CN110146270B - 一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台 - Google Patents

一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，包括：安装座，具有置于地面的水平底板以及与水平底板连接的竖直板，竖直板设有水平导槽和竖直导槽；振镜电机装夹机构，安装在竖直板上，包括安装在水平导槽中的均设有V型槽的第一夹紧块和第二夹紧块、设置在第一夹紧块上的导杆以及放置在第二夹紧块中的导杆螺杆；振镜电机，夹装在V型槽中，振镜电机的旋转轴上连接有反射镜片；滑轮调节机构，对应设置在竖直导槽中，均包括设置在竖直导槽两侧面来相互配合的导套和导槽螺杆、置于导套中的导柱、设置在导柱小轴端的轴承以及设置在轴承外圈的滑轮；以及细线，缠绕于反射镜片的横截面上，细线的两端自由端从相反的方向引出并置于滑轮上。

Description

一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台
技术领域
本发明属于振镜电机的力学性能测试领域，具体涉及一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台。
背景技术
振镜电机是一种特殊的摆动电机，其旋转轴与反射镜连接，通过转子的摆动来改变激光束的反射反射角，实现激光的扫描运动。
振镜电机的特性参数对电机性能评价和控制驱动器的设计非常重要，由于其特殊的功能和结构，一般旋转电机特性参数的测量方法将不适用于振镜电机。特别是在研究振镜电机的力学性能时，首先需要对振镜电机安装固定，其次需要对电机轴施加恒定的力矩。这一过程中需要考虑的问题有，振镜电机外形尺寸不一致，外力的施加方式及大小的不确定，力臂的大小的不确定。目前还没有扫描振镜电机专用的力学性能测试平台。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供激光扫描振镜电机的力学性能测试平台。
本发明提供了一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，具有这样的特征，包括：安装座，呈L型，具有置于地面的水平底板以及与水平底板连接的竖直板，该竖直板的上方中央位置设有一个水平导槽，竖直板的上方两侧分别设有一个竖直导槽，且两个竖直导槽对称设置；振镜电机装夹机构，安装在竖直板上，包括安装在水平导槽中的设有第一V型槽的第一夹紧块、安装在水平导槽中的与第一夹紧块对称设置的设有第二V型槽的第二夹紧块、设置在第一夹紧块上并与第二夹紧块连接的导杆以及放置在第二夹紧块中的用于固定导杆的导杆螺杆；振镜电机，通过对称设置的第一V型槽和第二V型槽进行夹装，振镜电机的旋转轴上连接有反射镜片；两个滑轮调节机构，分别对应设置在两个竖直导槽中，均包括竖直设置在竖直导槽一侧面的导套、置于导套中的导柱、设置在竖直导槽另一侧面的用于与导套以及导柱进行配合完成固定的导槽螺杆、设置在导柱的小轴端的轴承以及设置在轴承外圈的滑轮；以及细线，缠绕于反射镜片的横截面上，细线的两端自由端从相反的方向引出并置于滑轮上，其中，第一夹紧块上固定设有两个导杆，导杆位于设有第一V型槽的一侧，第二夹紧块具有两个与导杆对应设置的用于收纳导杆的且两端贯通的导杆槽，该导杆槽均具有导杆入口端与螺杆入口端，导杆入口端位于设有第二V型槽的一侧，螺杆入口端用于插入导杆螺杆来进行锁紧固定，滑轮调节机构在竖直导槽中进行滑动来调整细线的位置，使得细线与反射镜片的横截面保持垂直，导柱在导套中调整移动来改变细线的竖直面位置，使得细线处于同一竖直平面上。
在本发明提供的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台中，还可以具有这样的特征：其中，第一夹紧块与第二夹紧块位于水平导槽的一侧面，水平导槽的另一侧面设有螺杆来与第一夹紧块和第二夹紧块的中心处连接来完成固定。
在本发明提供的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台中，还可以具有这样的特征：其中，第一V型槽与第二V型槽的槽面均与振镜电机的圆柱外壳相切。
在本发明提供的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台中，还可以具有这样的特征：其中，导套上还设有一个用于放置导柱螺杆的螺杆开口，导柱上设有凹槽，导柱螺杆插入螺杆开口并与凹槽进行配合对调整移动后的导柱进行固定。
在本发明提供的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台中，还可以具有这样的特征：其中，细线的两个自由端悬挂有质量相同的砝码，测量过程中细线的自由端单边悬挂的标准砝码质量为M克，施加给振镜电机的总外力为F，则F＝2·M·10-3·g牛顿，g为重力加速度，反射镜片宽度为x毫米，则总力矩大小为τ＝Mgx·10-6牛顿·米。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，因为通过两个V型槽来安装振镜电机，且V型槽槽面与振镜电机的圆柱外壳相切，所以，能够实现对不同外形尺寸振镜电机的固定安装；因为能通过移动第一夹紧块与第二夹紧块来便捷的装卸振镜电机，所以，能够实现振镜电机快速装卸；因为通过细线固定悬挂砝码来提供重力并转化为用于转动反射镜片的拉力，所以能够保证对振镜电机施加的外力大小恒定，且只需通过滑轮调节机构的位置就能对细线的位置进行调节，从而便捷的调整外力方向来保持力臂保持恒定。因此，本发明的一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台可实现不同外形尺寸振镜电机的安装，并通过改变砝码的质量和调整滑轮调节机构的位置就可以方便快捷的定量改变扭矩的大小，能够有效的进行振镜电机的力学性能测试。
附图说明
图1是本发明的实施例中的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台的整体结构示意图；
图2是本发明的实施例中的振镜电机装夹机构的结构示意图；
图3是本发明的实施例中的滑轮调节机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
图1是本发明的实施例中的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台的整体结构示意图。
如图1所示，本实施例的一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台100，具有安装座10、振镜电机装夹机构20、振镜电机30、滑轮调节机构40以及细线50。
安装座10呈L型，具有置于地面的水平底板以及与水平底板连接的竖直板，该竖直板的上方中央位置设有一个水平导槽11，竖直板的上方两侧分别设有一个竖直导槽12，且两个竖直导槽12对称设置。
图2是本发明的实施例中的振镜电机装夹机构的结构示意图。
如图2所示，振镜电机装夹机构20安装在竖直板上，包括安装在水平导槽11中的设有第一V型槽的第一夹紧块21、安装在水平导槽11中的与第一夹紧块21对称设置的设有第二V型槽的第二夹紧块22、设置在第一夹紧块21上并与第二夹紧块22连接的导杆23以及放置在第二夹紧块22中的用于固定导杆23的导杆螺杆24。
第一夹紧块21与第二夹紧块22位于水平导槽11的一侧面，水平导槽11的另一侧面设有螺杆25来与第一夹紧块21和第二夹紧块22的中心处连接来完成固定，从而使得第一夹紧块21和第二夹紧块22能在水平导槽11中进行移动。
第一夹紧块21上固定设有两个导杆23，导杆23位于设有第一V型槽的一侧，
第二夹紧块22具有两个与导杆23对应设置的用于收纳导杆23的且两端贯通的导杆槽，该导杆槽均具有导杆入口端与螺杆入口端，导杆入口端位于设有第二V型槽的一侧，螺杆入口端用于插入导杆螺杆24来进行锁紧固定。
第二夹紧块22能够沿着导杆23进行移动来调整与第一夹紧块21之间的水平距离，并通过导杆螺杆24完成锁紧固定。
振镜电机30通过对称设置的第一V型槽和第二V型槽进行夹装，振镜电机30的旋转轴上连接有反射镜片31。
第一V型槽与第二V型槽的槽面均与振镜电机30的圆柱外壳相切。
振镜电机30置于第一夹紧块21和第二夹紧块22之间后，通过导杆螺杆24完成锁紧固定来保证振镜电机30的轴心处于第一V型槽和第二V型槽的对称中心。
图3是本发明的实施例中的滑轮调节机构的结构示意图。
如图3所示，两个滑轮调节机构40分别对应设置在两个竖直导槽12中，均包括竖直设置在竖直导槽12一侧面的导套41、置于导套41中的导柱42、设置在竖直导槽12另一侧面的用于与导套41以及导柱42进行配合完成固定的导槽螺杆43、设置在导柱42的小轴端的轴承44以及设置在轴承44外圈的滑轮45。
导套41上还设有一个用于放置导柱螺杆46的螺杆开口，导柱42上设有凹槽，导柱螺杆46插入螺杆开口并与凹槽进行配合对调整移动后的导柱42进行固定。
细线50缠绕于反射镜片31的横截面上，细线50的两端自由端从相反的方向引出并置于滑轮45上。
细线50的两端自由端悬挂有相同质量的砝码，砝码产生的重力通过细线50的传递和滑轮45改变方向后，转化为作用于反射镜片31上两边缘的拉力，拉力的作用点即为细线50在反射镜片31上的引出点。
滑轮调节机构40在竖直导槽12中进行滑动来调整细线50的位置，使得细线50与反射镜片31的横截面保持垂直，来保持力臂等于镜片宽度的1/2，同时通过改变砝码的质量和调整滑轮45的位置就可以方便快捷的定量改变扭矩的大小。
导柱42在导套41中调整移动来改变细线50的竖直面位置，使得细线50处于同一竖直平面上，调整完成后通过导柱螺杆46对导柱42进行固定。
本实施例的一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台100的测量使用过程如下：首先将第二夹紧块22沿导杆23移动，将需要测试的振镜电机30置于第一V型槽与第二V型槽之间后，通过导杆螺杆24来完成锁紧固定，并将整个振镜电机装夹机构20沿水平导槽11移动使得振镜电机30处于水平导槽11的中间位置，随后将振镜电机30连接到驱动器，驱动器上电后振镜电机30会处于初始位置，即反射镜片31的偏转角为0度，调整电机位置使反射镜片31处于竖直状态，将细线50缠绕于反射镜片31横截面上，细线50两端自由端从相反的方向引出并置于滑轮45上，将两个质量相等的砝码分别悬挂于细线50的自由端，并通过滑轮调节机构40使得细线50处于同一竖平面，并保持细线50与反射镜片31垂直，使得力臂恒定为镜片宽度的1/2，若测量过程中细线50的自由端单边悬挂的标准砝码质量为M克，施加给振镜电机30的总外力为F，则F＝2·M·10-13·g牛顿，g为重力加速度，反射镜片31宽度为x毫米，即可得到总力矩大小为τ＝Mgx·10-6牛顿·米。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，因为通过两个V型槽来安装振镜电机，且V型槽槽面与振镜电机的圆柱外壳相切，所以，能够实现对不同外形尺寸振镜电机的固定安装；因为能通过移动第一夹紧块与第二夹紧块来便捷的装卸振镜电机，所以，能够实现振镜电机快速装卸；因为通过细线固定悬挂砝码来提供重力并转化为用于转动反射镜片的拉力，所以能够保证对振镜电机施加的外力大小恒定，且只需通过滑轮调节机构的位置就能对细线的位置进行调节，从而便捷的调整外力方向来保持力臂保持恒定。因此，本实施例的一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台可实现不同外形尺寸振镜电机的安装，并通过改变砝码的质量和调整滑轮调节机构的位置就可以方便快捷的定量改变扭矩的大小，能够有效的进行振镜电机的力学性能测试。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，其特征在于，包括：
安装座，呈L型，具有置于地面的水平底板以及与水平底板连接的竖直板，该竖直板的上方中央位置设有一个水平导槽，所述竖直板的上方两侧分别设有一个竖直导槽，且两个所述竖直导槽对称设置；
振镜电机装夹机构，安装在所述竖直板上，包括安装在所述水平导槽中的设有第一V型槽的第一夹紧块、安装在所述水平导槽中的与所述第一夹紧块对称设置的设有第二V型槽的第二夹紧块、设置在所述第一夹紧块上并与所述第二夹紧块连接的导杆以及放置在所述第二夹紧块中的用于固定所述导杆的导杆螺杆；
振镜电机，通过对称设置的所述第一V型槽和所述第二V型槽进行夹装，所述振镜电机的旋转轴上连接有反射镜片；
两个滑轮调节机构，分别对应设置在两个所述竖直导槽中，均包括竖直设置在所述竖直导槽一侧面的导套、置于所述导套中的导柱、设置在所述竖直导槽另一侧面的用于与所述导套以及所述导柱进行配合完成固定的导槽螺杆、设置在所述导柱的小轴端的轴承以及设置在所述轴承外圈的滑轮；以及
细线，缠绕于所述反射镜片的横截面上，所述细线的两端自由端从相反的方向引出并置于所述滑轮上，
其中，所述第一夹紧块上固定设有两个所述导杆，所述导杆位于设有所述第一V型槽的一侧，
所述第二夹紧块具有两个与所述导杆对应设置的用于收纳所述导杆的且两端贯通的导杆槽，该导杆槽均具有导杆入口端与螺杆入口端，所述导杆入口端位于设有所述第二V型槽的一侧，所述螺杆入口端用于插入所述导杆螺杆来进行锁紧固定，
所述滑轮调节机构在所述竖直导槽中进行滑动来调整所述细线的位置，使得所述细线与所述反射镜片的横截面保持垂直，
所述导柱在所述导套中调整移动来改变所述细线的竖直面位置，使得所述细线处于同一竖直平面上，
所述细线的两个所述自由端悬挂有质量相同的砝码。
2.根据权利要求1所述的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，其特征在于：
其中，所述第一夹紧块与所述第二夹紧块位于所述水平导槽的一侧面，所述水平导槽的另一侧面设有螺杆来与所述第一夹紧块和所述第二夹紧块的中心处连接来完成固定。
3.根据权利要求1所述的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，其特征在于：
其中，所述第一V型槽与所述第二V型槽的槽面均与所述振镜电机的圆柱外壳相切。
4.根据权利要求1所述的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，其特征在于：
其中，所述导套上还设有一个用于放置导柱螺杆的螺杆开口，所述导柱上设有凹槽，所述导柱螺杆插入所述螺杆开口并与所述凹槽进行配合对调整移动后的所述导柱进行固定。
5.根据权利要求1所述的激光扫描振镜电机的力学性能测试平台，其特征在于：
其中，测量过程中所述细线的所述自由端单边悬挂的标准砝码质量为M克，施加给所述振镜电机的总外力为F，则F＝2·M·10-3·g牛顿，g为重力加速度，所述反射镜片宽度为x毫米，则总力矩大小为τ＝Mgx·10-6牛顿·米。
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