CN114002062B - 一种服务器导轨性能测试装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种服务器导轨性能测试装置及其使用方法，属于导轨检测技术领域，包括底座、测量平台、牵引支架和承载支架；测量平台上安装有导轨、传感器驱动机构和光栅尺；传感器驱动机构上设CCD传感器，光栅尺上设光栅读数头；承载支架上设倾角传感器和挂扣部；底座内设承载支架驱动机构；测量平台上设牵引支架驱动机构，牵引支架上设与服务器卡合的牵引夹子。承载支架驱动机构对承载支架调节，对导轨承重部位下压，传感器驱动机构对CCD传感器调节，测量移动距离，倾角传感器测量倾角，计算导轨变形量；牵引支架驱动机构通过牵引支架对服务器推拉动作，分析推拉力变化曲线；可便捷、高效实现对导轨承重性能量测分析和服务器推拉力数值量测分析。

Description

一种服务器导轨性能测试装置及其使用方法

技术领域

本发明属于服务器导轨检测技术领域，具体地说是一种服务器导轨性能测试装置及其使用方法。

背景技术

服务器，是计算机的一种，它比普通计算机运行更快、负载更高、价格更贵。随着大数据、人工智能、新基建、无人驾驶等新理念新应用的不断更迭，随着对服务器集群运算的需求量越来越大，应运而生就是服务器机柜的不断普及和要求的不断提高。

服务器机柜，一般有框架、盖板(门)、固定托架、导轨、电源模块、理线器、盲板、浮动螺母、键盘抽屉、风机单元、网孔前面板等组成。而导轨作为服务器机柜的重要组成部件，随着机柜内所放置产品的密度的加大，良好的承重能力，是对一款合格机柜产品的基本保障。不符合规格的机柜，可能由于导轨品质的差劣，从而不能有效妥善保护机柜内的设备，导致服务器节点塌陷，进而堵塞服务器机柜正常散热通道，严重时会导致服务器节点本身框架变形，损坏服务器节点内部构造，造成不可逆的破坏，结果可能会影响整个系统。同时，在上架安装和运维之时，针对服务器机柜内的节点的拆装维护、推进、拉出等动作的频繁操作，服务器节点与服务器机柜导轨之间的摩擦力的强弱也直接影响着后续运维效率的提升以及产品使用体验。因此，针对服务器导轨的相关关键性能的检定，就显得尤为必要。

现有技术中对导轨的平行平面度的测量，通过双向调节测量装置的探头分别与上下两个被测面和测量仪的上下量块接触，记录双向调节测量装置的读数及测量仪上下量块的示数来测量间距的。由于测量仪是由千分表组成的，测量的距离有限，不能用于大长度间距的测量，并且测量效率、测量精度均较低。且现有技术中导轨测量平面度的整体解决方案也无法良好适用于服务器产品。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种服务器导轨性能测试装置及其使用方法，操作便捷，测量精度高、效率高，确保服务器导轨上架前的关键性能的零缺陷，为服务器机柜的品质保证提供强有力的数据支撑。

本发明一方面是通过下述技术方案来实现的：

一种服务器导轨性能测试装置，包括底座、测量平台、牵引支架和承载支架；所述测量平台安装于所述底座上侧，所述测量平台上侧安装有方向一致的导轨、传感器驱动机构和光栅尺；

所述传感器驱动机构上驱动安装有对所述导轨测量的CCD传感器，所述光栅尺上设有与所述CCD传感器连接的光栅读数头；

所述承载支架竖直贯穿所述测量平台，且其上部设有倾角传感器和与所述导轨承重部位契合的挂扣部；所述底座内安装有对所述承载支架左右方向和上下方向驱动的承载支架驱动机构；

所述测量平台上安装有对所述牵引支架滑动导向的牵引滑轨和对所述牵引支架驱动的牵引支架驱动机构，所述牵引支架上设有与服务器卡合的牵引夹子。

本发明的进一步改进还有，所述传感器驱动机构包括设置于所述导轨后侧的传感器驱动丝杠和对所述传感器驱动丝杠驱动的驱动电机；所述CCD传感器通过传感器安装支架与所述传感器驱动丝杠传动连接。

本发明的进一步改进还有，所述传感器驱动丝杠的左右两端分别设有可调节的光电开关。

本发明的进一步改进还有，所述传感器驱动机构和所述光栅尺上侧罩设有上壳。

本发明的进一步改进还有，所述上壳前侧设有触控屏。

本发明的进一步改进还有，所述测量平台上设有四个对所述导轨固定安装的固定立柱。

本发明的进一步改进还有，所述承载支架驱动机构包括下盖板和上盖板；所述下盖板与所述底座固定安装，所述上盖板通过若干竖立的导向柱与所述下盖板滑动安装，所述下盖板上侧设有竖立的伸缩缸，所述伸缩缸的轴端设有与所述上盖板连接的第二拉力传感器；所述上盖板上设有对所述承载支架前后滑动导向的承载支架滑轨；所述上盖板上还设有对所述承载支架传动连接的承载支架丝杠，所述承载支架丝杠上连接有驱动其转动的承载支架驱动电机。

本发明的进一步改进还有，所述牵引支架驱动机构包括固定安装于所述测量平台上的牵引电机，所述牵引电机的轴端设有与所述牵引支架连接的第一拉力传感器。

本发明的进一步改进还有，所述牵引支架靠近所述导轨的一侧设有凸台，所述服务器上设有与所述凸台扣合的扣板；所述牵引夹子与所述牵引支架转动安装，且其下侧设有插块，所述扣板上开设有与所述插块卡合限位的卡槽。

本发明另一方面是通过下述技术方案来实现的：

一种服务器导轨性能测试装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：测量导轨变形量；

安装待检测的导轨；

操作启动按钮，设备进行自检；

操作变形量测量按钮，传感器驱动机构带动CCD传感器在运动范围内进行一次往复运动；

CCD传感器回到导轨承重部位的一侧并抓取边缘进行对齐；

承载支架通过承载支架驱动机构驱动上升，并通过承载支架驱动机构驱动其向靠近导轨方向移动，直到承载支架的挂扣部处于导轨承重部位的正上方；

设置模拟载重；

承载支架驱动机构带动承载支架对导轨的承重部位下压，直到达到设定模拟载重；

传感器驱动机构带动CCD传感器进行移动距离D的采样测量，倾角传感器进行倾角θ的倾角测量；

计算导轨变形量d＝tan(θ)·D，判定导轨变形量是否合格；

步骤二：当导轨变形量合格时，测量服务器推拉力；

操作推拉力测量按钮，启动承载支架收回程序；首先承载支架驱动机构带动承载支架上移，并与导轨脱离；然后承载支架驱动机构带动承载支架向远离导轨方向移动；最后承载支架驱动机构带动承载支架回落，并与测量平台齐平；

服务器安装到导轨上，通过牵引夹子实现对服务器和牵引支架的连接；

牵引支架驱动机构通过牵引支架带动服务器匀速移动；

分析牵引支架的推拉力变化曲线，判定服务器推拉力是否合格。

从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：

通过承载支架驱动机构对两个承载支架同步驱动调节，实现对导轨承重部位的下压，通过传感器驱动机构对CCD传感器驱动调节，使其测量移动距离，并同时通过倾角传感器进行倾角测量，计算导轨垂直变形量，以判断导轨是否合格；承载支架收回，服务器安装于导轨上，牵引支架驱动机构通过牵引支架对服务器推拉动作，分析牵引支架的推拉力变化曲线，判定服务器推拉力是否合格；可便捷有效的实现对导轨承重性能量测分析和服务器推拉力数值量测分析，结构简单，操作便捷，测量精度高、效率高，确保服务器导轨上架前的关键性能的零缺陷，为服务器机柜的品质保证提供强有力的数据支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

图2为图1中去掉上壳的结构示意图。

图3为本发明具体实施方式的服务器推拉力测量结构示意图。

图4为本发明具体实施方式的承载支架驱动机构结构示意图。

图5为本发明具体实施方式的第二拉力传感器安装结构示意图。

图6为图3中A的局部放大结构示意图。

图7为本发明具体实施方式的测量原理示意图。

图8为本发明具体实施方式的导轨变形量测量原理示意图。

图9为服务器推拉力曲线图。

附图中：1、底座，2、测量平台，3、导轨，4、固定立柱，5、牵引支架，51、凸台，6、牵引夹子，61、插块，7、牵引滑轨，8、牵引电机，9、牵引电机支架，10、拉力传感器，11、上壳，12、传感器驱动丝杠，13、CCD传感器，14、传感器安装支架，15、光栅读数头，16、驱动电机，17、光栅尺，18、光电开关，19、服务器，191、扣板，192、卡槽，20、下盖板，21、导向柱，22、伸缩缸，23、上盖板，24、承载支架滑轨，25、承载支架，26、倾角传感器，27、承载支架丝杠，28、承载支架驱动电机，29、第二拉力传感器。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1-6所示，本发明公开一种服务器导轨性能测试装置，包括底座1、测量平台2、牵引支架5和两个承载支架25；所述测量平台2扣合固定安装于所述底座1上侧，所述测量平台2上侧安装有均为左右方向的的成对的导轨3、传感器驱动机构和光栅尺17，且从前向后依次排列；两个承载支架25设置于成对的导轨3内侧；

所述传感器驱动机构上左右驱动安装有对所述导轨3测量的CCD传感器13，所述光栅尺17上设有与所述CCD传感器13连接的光栅读数头15；

两个承载支架25竖直贯穿所述测量平台2，且其上部左右两侧设有倾角传感器26和与所述导轨3承重部位契合的挂扣部；所述底座1内安装有对所述承载支架25左右方向和上下方向驱动调节的承载支架驱动机构；

所述测量平台2上安装有对所述牵引支架5左右滑动导向的牵引滑轨7和对所述牵引支架5驱动调节的牵引支架驱动机构，所述牵引支架5上设有与安装于导轨3上服务器19右端部卡合的牵引夹子6。

通过承载支架驱动机构对两个承载支架25同步驱动调节，实现对导轨3承重部位的下压，通过传感器驱动机构对CCD传感器13驱动调节，使其测量移动距离，并同时通过倾角传感器26进行倾角测量，计算导轨垂直变形量，以判断导轨是否合格；承载支架25收回，服务器19安装于导轨3上，牵引支架驱动机构通过牵引支架5对服务器19推拉动作，分析牵引支架5的推拉力变化曲线，判定服务器推拉力是否合格；可便捷有效的实现对导轨承重性能量测分析和服务器推拉力数值量测分析，结构简单，操作便捷，测量精度高、效率高，确保服务器导轨上架前的关键性能的零缺陷，为服务器机柜的品质保证提供强有力的数据支撑。

其中，如图1-3所示，所述测量平台2上固定设有四个对所述导轨3固定安装的竖立的固定立柱4。所述固定立柱4为角钢结构，保证对导轨3安装的稳定性，保证测量的可靠性。

如图2所示，所述传感器驱动机构包括设置于所述导轨3后侧的传感器驱动丝杠12和对所述传感器驱动丝杠12驱动的驱动电机16；所述CCD传感器13通过传感器安装支架14与所述传感器驱动丝杠12传动连接。通过驱动电机16驱动传感器驱动丝杠12转动，实现与传感器驱动丝杠12啮合的传感器安装支架14在左右方向上移动，从而实现CCD传感器13对导轨3下边缘的间距测量，并同时带动光栅读数头15在光栅尺17上移动，实现精确、高效的间距测量，保证测量的可靠性。

如图2所示，所述传感器驱动丝杠12的左右两端分别设有可调节的光电开关18。通过左右两端的光电开关18对CCD传感器13左右移动范围进行限定，保证运行的安全可靠性。

如图1、3所示，所述传感器驱动机构和所述光栅尺17上侧罩设有上壳11。所述上壳11上设有触控屏。通过上壳11对传感器驱动机构和光栅尺17进行遮挡和防护，保证使用的安全性，通过触控屏对各个驱动机构进行控制、参数设定和直观显示，保证操作的便捷性。

如图4、5所示，所述承载支架驱动机构包括水平的下盖板20和上盖板23；所述下盖板20与所述底座1固定安装，所述上盖板23通过四根竖立的导向柱21与所述下盖板20竖直滑动安装，所述下盖板20上侧中心设有竖立的伸缩缸22，所述伸缩缸22的轴端设有与所述上盖板23下侧连接的第二拉力传感器29；所述上盖板23上设有对两个承载支架25前后滑动导向的承载支架滑轨24；所述上盖板23上还设有对所述承载支架25传动连接的承载支架丝杠27，所述承载支架丝杠27内端连接有驱动承载支架丝杠27转动的承载支架驱动电机28。通过伸缩缸22伸缩，可实现承载支架25沿导向柱21竖直方向移动调节；承载支架驱动电机28通过承载支架丝杠27驱动承载支架25，可实现承载支架25沿承载支架滑轨24前后滑动调节；承载支架驱动机构结构简单，操作便捷，运行稳定、精确、可靠。

其中，所述伸缩缸22为气缸。

如图1-3所示，所述牵引支架驱动机构包括通过牵引电机支架9固定安装于所述测量平台2上的牵引电机8，所述牵引电机8轴端设有与所述牵引支架5连接的第一拉力传感器10。通过牵引电机8的伸缩动作实现牵引支架5在牵引滑轨7上左右滑动调节，从而实现对服务器19的便捷推拉；通过第一拉力传感器10的数值变化，实现对服务器推拉力的测量和判定是否合格。

其中，如图6所示，所述牵引支架5靠近所述导轨3的一侧(上部左侧)设有凸台51，所述服务器19右端部前后两侧设有与所述凸台51扣合的扣板191；所述牵引夹子6与所述牵引支架5转动安装，且其下侧设有插块61；所述扣板191上开设有与所述插块61卡合限位的卡槽192。转动连接于服务器19右端部的扣板191通过其上的扭簧自动下压扣合于凸台51上，通过牵引夹子6上的插块61与扣板191上的卡槽192插合定位，实现牵引支架5与服务器19的可靠连接，保证服务器推拉力测量的可靠性。

其中，所述牵引电机8垂直连接于牵引支架5中部；可保证对服务器推拉的平衡性、稳定性。

如图7-9所示，本发明还公开一种服务器导轨性能测试装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：测量导轨变形量；

安装待检测的导轨3到固定立柱4上；操作启动按钮，设备进行自检；操作变形量测量按钮，驱动电机16驱动传感器驱动丝杠12带动CCD传感器13在运动范围内(由左右端的光电开关18确定的运动范围)进行一次往复运动；CCD传感器13回到导轨3承重部位的一侧并抓取下边缘进行对齐；伸缩缸22伸出带动承载支架25上升，承载支架驱动电机28带动承载支架丝杠27转动，承载支架丝杠27带动承载支架25沿承载支架滑轨24向靠近导轨3方向移动(向前后两侧方向移动)，直到承载支架25的挂扣部处于导轨3承重部位的正上方；在上壳11上的触控屏上设置测量点数(大于3个)和模拟载重(数据来源于匹配服务器的实际自重)；伸缩缸22回缩，带动承载支架25对导轨3的承重部位下压，直到第二拉力传感器29达到设定模拟载重；驱动电机16通过传感器驱动丝杠12带动CCD传感器13进行移动距离D1、D2……Dn的采样测量，如图8所示，两个倾角传感器26进行倾角θ的倾角测量；通过中控系统计算导轨变形量dn＝tan(θ)·Dn，取最大导轨变形量λ为d1、d2……dn的最大绝对值，λ与设定标准值比较，判定导轨变形量是否合格；详细数值在触控屏上同步显示；

步骤二：当导轨变形量合格时，再继续进行服务器推拉力测量；当导轨变形量不合格时，判定导轨不合格，无需进行服务器推拉力测量；

测量服务器推拉力时，操作推拉力测量按钮，启动承载支架25收回程序；首先伸缩缸22伸出，带动承载支架25上移，并与导轨3脱离；然后承载支架驱动电机28通过承载支架丝杠27带动承载支架25向远离导轨3方向移动(向中心方向移动)；最后伸缩缸22收缩，带动承载支架25回落，并与测量平台2齐平；服务器19安装到导轨3上，服务器19上的扣板191与凸台51扣合，牵引夹子6上的插块61与扣板191上的卡槽192插合，实现对服务器19和牵引支架5的可靠连接；牵引电机8通过牵引支架5带动服务器19匀速移动；分析牵引支架5的推拉力变化曲线(推拉力峰值和匀速运动推拉力值)，如图9所示，第一拉力传感器10将拉力数据传输到中控系统，并根据推拉力曲线判定服务器推拉力是否合格。

本服务器导轨性能测试装置及其使用方法，结构简单，操作便捷，通过承载支架驱动机构对两个承载支架同步驱动调节，实现对导轨承重部位的下压，通过传感器驱动机构对CCD传感器驱动调节，使其测量移动距离，并同时通过倾角传感器进行倾角测量，计算导轨垂直变形量，以判断导轨是否合格；承载支架收回，服务器安装于导轨上，牵引支架驱动机构通过牵引支架对服务器推拉动作，分析牵引支架的推拉力变化曲线，判定服务器推拉力是否合格；可便捷有效的实现对导轨承重性能量测分析和服务器推拉力数值量测分析，测量精度高、效率高，确保服务器导轨上架前的关键性能的零缺陷，为服务器机柜的品质保证提供强有力的数据支撑。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，服务器导轨性能测试装置包括底座（1）、测量平台（2）、牵引支架（5）和承载支架（25）；所述测量平台（2）安装于所述底座（1）上侧，所述测量平台（2）上侧安装有方向一致的导轨（3）、传感器驱动机构和光栅尺（17）；所述传感器驱动机构上驱动安装有对所述导轨（3）测量的CCD传感器（13），所述光栅尺（17）上设有与所述CCD传感器（13）连接的光栅读数头（15）；所述承载支架（25）竖直贯穿所述测量平台（2），且其上部设有倾角传感器（26）和与所述导轨（3）承重部位契合的挂扣部；所述底座（1）内安装有对所述承载支架（25）左右方向和上下方向驱动的承载支架驱动机构；所述测量平台（2）上安装有对所述牵引支架（5）滑动导向的牵引滑轨（7）和对所述牵引支架（5）驱动的牵引支架驱动机构，所述牵引支架（5）上设有与服务器（19）卡合的牵引夹子（6）；

服务器导轨性能测试装置使用时包括以下步骤：

步骤一：测量导轨变形量；安装待检测的导轨（3）；操作启动按钮，设备进行自检；操作变形量测量按钮，传感器驱动机构带动CCD传感器（13）在运动范围内进行一次往复运动；CCD传感器（13）回到导轨（3）承重部位的一侧并抓取边缘进行对齐；承载支架（25）通过承载支架驱动机构驱动上升，并通过承载支架驱动机构驱动其向靠近导轨（3）方向移动，直到承载支架（25）的挂扣部处于导轨（3）承重部位的正上方；设置模拟载重；承载支架驱动机构带动承载支架（25）对导轨（3）的承重部位下压，直到达到设定模拟载重；传感器驱动机构带动CCD传感器（13）进行移动距离D的采样测量，倾角传感器（26）进行倾角θ的倾角测量；计算导轨变形量d=tan（θ）·D，判定导轨变形量是否合格；步骤二：当导轨变形量合格时，测量服务器推拉力；操作推拉力测量按钮，启动承载支架（25）收回程序；首先承载支架驱动机构带动承载支架（25）上移，并与导轨（3）脱离；然后承载支架驱动机构带动承载支架（25）向远离导轨（3）方向移动；最后承载支架驱动机构带动承载支架（25）回落，并与测量平台（2）齐平；服务器（19）安装到导轨（3）上，通过牵引夹子（6）实现对服务器（19）和牵引支架（5）的连接；牵引支架驱动机构通过牵引支架（5）带动服务器（19）匀速移动；分析牵引支架（5）的推拉力变化曲线，判定服务器推拉力是否合格。

2.根据权利要求1所述的服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述传感器驱动机构包括设置于所述导轨（3）后侧的传感器驱动丝杠（12）和对所述传感器驱动丝杠（12）驱动的驱动电机（16）；所述CCD传感器（13）通过传感器安装支架（14）与所述传感器驱动丝杠（12）传动连接。

3.根据权利要求2所述的服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述传感器驱动丝杠（12）的左右两端分别设有可调节的光电开关（18）。

4.根据权利要求1所述的服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述传感器驱动机构和所述光栅尺（17）上侧罩设有上壳（11）。

5.根据权利要求4所述的服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述上壳（11）前侧设有触控屏。

6.根据权利要求1所述的服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述测量平台（2）上设有四个对所述导轨（3）固定安装的固定立柱（4）。

7.根据权利要求1所述的服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述承载支架驱动机构包括下盖板（20）和上盖板（23）；所述下盖板（20）与所述底座（1）固定安装，所述上盖板（23）通过若干竖立的导向柱（21）与所述下盖板（20）滑动安装，所述下盖板（20）上侧设有竖立的伸缩缸（22），所述伸缩缸（22）的轴端设有与所述上盖板（23）连接的第二拉力传感器（29）；所述上盖板（23）上设有对所述承载支架（25）前后滑动导向的承载支架滑轨（24）；所述上盖板（23）上还设有对所述承载支架（25）传动连接的承载支架丝杠（27），所述承载支架丝杠（27）上连接有驱动其转动的承载支架驱动电机（28）。

8.根据权利要求1所述的服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述牵引支架驱动机构包括固定安装于所述测量平台（2）上的牵引电机（8），所述牵引电机（8）的轴端设有与所述牵引支架（5）连接的第一拉力传感器（10）。

9.根据权利要求8所述的服务器导轨性能测试装置的使用方法，其特征在于，所述牵引支架（5）靠近所述导轨（3）的一侧设有凸台（51），所述服务器（19）上设有与所述凸台（51）扣合的扣板（191）；所述牵引夹子（6）与所述牵引支架（5）转动安装，且其下侧设有插块（61），所述扣板（191）上开设有与所述插块（61）卡合限位的卡槽（192）。