CN109425485A - 一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台及其试验方法，包括试验平台机身，驱动系统和自动控制系统，所述的实验平台机身包括试验台，导轨和紧固装置，所述的驱动系统和自动控制系统设置在所述试验平台机身的两端，所述的驱动系统包括伺服电机，滚动滚珠丝杠副，操作台，所述的伺服电机输出轴与滚动滚珠丝杠副的一端连接，所述操作台通过滚动导轨副安装在滑块上，所述的自动控制系统包括自动测试系统和数据处理系统，所述数据处理系统包括计算机，数据传感器，数据采集器。

Description

一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台及其试验方法

技术领域

发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台及其试验方法。

背景技术

滚珠丝杠副又名滚珠丝杆副、滚珠螺杆副。是由丝杠及螺母二个配套组成的。是目前传动机械中精度最高也是最常用的传动装置。滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。

对于滚动滚珠丝杠副的各种试验是对于生产加工特别重要的一个环节，目前市面上的试验机五花八门，大都功能单一，结构繁琐，在使用过程中浪费大量人力物力，还得不到较好的试验效果。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台及其试验方法，集成了多种试验功能，试验结果精确，操作简便，智能化设计，一个工作人员即可完成试验。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台，包括试验平台机身，驱动系统和自动控制系统，所述的实验平台机身包括试验台，导轨和紧固装置，所述的驱动系统和自动控制系统设置在所述试验平台机身的两端，所述的驱动系统包括伺服电机，滚动滚珠丝杠副，操作台，所述的伺服电机输出轴与滚动滚珠丝杠副的一端连接，所述操作台通过滚动导轨副安装在滑块上，所述的自动控制系统包括自动测试系统和数据处理系统，所述数据处理系统包括计算机，数据传感器，数据采集器。

进一步的，所述的试验平台机身还设置有测距光栅和标尺，所述测距光栅和标尺与所示实验平台机身固定连接并且可以同步移动。

进一步的，所述的数据传感器包括速度传感器，位移传感器，声音传感器和压力传感器，所述的计算机中内置数据采集端口，与数据采集器相连接，将采集到的信号通过软件输出为相应的数据。

一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台的试验方法，所述的方法基于所述的一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台，所述试验方法包括以下步骤：

步骤一、将待测滚动滚珠丝杠副放置在所述导轨上，调节紧固装置，使待测滚动滚珠丝杠副固定。

步骤二、开启驱动系统，输入对应的试验参数，此时伺服电机开始驱动实验平台，准备进入相关测试。

步骤三、进行运动精确度试验，由伺服电机驱动，带动待测滚动滚珠丝杠副在导轨上按照既定的路线做往复运动，所述的数据传感器会被触发，记录下相应的运动轨迹，数据经由数据采集器输入到计算机后，有计算机分析得出具体的实验数据，同时，温度，压力，噪音等信息也一并得到采集。

步骤四、进行变形试验，伺服电机驱动待测滚动滚珠丝杠副在试验平台上运动，所述的测距光栅会测量待测滚动滚珠丝杠副的直线位移和上下位移，同时在标尺的配合下，从而测量出实时的形变量，实时数据经由数据采集器传输至计算机，由计算机处理分析出具体数据。

步骤五、运行速度试验，采用测距光栅测试的位移数据和数据传感器测试的数据，，通过对光栅尺输出的测试信号对时间进行一次和二次微分计算，得到驱动速度和加速度。

有益效果：本发明的一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台及其试验方法集成了常用的试验类型于一体，通过先进的智能化硬件和软件将它们集合在一起，从而保证了试验精度和易操作性，另外虽然功能集大成，但是结构却不复杂，平台化的驱动系统和控制系统，各司其职，使得试验有条不紊。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台，包括试验平台机身，驱动系统和自动控制系统，所述的实验平台机身包括试验台，导轨和紧固装置，所述的驱动系统和自动控制系统设置在所述试验平台机身的两端，所述的驱动系统包括伺服电机，滚动滚珠丝杠副，操作台，所述的伺服电机输出轴与滚动滚珠丝杠副的一端连接，所述操作台通过滚动导轨副安装在滑块上，所述的自动控制系统包括自动测试系统和数据处理系统，所述数据处理系统包括计算机，数据传感器，数据采集器。

进一步的，所述的试验平台机身还设置有测距光栅和标尺，所述测距光栅和标尺与所示实验平台机身固定连接并且可以同步移动。

进一步的，所述的数据传感器包括速度传感器，位移传感器，声音传感器和压力传感器，所述的计算机中内置数据采集端口，与数据采集器相连接，将采集到的信号通过软件输出为相应的数据。

一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台的试验方法，所述的方法基于所述的一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台，所述试验方法包括以下步骤：

步骤一、将待测滚动滚珠丝杠副放置在所述导轨上，调节紧固装置，使待测滚动滚珠丝杠副固定。

步骤二、开启驱动系统，输入对应的试验参数，此时伺服电机开始驱动实验平台，准备进入相关测试。

步骤三、进行运动精确度试验，由伺服电机驱动，带动待测滚动滚珠丝杠副在导轨上按照既定的路线做往复运动，所述的数据传感器会被触发，记录下相应的运动轨迹，数据经由数据采集器输入到计算机后，有计算机分析得出具体的实验数据，同时，温度，压力，噪音等信息也一并得到采集。

步骤四、进行变形试验，伺服电机驱动待测滚动滚珠丝杠副在试验平台上运动，所述的测距光栅会测量待测滚动滚珠丝杠副的直线位移和上下位移，同时在标尺的配合下，从而测量出实时的形变量，实时数据经由数据采集器传输至计算机，由计算机处理分析出具体数据。

步骤五、运行速度试验，采用测距光栅测试的位移数据和数据传感器测试的数据，，通过对光栅尺输出的测试信号对时间进行一次和二次微分计算，得到驱动速度和加速度。

所述的一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台及其试验方法集成了常用的试验类型于一体，通过先进的智能化硬件和软件将它们集合在一起，从而保证了试验精度和易操作性，另外虽然功能集大成，但是结构却不复杂，平台化的驱动系统和控制系统，各司其职，使得试验有条不紊。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台，其特征在于：包括试验平台机身，驱动系统和自动控制系统，所述的实验平台机身包括试验台，导轨和紧固装置，所述的驱动系统和自动控制系统设置在所述试验平台机身的两端，所述的驱动系统包括伺服电机，滚动滚珠丝杠副，操作台，所述的伺服电机输出轴与滚动滚珠丝杠副的一端连接，所述操作台通过滚动导轨副安装在滑块上，所述的自动控制系统包括自动测试系统和数据处理系统，所述数据处理系统包括计算机，数据传感器，数据采集器。

2.根据权利要求1所述的一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台，其特征在于：所述的试验平台机身还设置有测距光栅和标尺，所述测距光栅和标尺与所示实验平台机身固定连接并且可以同步移动。

3.根据权利要求1所述的一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台，其特征在于：所述的数据传感器包括速度传感器，位移传感器，声音传感器和压力传感器，所述的计算机中内置数据采集端口，与数据采集器相连接，将采集到的信号通过软件输出为相应的数据。

4.一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台的试验方法，其特征在于，所述的方法基于如权利要求1所述的一种滚动滚珠丝杠副多功能试验平台，所述试验方法包括以下步骤：

步骤一、将待测滚动滚珠丝杠副放置在所述导轨上，调节紧固装置，使待测滚动滚珠丝杠副固定。

步骤二、开启驱动系统，输入对应的试验参数，此时伺服电机开始驱动实验平台，准备进入相关测试。

步骤三、进行运动精确度试验，由伺服电机驱动，带动待测滚动滚珠丝杠副在导轨上按照既定的路线做往复运动，所述的数据传感器会被触发，记录下相应的运动轨迹，数据经由数据采集器输入到计算机后，有计算机分析得出具体的实验数据，同时，温度，压力，噪音等信息也一并得到采集。

步骤四、进行变形试验，伺服电机驱动待测滚动滚珠丝杠副在试验平台上运动，所述的测距光栅会测量待测滚动滚珠丝杠副的直线位移和上下位移，同时在标尺的配合下，从而测量出实时的形变量，实时数据经由数据采集器传输至计算机，由计算机处理分析出具体数据。

步骤五、运行速度试验，采用测距光栅测试的位移数据和数据传感器测试的数据，，通过对光栅尺输出的测试信号对时间进行一次和二次微分计算，得到驱动速度和加速度。