CN110297184B - 一种可编程直线加载装置 - Google Patents
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Abstract
一种可编程直线加载装置，固定底板上设有第一直线导轨，第一直线导轨上设有横移板，横移板的一侧与待试验装置的执行元件连接，横移板上固定设有负载连接板；固定底板上还设有第二直线导轨，第二直线导轨上设有负载设定板，负载设定板上设有至少两片压缩弹簧限位板，压缩弹簧限位板上设有中间轴，中间轴上设有压缩弹簧；负载连接板的一端与横移板连接，负载连接板的另一端套设于中间轴上，且压缩弹簧至少包括两部分，两部分分别位于负载连接板的两侧以驱动负载连接板移动；还包括减速电机，减速电机通过传动装置与负载设定板连接。能够模拟直线电机实际工作状态，并且能够测算直线电机在满足一定推力或者拉力条件下的可靠性寿命。
Description
技术领域
本发明涉及直线电机及直线动作装置检测试验领域，具体涉及一种可编程直线加载装置。
背景技术
直线电机及直线动作装置即采用直线电机实现直线动作的装置，满足使用性能(推力、拉力)的工况下持续循环工作的次数，才是决定直线电机可靠性的重要依据，因此在研发和生产制造过程中一般均需进行性能试验。现有技术中进行试验一般是针对各个试验项目分别设计试验工装，分别进行试验并获取试验数据。现有技术中也有综合性的电机试验台，但成本较高，使用复杂，一般用于研发阶段。在生产制造中每批产品留样试验时，试验项目较多，试验量较大，尤其是可靠性寿命试验耗时很长，因此一般还是采取针对特定试验项目制作专用试验工装的方式进行。
发明内容
鉴于以上情形，本发明提出一种可编程直线加载装置，既可以对直线电机及直线动作装置进行进行拉力试验，也可以对直线电机及直线动作装置进行推力试验，具有试验项目的通用性，能够简化试验装置尤其是生产制造中试验装置的配备及维护的复杂程度。
根据本发明的一种可编程直线加载装置，设有固定底板，所述固定底板上设有第一直线导轨，所述第一直线导轨上设有可沿第一直线导轨移动的横移板，所述横移板的一侧与待试验装置的执行元件连接，横移板上固定设有负载连接板；所述固定底板上还设有第二直线导轨，所述第二直线导轨上设有可沿第二直线导轨移动的负载设定板，所述负载设定板上设有至少两片压缩弹簧限位板，压缩弹簧限位板上设有中间轴，中间轴上设有压缩弹簧；所述负载连接板的一端与横移板连接，负载连接板的另一端套设于中间轴上，且所述压缩弹簧至少包括两部分，两部分分别位于负载连接板的两侧以驱动负载连接板移动；还包括减速电机，所述减速电机通过传动装置与所述负载设定板连接。
通过上述设置，在试验时，待试验装置可以通过执行元件带动横移板在第一直线导轨上来回移动，从而可以测试满足使用性能(推力、拉力)的工况下持续循环工作的次数。在所述减速电机转动时，通过传动装置带动负载设定板沿第二直线导轨移动，压缩弹簧随之移动，通过压缩弹簧带动负载连接板移动，负载连接板带动横移板移动，从而可以提供一定的负载给待试验装置，以使测试条件符合使用性能的工况，即能提供一定的推力或拉力。
优选地，还设有推拉力传感器，所述推拉力传感器分别与横移板和待试验装置的执行元件连接。即所述横移板的一侧与待试验装置的执行元件通过推拉力传感器间接连接，从而可以通过推拉力传感器输出或读取待试验装置可以通过执行元件带动横移板在第一直线导轨上来回移动的推力或拉力，并可以与减速电机的电机控制系统相配合，调节得到所需的推力或拉力。
优选地，还包括负载连接杆，所述待试验装置与所述负载连接杆连接，负载连接杆与推拉力传感器连接。通过设置负载连接杆，可以保持其与推拉力传感器的连接，在更换不同的待试验装置比较方便，待试验装置只要可以带动负载连接杆移动即可，例如在待试验装置的执行元件上设置拨块或拨片推动负载连接杆轴向移动。
优选地，所述第一直线导轨的两端设有限位块。待试验装置可以通过执行元件带动推拉力传感器和横移板在第一直线导轨上来回移动，第一直线导轨两端有限位块，限制移动范围，防止脱轨。
优选地，还设有激光位移传感器，所述激光位移传感器设于所述第一直线导轨的一端并对准所述横移板。激光位移传感器可以设置在横移板的后方，用于检测横移板的移动，可以输出或读取横移板的移动距离和/或移动次数，实现试验目的。
优选地，所述传动装置包括同步带轮和同步带，所述同步带轮设于所述减速电机的输出轴上，所述同步带与负载设定板相互连接固定。所述减速电机通过同步带轮和同步带与所述负载设定板连接。
优选地，所述负载设定板上设有同步带附件，所述同步带的一部分固定于所述同步带附件上。负载设定板通过同步带附件用螺钉连接同步带，从而使同步带可以带动负载设定板运动。
优选地，所述固定底板上还设有同步从动带轮座，所述同步从动带轮座上设有从动同步带轮，所述同步带安装于所述同步带轮和所述从动同步带轮上。
优选地，所述第二直线导轨两端设有第二限位块。第二限位块限制负载设定板移动范围，防止脱轨。
减速电机转动同步带轮将运动依次传导给同步带、负载设定板及压缩弹簧限位板、压缩弹簧及中间轴、负载连接板。负载设定板可以在第二直线导轨上来回移动，第二直线导轨两端设有第二限位块，负载连接板能将压缩弹簧压缩后的力传递到横移板上，进而直接传递到推拉力传感器上。减速电机可以顺时针转动传递设定的拉力给待试验装置。减速电机可以逆时针转动传递设定的推力给待试验装置。从而能够模拟直线电机实际工作状态，并且能够测算直线电机在满足一定推力或者拉力条件下的可靠性寿命。并且结构简便、成本较低、使用和维护均比较方便。
优选地，所述固定底板上还设有肘夹座，所述肘夹座上设有肘夹，所述肘夹的底端设有压块，所述压块压于所述待试验装置上。用于固定待试验装置的位置，压块压紧待试验装置，辅助压着，防止其在运动过程中脱出。
优选地，所述压块上设有压块导向杆，所述压块导向杆向上穿入所述肘夹座上设置的导向孔内。用于防止压块晃动或错位。
优选地，所述固定底板上还设有用于放置待试验装置的直线电机底座。在设置负载连接杆时，所述负载连接杆可轴向移动地安装于所述直线电机底座上，待试验装置推动或带动负载连接杆移动。
优选地，所述直线电机底座上通过铰链机构连接设置直线电机通电座。可以在待试验装置装上直线电机底座后，翻动直线电机通电座使其覆于待试验装置上，快速接通待试验装置。可以通过位置尺寸的设计，使翻动直线电机通电座覆于待试验装置上时，两者的接线端子相互连接。
优选地，所述固定底板上还设有用于安装固定所述减速电机的固定座。
优选地，所述负载连接板的端部向下设有负载连接端，所述负载连接端设有圆孔，所述负载连接板通过所述圆孔套设于所述中间轴上。
优选地，所述压缩弹簧包括两段分体弹簧，所述两段分体弹簧分别设于所述负载连接端的两侧，且压缩弹簧的直径大于所述圆孔的直径。
优选地，所述压缩弹簧的中部卡接于所述负载连接端设置的圆孔中。
在采取本发明提出的技术后，根据本发明的技术方案，具有以下的有益效果：
1)能够模拟直线电机实际工作状态，并且能够测算直线电机在满足一定推力或者拉力条件下的可靠性寿命。并且结构简便、成本较低、使用和维护均比较方便。
2)既可以对直线电机及直线动作装置进行进行拉力试验，也可以对直线电机及直线动作装置进行推力试验，而且能符合不同试验工况，具有试验项目的通用性，能够简化试验装置尤其是生产制造中试验装置的配备及维护的复杂程度。
3)通过设置压缩弹簧及配套机构，能够使负载力的提供更符合满足使用性能(推力、拉力)工况的要求，同时防止强行施加负载导致待试验装置或测试工装损坏。
附图说明
图1为本发明实施例的可编程直线加载装置立体结构图；
图2为本发明实施例的可编程直线加载装置左视图；
图3为图2的左视图；
图4为本发明实施例的可编程直线加载装置俯视图；
图5为本发明实施例的可编程直线加载装置去除固定底板之后的底部立体结构图；
图6为本发明实施例的可编程直线加载装置去除肘夹装置之后的立体结构图；
图7为本发明实施例的可编程直线加载装置去除肘夹装置之后的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。所描述的实施例包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的，是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。同时，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所述的“上”、“下”或者“上方”、“下方”是本申请附图所大致展示的上下关系。在放置状态发生变化时，例如翻转时，相应的位置关系也应随之转换以理解或实施本申请的技术方案。
请参阅从不同角度表达本申请实施例的各附图所示，其中图1为本发明实施例的可编程直线加载装置立体结构图；图2为本发明实施例的可编程直线加载装置左视图；图3为图2的左视图；图4为本发明实施例的可编程直线加载装置俯视图；图5为本发明实施例的可编程直线加载装置去除固定底板之后的底部立体结构图；图6为本发明实施例的可编程直线加载装置去除肘夹装置之后的立体结构图；图7为本发明实施例的可编程直线加载装置去除肘夹装置之后的俯视图。
一种可编程直线加载装置，设有固定底板1，所述固定底板1上设有第一直线导轨4，所述第一直线导轨4上设有可沿第一直线导轨4移动的横移板5，所述横移板5的一侧与待试验装置23的执行元件连接，横移板5上固定设有负载连接板12；所述固定底板1上还设有第二直线导轨19，所述第二直线导轨19上设有可沿第二直线导轨19移动的负载设定板20，所述负载设定板20上设有至少两片压缩弹簧限位板11，压缩弹簧限位板11上设有中间轴14，中间轴14上设有压缩弹簧13；所述负载连接板12的一端与横移板5连接，负载连接板12的另一端套设于中间轴14上，且所述压缩弹簧13至少包括两部分，两部分分别位于负载连接板12的两侧以驱动负载连接板12移动；还包括减速电机2，所述减速电机2通过传动装置与所述负载设定板20连接。
通过上述设置，在试验时，待试验装置23可以通过执行元件带动横移板5在第一直线导轨4上来回移动，从而可以测试满足使用性能(推力、拉力)的工况下持续循环工作的次数。在所述减速电机2转动时，通过传动装置带动负载设定板20沿第二直线导轨19移动，压缩弹簧13随之移动，通过压缩弹簧13带动负载连接板12移动，负载连接板12带动横移板5移动，从而可以提供一定的负载给待试验装置23，以使测试条件符合使用性能的工况，即能提供一定的推力或拉力。
减速电机2可以以一定旋向例如顺时针转动传递设定的拉力给待试验装置23，减速电机2也可以以反向的旋向例如逆时针转动传递设定的推力给待试验装置23，从而能够模拟直线电机实际工作状态，并且能够测算直线电机在满足一定推力或者拉力条件下的可靠性寿命。并且结构简便、成本较低、使用和维护均比较方便。
同时，由于减速电机2的转向、转速及转动力矩可以通过电机控制系统实现调节，可以灵活调节实现提供不同的负载，因此针对各种不同的特定试验项目不需要专门提供负载，既可以对直线电机及直线动作装置进行进行拉力试验，也可以对直线电机及直线动作装置进行推力试验，而且能符合不同试验工况，具有试验项目的通用性，能够简化试验装置尤其是生产制造中试验装置的配备及维护的复杂程度。
另外，通过设置压缩弹簧13及配套机构，能够使负载力的提供更符合满足使用性能(推力、拉力)工况的要求，同时防止强行施加负载导致待试验装置23或测试工装损坏。
进一步地，还设有推拉力传感器21，所述推拉力传感器21分别与横移板5和待试验装置23的执行元件连接。即所述横移板5的一侧与待试验装置23的执行元件通过推拉力传感器21间接连接，从而可以通过推拉力传感器21输出或读取待试验装置23可以通过执行元件带动横移板5在第一直线导轨4上来回移动的推力或拉力，并可以与减速电机2的电机控制系统相配合，调节得到所需的推力或拉力。
进一步地，还包括负载连接杆27，所述待试验装置23与所述负载连接杆27连接，负载连接杆27与推拉力传感器21连接。通过设置负载连接杆27，可以保持其与推拉力传感器21的连接，在更换不同的待试验装置23比较方便，待试验装置23只要可以带动负载连接杆27移动即可，例如在待试验装置23的执行元件上设置拨块或拨片推动负载连接杆27轴向移动。
所述第一直线导轨4的两端设有限位块6。待试验装置23可以通过执行元件带动推拉力传感器21和横移板5在第一直线导轨4上来回移动，第一直线导轨4两端有限位块6，限制移动范围，防止脱轨。
进一步地，还设有激光位移传感器3，所述激光位移传感器3设于所述第一直线导轨4的一端并对准所述横移板5。激光位移传感器3可以设置在横移板5的后方，用于检测横移板5的移动，可以输出或读取横移板5的移动距离和/或移动次数，实现试验目的。
进一步地，所述传动装置包括同步带轮16和同步带17，所述同步带轮16设于所述减速电机2的输出轴上，所述同步带17与负载设定板20相互连接固定。所述减速电机2通过同步带轮16和同步带17与所述负载设定板20连接。
所述负载设定板20上设有同步带附件28，所述同步带17的一部分固定于所述同步带附件28上。负载设定板20通过同步带附件28用螺钉连接同步带17，从而使同步带17可以带动负载设定板20运动。
所述固定底板1上还设有同步从动带轮座22，所述同步从动带轮座22上设有从动同步带轮，所述同步带17安装于所述同步带轮16和所述从动同步带轮上。
所述第二直线导轨19两端设有第二限位块18。第二限位块18限制负载设定板20移动范围，防止脱轨。
减速电机2转动同步带轮16将运动依次传导给同步带17、负载设定板20及压缩弹簧限位板11、压缩弹簧13及中间轴14、负载连接板12。负载设定板20可以在第二直线导轨19上来回移动，第二直线导轨19两端设有第二限位块18，负载连接板12能将压缩弹簧13压缩后的力传递到横移板5上，进而直接传递到推拉力传感器21上。减速电机2可以顺时针转动传递设定的拉力给待试验装置23。减速电机2可以逆时针转动传递设定的推力给待试验装置23。从而能够模拟直线电机实际工作状态，并且能够测算直线电机在满足一定推力或者拉力条件下的可靠性寿命。并且结构简便、成本较低、使用和维护均比较方便。
进一步地，所述固定底板1上还设有肘夹座7，所述肘夹座7上设有肘夹15，所述肘夹15的底端设有压块8，所述压块8压于所述待试验装置23上。用于固定待试验装置23的位置，压块8压紧待试验装置23，辅助压着，防止其在运动过程中脱出。
所述压块8上设有压块导向杆9，所述压块导向杆9向上穿入所述肘夹座7上设置的导向孔内。用于防止压块8晃动或错位。
所述固定底板1上还设有用于放置待试验装置23的直线电机底座24。在设置负载连接杆27时，所述负载连接杆27可轴向移动地安装于所述直线电机底座24上，待试验装置23推动或带动负载连接杆27移动。
所述直线电机底座24上通过铰链机构连接设置直线电机通电座10。可以在待试验装置23装上直线电机底座24后，翻动直线电机通电座10使其覆于待试验装置23上，快速接通待试验装置23。可以通过位置尺寸的设计，使翻动直线电机通电座10覆于待试验装置23上时，两者的接线端子相互连接。
所述固定底板1上还设有用于安装固定所述减速电机2的固定座25。
进一步地，所述负载连接板12的端部向下设有负载连接端，所述负载连接端设有圆孔，所述负载连接板12通过所述圆孔套设于所述中间轴14上。
所述压缩弹簧13包括两段分体弹簧，所述两段分体弹簧分别设于所述负载连接端的两侧，且压缩弹簧13的直径大于所述圆孔的直径。
所述压缩弹簧13的中部卡接于所述负载连接端设置的圆孔中。
本发明中，所述待试验装置指采用本发明的可编程直线加载装置进行试验的直线电机以及直线动作装置。减速电机2可以采用步进减速电机，便于控制。
例如，减速电机2逆时针转动、带动同步带17及负载设定板20，压缩弹簧限位板11传递给压缩弹簧13，右侧压缩弹簧13在压缩一定距离后，传递一定的压力给负载连接板12，间接传递到横移板5，传递到推拉力传感器21，这样，待测试的待试验装置23工作就会有一个初始的压力。初始压力的大小调节靠减速电机2的转动、传递给压缩弹簧，右压缩弹簧压缩的距离越长，直线电机初始的压力就会越大；左压缩弹簧压缩的距离越长，直线电机初始的拉力就会越大。此段所述左、右系从附图中减速电机2所在侧垂直于负载连接板12进行观察。
根据本发明的可编程直线加载装置，可以通过编程实现对负载的控制或设置，从而可以实现先输入需要的负载，机构自动调整达到需要的负载进行可靠性测试。控制系统可以通过实时监测推拉力传感器21的实时数值实现固定负载，如果负载过大或者过小，通过控制减速电机正转或者翻转补偿一定的数据实现调节。
Claims (4)
1.一种可编程直线加载装置，其特征在于，设有固定底板(1)，所述固定底板(1)上设有第一直线导轨(4)，所述第一直线导轨(4)上设有可沿第一直线导轨(4)移动的横移板(5)，所述横移板(5)的一侧与待试验装置(23)的执行元件连接，横移板(5)上固定设有负载连接板(12)；所述固定底板(1)上还设有第二直线导轨(19)，所述第二直线导轨(19)上设有可沿第二直线导轨(19)移动的负载设定板(20)，所述负载设定板(20)上设有至少两片压缩弹簧限位板(11)，压缩弹簧限位板(11)上设有中间轴(14)，中间轴(14)上设有压缩弹簧(13)；所述负载连接板(12)的一端与横移板(5)连接，负载连接板(12)的另一端套设于中间轴(14)上，且所述压缩弹簧(13)至少包括两部分，两部分分别位于负载连接板(12)的两侧以驱动负载连接板(12)移动；还包括减速电机(2)，所述减速电机(2)通过传动装置与所述负载设定板(20)连接；还设有推拉力传感器(21)，所述推拉力传感器(21)分别与横移板(5)和待试验装置(23)的执行元件连接；还包括负载连接杆(27)，所述待试验装置(23)与所述负载连接杆(27)连接，负载连接杆(27)与推拉力传感器(21)连接；所述传动装置包括同步带轮(16)和同步带(17)，所述同步带轮(16)设于所述减速电机(2)的输出轴上，所述同步带(17)与负载设定板(20)相互连接固定；所述负载设定板(20)上设有同步带附件(28)，所述同步带(17)的一部分固定于所述同步带附件(28)上；所述固定底板(1)上还设有肘夹座(7)，所述肘夹座(7)上设有肘夹(15)，所述肘夹(15)的底端设有压块(8)，所述压块(8)压于所述待试验装置(23)上；所述压块(8)上设有压块导向杆(9)，所述压块导向杆(9)向上穿入所述肘夹座(7)上设置的导向孔内。
2.根据权利要求1所述的一种可编程直线加载装置，其特征在于，还设有激光位移传感器(3)，所述激光位移传感器(3)设于所述第一直线导轨(4)的一端并对准所述横移板(5)。
3.根据权利要求1或2所述的一种可编程直线加载装置，其特征在于，所述固定底板(1)上还设有用于放置待试验装置(23)的直线电机底座(24)，所述直线电机底座(24)上通过铰链机构连接设置直线电机通电座(10)。
4.根据权利要求1或2所述的一种可编程直线加载装置，其特征在于，所述负载连接板(12)的端部向下设有负载连接端，所述负载连接端设有圆孔，所述负载连接板(12)通过所述圆孔套设于所述中间轴(14)上。
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- 2019-07-23 CN CN201910663578.8A patent/CN110297184B/zh active Active
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