑臺分別通過一第一預(yù)壓力值(p1)與一第二預(yù)壓力值，第一預(yù)壓力值(p1)大于第二預(yù)壓力值(p2)。從圖中可以看出，通過相同預(yù)壓力的滑臺在自然頻率的峰值會呈現(xiàn)相同的情況。

請?jiān)賲㈤唸D5及圖6a-圖6c，圖5主要是顯示兩個不同預(yù)壓力的滑臺14在三種不同敲擊方向的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖6a顯示外力施加裝置16敲擊滑臺14的頂面，傳感器20安裝于軌道12的底面，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示的p3與p4，p3代表預(yù)壓力值較小的滑臺14，p4代表預(yù)壓力值較大的滑臺14，圖6b顯示外力施加裝置16敲擊滑臺14的頂面，傳感器20亦安裝于滑臺14的頂面，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示的p5與p6，p5代表預(yù)壓力值較小的滑臺14，p6代表預(yù)壓力值較大的滑臺14，圖6c顯示外力施加裝置16敲擊滑臺14的側(cè)面，傳感器20安裝于軌道12受敲擊的側(cè)面，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示的p7與p8，p7代表預(yù)壓力值較小的滑臺14，p8代表預(yù)壓力值較大的滑臺14。由上述可知，敲擊方向會影響自然頻率的峰值，但仍可鑒別出兩個滑臺14之間通過不同的預(yù)壓力。

請參閱圖7，圖7主要是顯示同一個滑臺在三個不同敲擊位置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，敲擊位置如圖8a-圖8c所示，外力施加裝置16分別敲擊滑臺14的頂面的左側(cè)位置、中央位置及右側(cè)位置，傳感器20安裝于滑臺14的側(cè)面，就同一個滑臺14而言，敲擊位置的不同并不會影響自然頻率的峰值。再如圖7所示，位于上方的頻率響應(yīng)函數(shù)為線性滑軌在沒有組裝誤差的情況，自然頻率的峰值為p9，位于下方的頻率響應(yīng)函數(shù)為線性滑軌在有組裝誤差的情況，自然頻率的峰值為p10，從圖中可以看出，同一個線性滑軌不論是否有組裝上的誤差都不會影響自然頻率的峰值。

由上述可知，本發(fā)明所采用的檢測方法不需要取得摩擦力的數(shù)值，所以可以避免各種環(huán)境因素對檢測結(jié)果造成不當(dāng)影響，進(jìn)而達(dá)到提高檢測精確度的目的。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種用于線性滑軌的預(yù)壓力檢測方法，首先使用一外力施加裝置對一線性滑軌施加外力，外力施加裝置在施加外力的同時(shí)會發(fā)送一沖擊信號，接著使用一傳感器感測線性滑軌在受到外力時(shí)所產(chǎn)生的振動而發(fā)送一振動信號，最后使用一信號分析器接收外力施加裝置的沖擊信號及傳感器的振動信號，并根據(jù)所接收到的結(jié)果計(jì)算出線性滑軌的預(yù)壓力。由此，本發(fā)明所采用的方法可以在不受到環(huán)境因素的影響之下準(zhǔn)確地檢測出線性滑軌的預(yù)壓力。

技術(shù)研發(fā)人員：郭長信;李柏霖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上銀科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.01.07
技術(shù)公布日：2017.07.14