一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)電設(shè)備測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]滾珠絲杠作為一種傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)、靈敏度高的高精度傳動(dòng)零件，廣泛應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)設(shè)備與裝置中。由于滾珠絲杠的加工與制造精度直接影響到數(shù)控機(jī)床等設(shè)備裝置的定位精度與加工質(zhì)量，所以需要對(duì)滾珠絲杠相關(guān)性能參數(shù)進(jìn)行有效、高精度的可靠測(cè)量，在某種特定場(chǎng)合，需要知道滾珠絲杠在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)扭矩與功率損耗，以判定該滾珠絲杠能否滿足其在特定環(huán)境的工作要求。目前，國(guó)內(nèi)滾珠絲杠的試驗(yàn)裝置多針對(duì)滾珠絲杠副的綜合性能，測(cè)試滾珠絲杠副動(dòng)態(tài)扭矩與功率的研發(fā)領(lǐng)域幾乎是空白，而某些廠家自行開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)機(jī)也缺乏模擬各種實(shí)際工況的能力，無(wú)法模擬實(shí)際工況，達(dá)不到使用要求。實(shí)用新型專(zhuān)利一種測(cè)試滾珠絲杠動(dòng)態(tài)扭矩與功率的裝置，專(zhuān)利號(hào):201520056317.7該專(zhuān)利公開(kāi)的技術(shù)包括伺服電機(jī)、前支撐塊、聯(lián)軸器、扭矩傳感器、扭矩傳感器輸出端、聯(lián)軸器、滾珠絲杠螺桿、滾珠絲杠螺母、滾珠絲杠螺母連接套、拉力彈簧、拉力傳感器與拉力彈簧連接鉤、拉力傳感器、后支撐塊、后支撐塊壓緊螺釘、調(diào)節(jié)軸、直線導(dǎo)軌連接底板螺釘、直線導(dǎo)軌連接底板、直線導(dǎo)軌滑塊與滾珠絲杠螺母連接套連接塊、直線導(dǎo)軌滑塊、直線導(dǎo)軌、底板、扭矩傳感器與底板緊固螺釘、扭矩傳感器輸入端、伺服電機(jī)輸出軸及前支撐塊緊固螺釘。本實(shí)用新型可以通過(guò)上位機(jī)軟件在電腦中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集出此往復(fù)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)扭矩值與功率，方便快捷，操作簡(jiǎn)單，然該系統(tǒng)僅僅從機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)而對(duì)于控制系統(tǒng)未做過(guò)詳細(xì)的設(shè)計(jì)，然滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集處理都在于其測(cè)試系統(tǒng)，而這些關(guān)鍵的技術(shù)在目前公開(kāi)的系統(tǒng)中尚未做詳細(xì)的設(shè)計(jì)，有一些單位設(shè)計(jì)了一些滾珠絲桿的測(cè)試系統(tǒng)然成本較高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還未曾大量的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，設(shè)計(jì)了一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是:如圖1所示，一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)，包括電源、扭矩傳感器、電機(jī)、拉力傳感器、工控機(jī)，還包括控制驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)換器、采集卡、拉力傳感器采集表，所述的電源、扭矩傳感器、控制驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)換器的VCC、GND端口對(duì)應(yīng)相連，電源的GND端口與采集卡的GND端口相連，扭矩傳感器的扭矩信號(hào)端口、轉(zhuǎn)速信號(hào)端口與采集卡的DB2端口、DBl端口對(duì)應(yīng)相連，采集卡通過(guò)PCI總線與工控機(jī)相連，電機(jī)的A相兩端口分別與控制驅(qū)動(dòng)器的A+、A-端口對(duì)應(yīng)相連，B相兩端口分別與控制驅(qū)動(dòng)器B+、B-兩端口對(duì)應(yīng)相連，控制驅(qū)動(dòng)器的CH、CL端口分別與轉(zhuǎn)換器的CANH、CANL端口對(duì)應(yīng)相連，轉(zhuǎn)換器通過(guò)232線與工控機(jī)的第一串口相連，拉力傳感器的VCC、GND端口、SING+、SING_端口分別與拉力傳感器采集表的EX+、EX-、SING+, SING-端口對(duì)應(yīng)相連，拉力傳感器采集通過(guò)232線與工控機(jī)的第二串口相連。
[0005]所述的電源的輸出電壓為12V，采集卡的型號(hào)為PC1-6259，轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為ΙΠΜ2501，控制驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)為ΙΠΜ242ΧΧ，拉力傳感器采集表的型號(hào)為DT70，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，扭矩傳感器的量程為O?0.5Nm。
[0006]其采用拉力傳感器采集測(cè)量過(guò)程中的拉力信息，采用扭矩傳感器測(cè)量滾珠絲桿在測(cè)量過(guò)程中所受到的扭矩值，利用步進(jìn)電機(jī)控制滾珠絲桿的轉(zhuǎn)速，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
【附圖說(shuō)明】
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[0007]圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖；
[0008]圖2是滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖中所示:1、拉力傳感器；2、彈簧3、螺紋套4、導(dǎo)軌5、滾珠絲桿6、第一聯(lián)軸器7、扭矩傳感器8、第二聯(lián)軸器9、電機(jī)10、電源11、工控機(jī)12、轉(zhuǎn)換器13、拉力傳感器采集表14、控制驅(qū)動(dòng)器15、采集卡。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是:如圖1所示，一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)，包括電源10、扭矩傳感器7、電機(jī)9、拉力傳感器1、工控機(jī)11，還包括控制驅(qū)動(dòng)器14、轉(zhuǎn)換器12、采集卡15、拉力傳感器采集表13，所述的電源10、扭矩傳感器7、控制驅(qū)動(dòng)器14、轉(zhuǎn)換器12的VCC、GND端口對(duì)應(yīng)相連，電源10的GND端口與采集卡15的GND端口相連，扭矩傳感器7的扭矩信號(hào)端口、轉(zhuǎn)速信號(hào)端口與采集卡15的DB2端口、DBl端口對(duì)應(yīng)相連，采集卡15通過(guò)PCI總線與工控機(jī)11相連，電機(jī)9的A相兩端口分別與控制驅(qū)動(dòng)器14的A+、A-端口對(duì)應(yīng)相連，B相兩端口分別與控制驅(qū)動(dòng)器14的B+、B-兩端口對(duì)應(yīng)相連，控制驅(qū)動(dòng)器14的CH、CL端口分別與轉(zhuǎn)換器12的CANH、CANL端口對(duì)應(yīng)相連，轉(zhuǎn)換器12通過(guò)232線與工控機(jī)11的第一串口相連，拉力傳感器I的VCC、GND端口、SING+、SING-端口分別與拉力傳感器采集表13的EX+、EX-、SING+, SING-端口對(duì)應(yīng)相連，拉力傳感器采集表13通過(guò)232線與工控機(jī)11的第二串口相連。
[0011 ] 所述的電源的輸出電壓為12V，采集卡的型號(hào)為PC1-6259，轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為ΙΠΜ2501，控制驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)為ΙΠΜ242ΧΧ，拉力傳感器采集表的型號(hào)為DT70，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，扭矩傳感器的量程為O?0.5Nm。
[0012]所述的一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)，其實(shí)施時(shí)，按圖2要求將采集系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)相連接，連接過(guò)程中保證整個(gè)系統(tǒng)的同軸度，其次按圖1要求將電機(jī)、拉力傳感器、扭矩傳感器、電源以及控制驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)換器、拉力傳感器采集表等器件按圖紙要求接線，之后將編寫(xiě)好的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)軟件打開(kāi)，即可以開(kāi)始測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中點(diǎn)啟動(dòng)，系統(tǒng)即可以自動(dòng)開(kāi)始采集拉力傳感器數(shù)據(jù)、扭矩傳感器數(shù)據(jù)，并將采集到的扭矩?cái)?shù)值、拉力數(shù)值以及速度數(shù)值進(jìn)行存儲(chǔ)計(jì)算，即可以測(cè)試出計(jì)算機(jī)在固定拉力下的扭矩值、以及通過(guò)轉(zhuǎn)速、扭矩與功率的關(guān)系計(jì)算出滾珠絲桿所消耗的功率，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，尤其適合滾珠絲桿的功率、扭矩等測(cè)試使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)，包括電源、扭矩傳感器、電機(jī)、拉力傳感器、工控機(jī)，其特征是還包括控制驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)換器、采集卡、拉力傳感器采集表，所述的電源、扭矩傳感器、控制驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)換器的VCC、GND端口對(duì)應(yīng)相連，電源的GND端口與采集卡的GND端口相連，扭矩傳感器的扭矩信號(hào)端口、轉(zhuǎn)速信號(hào)端口與采集卡的DB2端口、DBl端口對(duì)應(yīng)相連，采集卡通過(guò)PCI總線與工控機(jī)相連，電機(jī)的A相兩端口分別與控制驅(qū)動(dòng)器的A+、A-端口對(duì)應(yīng)相連，B相兩端口分別與控制驅(qū)動(dòng)器B+、B-兩端口對(duì)應(yīng)相連，控制驅(qū)動(dòng)器的CH、CL端口分別與轉(zhuǎn)換器的CANH、CANL端口對(duì)應(yīng)相連，轉(zhuǎn)換器通過(guò)232線與工控機(jī)的第一串口相連，拉力傳感器的VCC, GND端口、SING+, SING-端口分別與拉力傳感器采集表的EX+、EX-、SING+, SING-端口對(duì)應(yīng)相連，拉力傳感器采集表通過(guò)232線與工控機(jī)的第二串口相連，所述的采集卡的型號(hào)為PC1-6259，轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為ΙΠΜ2501，控制驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)為ΙΠΜ242ΧΧ，拉力傳感器采集表的型號(hào)為DT70。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源的輸出電壓為12V，電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，扭矩傳感器的量程為O?0.5Nm。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于機(jī)械設(shè)備測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滾珠絲桿測(cè)試系統(tǒng)，包括電源、扭矩傳感器、電機(jī)、拉力傳感器、工控機(jī)，還包括控制驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)換器、采集卡、拉力傳感器采集表，所述的電源、扭矩傳感器、控制驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)換器的VCC、GND端口對(duì)應(yīng)相連，電源的GND端口與采集卡的GND端口相連，扭矩傳感器與采集卡相連，采集卡與工控機(jī)相連，電機(jī)與控制驅(qū)動(dòng)器相連，控制驅(qū)動(dòng)器通過(guò)232線與工控機(jī)的第一串口相連，拉力傳感器與拉力傳感器采集表相連，拉力傳感器采集表通過(guò)232線與工控機(jī)的第二串口相連，本系統(tǒng)其穩(wěn)定可靠，擴(kuò)展方便，尤其適合滾珠絲桿測(cè)試使用。
【IPC分類(lèi)】G01M13/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204855156
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520655587
【發(fā)明人】牛亞洲, 王曉光, 牛亞娜, 康會(huì)峰, 王云, 盧晨洋, 徐明月, 王順心
【申請(qǐng)人】牛亞洲
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月22日