一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種彈簧載荷機(jī)構(gòu)的通用測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—只彈簧有多個(gè)參數(shù)需要檢測(cè)，如負(fù)荷、剛度、柔度等，其中負(fù)荷是最常見(jiàn)的檢測(cè)指標(biāo)，它表明了在指定變形的情況下，該彈簧所產(chǎn)生的負(fù)荷值，用以控制自動(dòng)機(jī)械所需要的動(dòng)力，同時(shí)又不至于產(chǎn)生過(guò)大的載荷。目前，國(guó)內(nèi)的許多機(jī)械制造類(lèi)廠(chǎng)家對(duì)于彈簧的載荷測(cè)試還處于初級(jí)階段，主要通過(guò)人工測(cè)試。這樣不僅浪費(fèi)了人力成本，整個(gè)檢測(cè)的過(guò)程也比較復(fù)雜，效率比較低下，測(cè)試精度不高，尤其是一些高強(qiáng)度的專(zhuān)用彈簧。
[0003]當(dāng)前，國(guó)內(nèi)彈簧產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造工藝生產(chǎn)設(shè)備快速發(fā)展，彈簧材料性能方面也迅速提高，同樣對(duì)應(yīng)用彈簧的性能要求也越來(lái)越高。所以，能實(shí)現(xiàn)彈簧性能檢測(cè)的智能化設(shè)備的開(kāi)發(fā)，成為彈簧工業(yè)發(fā)展的需要和必然趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，其組成一體化、工作智能化，能夠有效節(jié)省人力成本，提高彈簧性能檢測(cè)的高效性和準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，包括控制臺(tái)和載荷安裝平臺(tái)，所述載荷安裝平臺(tái)包括水平相對(duì)設(shè)置的固定塊和活動(dòng)塊，固定塊位置固定，活動(dòng)塊通過(guò)一受控制臺(tái)控制的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)以相對(duì)固定塊水平位移，固定塊上設(shè)有用于與彈簧載荷一端連接的接耳，活動(dòng)塊上安裝有力傳感器，力傳感器上設(shè)有用于與彈簧載荷另一端連接的接耳，控制臺(tái)接收力傳感器的輸出信號(hào)，控制臺(tái)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)裝置控制活動(dòng)塊移動(dòng)，彈簧載荷隨之壓縮或拉伸，壓縮或拉伸的位移變化值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的位移特征點(diǎn)處時(shí)，記錄力傳感器傳輸來(lái)的力測(cè)試值。
[0007]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、絲杠、固定框架、驅(qū)動(dòng)桿、絲杠螺母以及導(dǎo)向器，電機(jī)的控制端與控制臺(tái)相連，絲杠水平穿裝于固定框架內(nèi)，電機(jī)安裝于固定框架的一側(cè)以驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿的一端從固定框架的另一側(cè)穿入并與螺接于絲杠上的絲杠螺母固接，驅(qū)動(dòng)桿的另一端與活動(dòng)塊固定，所述導(dǎo)向器包括固定于固定框架上并套于驅(qū)動(dòng)桿外的導(dǎo)向套以及固定于導(dǎo)向套末端供絲杠穿過(guò)的導(dǎo)向板。
[0008]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
[0009]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，測(cè)試開(kāi)始前，控制臺(tái)控制驅(qū)動(dòng)裝置控制活動(dòng)塊移動(dòng)，彈簧載荷隨之壓縮或拉伸，當(dāng)力傳感器所傳輸來(lái)的力測(cè)試值為零時(shí)，記錄此時(shí)的位移值為零位，測(cè)試開(kāi)始后，以此零位為基礎(chǔ)計(jì)算位移變化值。
[0010]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，測(cè)試過(guò)程中控制臺(tái)根據(jù)各組位移特征點(diǎn)和力測(cè)試值數(shù)據(jù)繪制力-位移關(guān)系曲線(xiàn)。
[0011]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述控制臺(tái)包括用于打印位移特征點(diǎn)和力測(cè)試值數(shù)據(jù)的打印機(jī)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明系統(tǒng)功能較強(qiáng)，采用了可靠性較高的工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)過(guò)程的自動(dòng)化。自動(dòng)化程度高，可靠性好，不但排除了原有檢測(cè)過(guò)程中人為因素的影響，使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確，而且大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了作業(yè)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。其組成簡(jiǎn)單，控制方便維護(hù)、檢修工作量少，大大降低了維護(hù)檢修費(fèi)用?’另夕卜，控制臺(tái)可以通過(guò)配置友好的人機(jī)界面，使得整個(gè)系統(tǒng)更形象直觀(guān)，易于操作，保證了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的安全可靠性，在彈簧工業(yè)發(fā)展中具有較高的推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0014]【附圖說(shuō)明】:1-控制臺(tái)，2-載荷安裝平臺(tái)，3-固定塊，4-活動(dòng)塊，5-力傳感器，6_電機(jī)，7-絲杠，8-固定框架，9-驅(qū)動(dòng)桿，10-絲杠螺母，11-導(dǎo)向套，12-導(dǎo)向板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似方法及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]參照?qǐng)D1，本發(fā)明描述的一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)主要由控制臺(tái)I和載荷安裝平臺(tái)2組成。載荷安裝平臺(tái)2包括水平相對(duì)設(shè)置的固定塊3和活動(dòng)塊4，固定塊3位置固定，活動(dòng)塊4通過(guò)一受控制臺(tái)I控制的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)以相對(duì)固定塊3水平位移。固定塊3上設(shè)有用于與彈簧載荷一端連接的接耳，活動(dòng)塊4上安裝有力傳感器5，力傳感器5上設(shè)有用于與彈簧載荷另一端連接的接耳。工作時(shí)，控制臺(tái)I接收力傳感器5的輸出信號(hào)，控制臺(tái)I通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)裝置控制活動(dòng)塊4移動(dòng)，彈簧載荷隨之壓縮或拉伸，壓縮或拉伸的位移變化值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的位移特征點(diǎn)處時(shí)，記錄力傳感器5傳輸來(lái)的力測(cè)試值。具體工作過(guò)程是:力傳感器采集當(dāng)前彈簧載荷的回彈力，并將其轉(zhuǎn)化成4-20mA的電流型信號(hào)，然后將電流轉(zhuǎn)換為0-10V的電壓信號(hào)導(dǎo)入數(shù)據(jù)采集卡，PC對(duì)數(shù)據(jù)采集卡所采集的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、濾波、整流等處理得到力測(cè)試值。
[0017]驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)6、絲杠7、固定框架8、驅(qū)動(dòng)桿9、絲杠螺母10以及導(dǎo)向器，電機(jī)6—般采用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)。電機(jī)6的控制端與控制臺(tái)I相連，絲杠7水平穿裝于固定框架8內(nèi)，電機(jī)6安裝于固定框架8的一側(cè)以驅(qū)動(dòng)絲杠7轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿9的一端從固定框架8的另一側(cè)穿入并與螺接于絲杠7上的絲杠螺母10固接，驅(qū)動(dòng)桿9的另一端與活動(dòng)塊4固定。導(dǎo)向器包括固定于固定框架8上并套于驅(qū)動(dòng)桿9外的導(dǎo)向套11以及固定于導(dǎo)向套11末端供絲杠7穿過(guò)的導(dǎo)向板12。導(dǎo)向套11和導(dǎo)向板12的配置可以使得絲杠7和驅(qū)動(dòng)桿9的運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)可靠。工作時(shí)，電機(jī)6驅(qū)動(dòng)絲杠7轉(zhuǎn)動(dòng)，由絲杠螺母10將絲杠7的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)桿9的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)塊4在驅(qū)動(dòng)桿9的作用下可以跟隨位移，由于彈簧載荷的兩端分別固定于活動(dòng)塊4和固定塊3上，因此電機(jī)6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)彈簧載荷即可進(jìn)行拉伸和壓縮測(cè)試。
[0018]采用以上組成結(jié)構(gòu)，控制臺(tái)可完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度，旋轉(zhuǎn)速度等動(dòng)作的控制，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)將動(dòng)作再次傳遞給絲杠，完成絲杠與彈簧座的一同上下動(dòng)作，從而使被測(cè)彈簧實(shí)現(xiàn)伸縮檢測(cè)。彈簧的壓縮或拉伸量由電機(jī)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)確定。
[0019]下面對(duì)本發(fā)明的測(cè)試應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]裝載彈簧載荷時(shí)，首先將彈簧載荷的一端與力傳感器的接耳連接，力傳感器連接時(shí)，接耳不能擰到底，以免連接接耳碰到力傳感器的受感部分，影響到測(cè)量精度或出現(xiàn)測(cè)量曲線(xiàn)變形。彈簧載荷的另一端與固定塊的接耳連接。力傳感器上一般設(shè)有力顯示表，連接完成后可以通過(guò)手動(dòng)操作的方式對(duì)活動(dòng)塊的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得力顯示表上的讀數(shù)初步歸零，力顯示表的主要作用安裝載荷機(jī)構(gòu)時(shí)的零位大致確定，不能用于工作過(guò)程中的力值讀取。
[0021]裝載彈簧載荷完成后，對(duì)控制臺(tái)進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)配置，可對(duì)彈簧型號(hào)、力傳感器型號(hào)、步進(jìn)電機(jī)與上位機(jī)通信等進(jìn)行設(shè)置。工作開(kāi)始且未進(jìn)行測(cè)試時(shí)，控制臺(tái)可以通過(guò)自動(dòng)控制的方式進(jìn)行尋零，具體地，控制臺(tái)控制驅(qū)動(dòng)裝置控制活動(dòng)塊移動(dòng)，彈簧載荷隨之壓縮或拉伸，當(dāng)力傳感器所傳輸來(lái)的力測(cè)試值為零時(shí)，記錄此時(shí)的位移值為零位，測(cè)試開(kāi)始后，以此零位為基礎(chǔ)計(jì)算位移變化值。另外，此過(guò)程也可以通過(guò)人手操作實(shí)現(xiàn)，即操作人員可以通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得活動(dòng)塊位置變化，觀(guān)察力傳感器上的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)為零時(shí)即可得到零位位置。
[0022]本發(fā)明的測(cè)試可以通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)測(cè)試的方式進(jìn)行。手動(dòng)測(cè)試時(shí)，可以通過(guò)人工輸入相應(yīng)的速度和位移量，使得平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)彈簧測(cè)試的四個(gè)過(guò)程:壓縮進(jìn)程一壓縮回程一拉伸進(jìn)程一拉伸回程。自動(dòng)測(cè)試即系統(tǒng)自動(dòng)完成以上四個(gè)過(guò)程。
[0023]在測(cè)試過(guò)程中，壓縮或拉伸的位移變化值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的位移特征點(diǎn)處時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在對(duì)應(yīng)的位移特征點(diǎn)處保存相應(yīng)的力測(cè)試值，提供給試驗(yàn)人員進(jìn)行分析。為了使得測(cè)試結(jié)果更加直觀(guān)，上述數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)向試驗(yàn)人員顯示，另外還優(yōu)選自動(dòng)繪制力-位移關(guān)系曲線(xiàn)進(jìn)行顯示，便于用于觀(guān)察和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。更進(jìn)一步的是，控制臺(tái)還配置有打印機(jī)，用于打印位移特征點(diǎn)和力測(cè)試值數(shù)據(jù)。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:包括控制臺(tái)和載荷安裝平臺(tái)，所述載荷安裝平臺(tái)包括水平相對(duì)設(shè)置的固定塊和活動(dòng)塊，固定塊位置固定，活動(dòng)塊通過(guò)一受控制臺(tái)控制的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)以相對(duì)固定塊水平位移，固定塊上設(shè)有用于與彈簧載荷一端連接的接耳，活動(dòng)塊上安裝有力傳感器，力傳感器上設(shè)有用于與彈簧載荷另一端連接的接耳，控制臺(tái)接收力傳感器的輸出信號(hào)，控制臺(tái)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)裝置控制活動(dòng)塊移動(dòng)，彈簧載荷隨之壓縮或拉伸，壓縮或拉伸的位移變化值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的位移特征點(diǎn)處時(shí)，記錄力傳感器傳輸來(lái)的力測(cè)試值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、絲杠、固定框架、驅(qū)動(dòng)桿、絲杠螺母以及導(dǎo)向器，電機(jī)的控制端與控制臺(tái)相連，絲杠水平穿裝于固定框架內(nèi)，電機(jī)安裝于固定框架的一側(cè)以驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿的一端從固定框架的另一側(cè)穿入并與螺接于絲杠上的絲杠螺母固接，驅(qū)動(dòng)桿的另一端與活動(dòng)塊固定，所述導(dǎo)向器包括固定于固定框架上并套于驅(qū)動(dòng)桿外的導(dǎo)向套以及固定于導(dǎo)向套末端供絲杠穿過(guò)的導(dǎo)向板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:測(cè)試開(kāi)始前，控制臺(tái)控制驅(qū)動(dòng)裝置控制活動(dòng)塊移動(dòng)，彈簧載荷隨之壓縮或拉伸，當(dāng)力傳感器所傳輸來(lái)的力測(cè)試值為零時(shí)，記錄此時(shí)的位移值為零位，測(cè)試開(kāi)始后，以此零位為基礎(chǔ)計(jì)算位移變化值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:測(cè)試過(guò)程中控制臺(tái)根據(jù)各組位移特征點(diǎn)和力測(cè)試值數(shù)據(jù)繪制力-位移關(guān)系曲線(xiàn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述控制臺(tái)包括用于打印位移特征點(diǎn)和力測(cè)試值數(shù)據(jù)的打印機(jī)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種彈簧載荷測(cè)試系統(tǒng)，包括控制臺(tái)和載荷安裝平臺(tái)，載荷安裝平臺(tái)包括固定塊和活動(dòng)塊，活動(dòng)塊通過(guò)一受控制臺(tái)控制的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)以相對(duì)固定塊水平位移，活動(dòng)塊上安裝有力傳感器，控制臺(tái)接收力傳感器的輸出信號(hào)，控制臺(tái)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)裝置控制活動(dòng)塊移動(dòng)，彈簧載荷隨之壓縮或拉伸，壓縮或拉伸的位移變化值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的位移特征點(diǎn)處時(shí)，記錄力傳感器傳輸來(lái)的力測(cè)試值。本發(fā)明系統(tǒng)功能較強(qiáng)，采用了可靠性較高的工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)過(guò)程的自動(dòng)化。自動(dòng)化程度高，可靠性好，不但排除了原有檢測(cè)過(guò)程中人為因素的影響，使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確，而且大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了作業(yè)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
【IPC分類(lèi)】G01M13/00, G01N3/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105136576
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510586341
【發(fā)明人】李驍, 鄭昆, 侯衛(wèi)國(guó), 劉永明, 李明峻
【申請(qǐng)人】蕪湖賽寶信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月15日