CN109946011A - 直线电机法向力实时测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种直线电机法向力实时测试装置，属于直线电机性能测量领域。本发明一种直线电机法向力实时测试装置的被测直线电机定子安装固定于直线导轨定子上，被测直线电机动子通过法向力测试单元固定于直线导轨动子上；法向力测试单元由拉压力传感器、直线轴承及其导向轴和上下转接板组成，拉压力传感器两端分别安装固定于上下转接板上，直线轴承固定于上转接板上，导向轴固定于下转接板上，该装置在直线电机加载推力时，直线轴承及其导向轴能够抵消作用在拉压力传感器上的侧向推力，在电机动子静止和运动时均能测量被测直线电机法向力。本发明装置用于测量被测直线电机法向力。
Description
技术领域
本发明涉及一种直线电机法向力实时测试装置，属于直线电机性能测量领域。
背景技术
直线电机作为驱动源的直驱式传动系统，具有结构简单、刚度高、动态响应能力强、精度高和无间隙传动等优点，在精密运动领域广泛应用。在单边平板型永磁同步直线电机中，存在较大的法向吸引力，在有机械导轨的直线电机系统中，由于法向力波动引起的摩擦力波动、法向力和推力间的耦合关系对直线运动系统控制精度带来的影响不能忽视。因此，直线电机静态法向力及运动工作过程中的法向力波动情况是评估直线电机性能指标的关键因素。
一般的直线电机法向力测试装置只能在电机静止状态下测量电机的法向力，由于在直线电机运动过程中，推力会左右在拉压力传感器侧向，影响法向力测试结果甚至损坏拉压力传感器，不能实时测量直线电机动子运动过程中的法向力。因此，直线电机法向力实时测试装置成为直线电机测试系统的关键部分。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种直线电机法向力实时测试装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种直线电机法向力实时测试装置，所述直线电机法向力实时测试装置包括直线导轨动子、法向力测试单元、被测直线电机动子、被测直线电机定子和直线导轨动子，法向力测试单元包括直线轴承、上连接板、直线导向轴、拉压力传感器单元和下连接板，被测直线电机定子安装固定在直线导轨定子上，被测直线电机动子安装固定于法向力测试单元的下连接板上，法向力测试单元安装固定于直线导轨动子上；拉压力传感器单元的一端安装固定于上转接板上，拉压力传感器单元的另一端安装固定于下转接板上，直线轴承安装固定于上转接板上，与直线轴承配合的直线导向轴安装固定于下转接板上。
本发明一种直线电机法向力实时测试装置，在被测直线电机加载推力时，所述直线轴承及其直线导向轴能够抵消作用在拉压力传感器单元上的侧向推力。
本发明一种直线电机法向力实时测试装置，所述拉压力传感器单元由两个以上拉压力传感器组成，且对称分布；在被测直线电机动子静止和运动时均能通过拉压力传感器单元测量被测直线电机的法向力。
本发明一种直线电机法向力实时测试装置，能够在被测直线电机运动过程中，通过直线轴承及其导向轴对拉压力传感器工作方向外其他自由度的约束作用，降低输出推力对拉压力传感器单元的影响，实现对直线电机法向力的实时测试。
附图说明
图1为本发明直线电机法向力实时测试装置的前视示意图。
图2为本发明直线电机法向力实时测试装置的三维爆炸示意图。
附图标记有：1为直线导轨动子；2为法向力测试单元；3为被测直线电机动子；4为被测直线电机定子；5为直线导轨动子；21为直线轴承；22为上连接板；23为直线导向轴；24为拉压力传感器单元；25为下连接板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例一：如图1-2所示，本实施例所涉及的一种直线电机法向力实时测试装置，包括直线导轨动子、法向力测试单元、被测直线电机动子、被测直线电机定子和直线导轨动子，法向力测试单元包括直线轴承、上连接板、直线导向轴、拉压力传感器单元和下连接板，被测直线电机定子安装固定在直线导轨定子上，被测直线电机动子安装固定于法向力测试单元的下连接板上，法向力测试单元安装固定于直线导轨动子上；拉压力传感器单元的一端安装固定于上转接板上，拉压力传感器单元的另一端安装固定于下转接板上，直线轴承安装固定于上转接板上，与直线轴承配合的直线导向轴安装固定于下转接板上。
在被测直线电机加载推力时，所述直线轴承及其直线导向轴能够抵消作用在拉压力传感器单元上的侧向推力。
所述拉压力传感器单元由两个以上拉压力传感器组成，且对称分布；在被测直线电机动子静止和运动时均能通过拉压力传感器单元测量被测直线电机的法向力。
实施例二：如图1-2所示，本实施例所涉及的一种直线电机法向力实时测试装置，具体测试方法为：先不安装被测直线电机定子，四个拉压力传感器输出之和为F1，其为被测直线电机动子及其附加组件重量；在安装完被测直线电机定子后，四个拉压力传感器输出之和为F2，为了测试电机运动过程中动态法向力，可以利用数据采集系统实时测量并显示四个拉压力传感器输出之和，法向力测试结果为F2-F1。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种直线电机法向力实时测试装置，其特征在于，所述直线电机法向力实时测试装置包括直线导轨动子(1)、法向力测试单元(2)、被测直线电机动子(3)、被测直线电机定子(4)和直线导轨动子(5)，法向力测试单元(2)包括直线轴承(21)、上连接板(22)、直线导向轴(23)、拉压力传感器单元(24)和下连接板(25)，被测直线电机定子(4)安装固定在直线导轨定子(5)上，被测直线电机动子(3)安装固定于法向力测试单元(2)的下连接板(25)上，法向力测试单元(2)安装固定于直线导轨动子(1)上；拉压力传感器单元(24)的一端安装固定于上转接板(22)上，拉压力传感器单元(24)的另一端安装固定于下转接板(25)上，直线轴承(21)安装固定于上转接板(22)上，与直线轴承(21)配合的直线导向轴(23)安装固定于下转接板(25)上。
2.根据权利要求1所述的直线电机法向力实时测试装置，其特征在于，在被测直线电机加载推力时，所述直线轴承(21)及其直线导向轴(23)能够抵消作用在拉压力传感器单元(24)上的侧向推力。
3.根据权利要求1所述的直线电机法向力实时测试装置，其特征在于，所述拉压力传感器单元(24)由两个以上拉压力传感器组成，且对称分布；在被测直线电机动子(3)静止和运动时均能通过拉压力传感器单元(24)测量被测直线电机的法向力。
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