CN116990006B - 一种贴塑面镶条寿命检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种贴塑面镶条寿命检测装置及方法，包括：测试架体，测试架体设置于工作平面；旋转台，设置于测试架体上，旋转台在竖直方向的顶端设置有测试板，测试板水平设置，且以竖直方向为旋转轴心进行旋转；夹持组件，设置于测试架体上，且位于测试板上部，夹持组件对镶条进行夹持，且将镶条与测试板压紧；阻力检测机构，阻力检测机构设置于夹持组件上，对镶条与测试板之间的摩擦阻力进行检测；其中，测试时，旋转台驱动测试板进行旋转，对镶条的使用寿命进行检测。本发明中，将传统的往复式运动的测试方式更改为旋转的测试形式，且在测试时对镶条与测试板之间的摩擦阻力进行检测，从而确定镶条的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种贴塑面镶条寿命检测装置及方法。
背景技术
在机床的导向移动的部件中，通常使用贴塑面镶条来进行摩擦，在磨损后对贴塑面镶条进行更换，保证导向移动过程的运动精度，从而保证机床的加工精度。
在贴塑面镶条使用前，需要对镶条的使用寿命进行测试，从而知晓其使用寿命，方便及时更换。传统设备检测镶条寿命时，采用镶条在测试台上作往复运动进行摩擦的形式，此种测试形式存在往复运动结构振动大，设备零件容易损坏；且镶条的磨损程度较难直观发现，无法精确确定镶条的损坏时刻的问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提供了一种贴塑面镶条寿命检测装置及方法，从而有效解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种贴塑面镶条寿命检测装置，包括：
测试架体，所述测试架体设置于工作平面；
旋转台，所述旋转台设置于所述测试架体上，所述旋转台在竖直方向的顶端设置有测试板，所述测试板水平设置，且以竖直方向为旋转轴心进行旋转；
夹持组件，所述夹持组件设置于所述测试架体上，且位于所述测试板上部，所述夹持组件对镶条进行夹持，且将镶条与所述测试板压紧；
阻力检测机构，所述阻力检测机构设置于所述夹持组件上，对镶条与所述测试板之间的摩擦阻力进行检测，所述夹持组件在镶条沿所述测试板旋转的末端设置有挡板，所述阻力检测机构设置于所述挡板处，检测镶条对所述挡板施加的压力；
其中，测试时，所述旋转台驱动所述测试板进行旋转，对镶条的使用寿命进行检测。
进一步地，所述测试架体上设置有调节机构，所述调节机构可调节竖直方向的压力，所述夹持组件设置于所述调节机构上，所述调节机构调节对所述夹持组件施加的压力。
进一步地，所述调节机构包括一升降端，所述升降端可调节位于竖直方向的高度，所述升降端与所述夹持组件之间设置有若干压缩弹簧和压力传感器，当所述升降端调节高度时，所述压缩弹簧发生形变，改变对所述夹持组件施加的压力，所述压力传感器对所述压力进行检测。
进一步地，所述测试架体上还设置有磨损检测器，所述磨损检测器包括：
滑动机构，所述滑动机构包括一滑动端；
摆臂，所述摆臂设置于所述滑动端，且以水平方向为旋转轴心可旋转设置；
滚轮，所述滚轮设置于所述摆臂上，且与所述测试板表面接触，所述滚轮以设定阻尼进行旋转；
滑动检测机构，所述滑动检测机构对所述滑动端的位移进行检测；
其中，所述滚轮与所述测试板表面接触，当测试板表面磨损后，摩擦阻力增大，推动所述摆臂旋转，所述摆臂带动所述滑动端进行滑动，所述滑动检测机构对所述滑动端的位移进行检测，当位移达到设定值时，判断所述测试板需更换。
进一步地，所述滑动端设置有磁环，所述磨损检测器上设置有磁致传感器，所述磁致传感器对所述磁环的位置进行检测。
进一步地，所述测试架体上设置有导轨，所述旋转台设置于所述导轨上，所述测试板需进行更换时，推动所述旋转台沿所述导轨移动至与所述夹持组件及磨损检测器脱离。
本发明还包括一种贴塑面镶条寿命检测方法，使用如上述的检测装置，包括如下步骤：
将镶条安装至所述夹持组件上，并将镶条压紧至所述测试板上；
将所述磨损检测器与所述测试板接触；
所述旋转台驱动所述测试板进行旋转，所述阻力检测机构对镶条在旋转时的摩擦阻力进行检测，并判断是否超出设定阈值；
所述磨损检测器对所述测试板的磨损程度进行检测，判断所述测试板的磨损情况；
当镶条在旋转时的摩擦阻力超出设定阈值时，判断镶条达到使用寿命，所述旋转台停止旋转，并计算磨损长度。
进一步地，还包括根据所述测试板的磨损程度，对镶条在旋转时的摩擦阻力的判定阈值进行加权，包括：
将所述测试板从开始使用至需更换对应的磨损程度划分n个区间并建立数据库；
每个所述区间分别对应一长度等效系数an和摩擦力等效系数bn，磨损程度越高，所述区间的长度等效系数an和摩擦力等效系数bn越高；
设定基础阈值F0max，判断镶条在旋转时的摩擦力f是否大于所述基础阈值；
当所述测试板的磨损程度到达第q个区间时，判断阈值为：Fqmax=bq*F0max，q为1至n，并将镶条在每个区间的旋转圈数Xq进行统计；
计算磨损长度：，其中，R为等效半径，
；
D为镶条距旋转圆心的距离，L为镶条的长度。
本发明的有益效果为：本发明通过设置测试架体、旋转台、夹持组件和阻力检测机构，将传统的往复式运动的测试方式更改为旋转的测试形式，减少往复运动机构的振动，减少零件的损坏，且在测试时对镶条与测试板之间的摩擦阻力进行检测，从而根据摩擦阻力的变化，知晓镶条的磨损情况，精确确定镶条的损坏情况，从而确定镶条的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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为本发明装置的结构示意图；
图2为隐藏了测试架体后的结构示意图；
图3为调节机构和夹持组件的结构示意图；
图4为磨损检测器与测试板的结构示意图；
图5为磨损检测器的结构示意图；
图6为测试板磨损后磨损检测器的结构示意图；
图7为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至6所示：一种贴塑面镶条6寿命检测装置，包括：
测试架体1，测试架体1设置于工作平面；
旋转台2，旋转台2设置于测试架体1上，旋转台2在竖直方向的顶端设置有测试板21，测试板21水平设置，且以竖直方向为旋转轴心进行旋转；
夹持组件3，夹持组件3设置于测试架体1上，且位于测试板21顶端，夹持组件3对镶条6进行夹持，且将镶条6与测试板21压紧；
阻力检测机构4，阻力检测机构4设置于夹持组件3上，对镶条6与测试板21之间的摩擦阻力进行检测；
其中，测试时，旋转台2驱动测试板21进行旋转，对镶条6的使用寿命进行检测。
通过设置测试架体1、旋转台2、夹持组件3和阻力检测机构4，将传统的往复式运动的测试方式更改为旋转的测试形式，减少往复运动机构的振动，减少零件的损坏，且在测试时对镶条6与测试板21之间的摩擦阻力进行检测，从而根据摩擦阻力的变化，知晓镶条6的磨损情况，精确确定镶条6的损坏情况，从而确定镶条6的使用寿命。
在本实施例中，夹持组件3在镶条6沿测试板21旋转的末端设置有挡板31，阻力检测机构4设置于挡板31处，检测镶条6对挡板31施加的压力。
通过力的相互性，将摩擦阻力转换至检测镶条6对挡板31推动的力，从而可以在测试时实时检测镶条6的摩擦阻力。
其中，测试架体1上设置有调节机构11，调节机构11可调节竖直方向的压力，夹持组件3设置于调节机构11上，调节机构11调节对夹持组件3施加的压力。
为了测试镶条6在不同使用情况下的使用寿命，所以在测试架体1上设置调节机构11，调节机构11可调节竖直方向上对夹持组件3施加的压力，从而改变镶条6受到的压力，模拟镶条6用在不同重量上的导向移动部件上的使用寿命，提高测试精度。
作为上述实施例的优选，调节机构11包括一升降端111，升降端111可调节位于竖直方向的高度，升降端111与夹持组件3之间设置有若干压缩弹簧112和压力传感器113，当升降端111调节高度时，压缩弹簧112发生形变，改变对夹持组件3施加的压力，压力传感器113对压力进行检测。
通过设置升降端111，升降端111与夹持组件3之间设置若干压缩弹簧112和压力传感器113，从而改变升降端111的高度时，压缩弹簧112发生形变，当升降端111下降时，压缩弹簧112被压缩，提高下压力，当升降端111上升时，压缩弹簧112伸长，减少下压力，且压力传感器113对压力进行检测，保证精度。
请参照图5和图6，在本实施例中，测试架体1上还设置有磨损检测器5，磨损检测器5包括：
滑动机构51，滑动机构51包括一滑动端511；
摆臂52，摆臂52设置于滑动端511，且以水平方向为旋转轴心可旋转设置；
滚轮53，滚轮53设置于摆臂52上，且与测试板21表面接触，滚轮53以设定阻尼进行旋转；
滑动检测机构54，滑动检测机构54对滑动端511的位移进行检测；
其中，滚轮53与测试板21表面接触，当测试板21表面磨损后，摩擦阻力增大，推动摆臂52旋转，摆臂52带动滑动端511进行滑动，滑动检测机构54对滑动端511的位移进行检测，当位移达到设定值时，判断测试板需更换。
由于力的作用是相互的，当滚轮53受到摩擦力时，会对摆臂52产生一个水平方向的推力，此推力与滚轮53受到的摩擦力相关，摩擦力越大，推力也越大，由于滚轮53以设定阻尼进行旋转，当摩擦力较小时，此推力无法推动摆臂52，当摩擦力增大之后，推力变大，所以会推动摆臂52旋转，从而带动滑动端511进行滑动，并达到新的状态的平衡，测试板21的摩擦力不同会使摆臂52处于不同的平衡状态。
由于测试板21表面在摩擦过程中，也会发生磨损，当测试板21表面发生磨损后，对镶条6的测试结构也会产生影响，所以当测试板21表面磨损超过一定程度时，需要对测试板21进行更换。
通过设置滑动机构51、摆臂52、滚轮53和滑动检测机构54，滚轮53以设定阻尼进行旋转，设定阻尼可以设置一阻尼贴片，阻尼贴片与滚轮53接触，从而提供设定阻尼，阻尼贴片可调节松紧从而调节滚轮53在旋转时的阻尼，可以通过将阻尼贴片通过螺丝设置于摆臂52上，且贴紧滚轮53侧面，如图5所示，为了更好的展示，摆臂52的下端为剖视效果，阻尼贴片对滚轮53旋转施加阻尼，且通过调节螺丝松紧来调节对滚轮53施加的阻尼，当测试板21表面发生磨损时，滚轮53与测试板21之间的摩擦力增大，所以除了带动滚轮53旋转，还会推动摆臂52进行旋转，此时摆臂52旋转后，由于旋转轴心与测试板21距离发生变化，所以会推动滑动机构51上的滑动端511进行滑动，通过检测滑动端511的位移，从而将测试板21表面的磨损程度量化，方便后续判断测试板21是否需要更换，及对镶条6寿命的计算进行修正，保证寿命检测结果的准确性。
作为上述实施例的优选，滑动端511设置有磁环541，磨损检测器5上设置有磁致传感器542，磁致传感器542对磁环541的位置进行检测。
通过设置磁环541和磁致传感器542，可以检测出细小的位移的变化。
其中，当需要对测试板21进行更换时，为了更换方便，在测试架体1上设置有导轨12，旋转台2设置于导轨12上，测试板21需进行更换时，推动旋转台2沿导轨12移动至与夹持组件3及磨损检测器5脱离，将测试板21更换完成后再将旋转台2复位。
如图7所示，本实施例中还包括一种贴塑面镶条寿命检测方法，使用如上述的检测装置，包括如下步骤：
将镶条6安装至夹持组件3上，并将镶条6压紧至测试板21上；
将磨损检测器5与测试板21接触；
旋转台2驱动测试板21进行旋转，阻力检测机构4对镶条6在旋转时的摩擦阻力进行检测，并判断是否超出设定阈值；
磨损检测器5对测试板21的磨损程度进行检测，判断测试板21的磨损情况；
当镶条6在旋转时的摩擦阻力超出设定阈值时，判断镶条6达到使用寿命，旋转台2停止旋转，并计算磨损长度。
其中，还包括根据测试板21的磨损程度，对镶条6在旋转时的摩擦阻力的判定阈值进行加权，包括：
将测试板21从开始使用至需更换对应的磨损程度划分n个区间并建立数据库；每个区间分别对应一长度等效系数an和摩擦力等效系数bn，磨损程度越高，区间的长度等效系数an和摩擦力等效系数bn越高；
设定基础阈值F0max，判断镶条在旋转时的摩擦力f是否大于基础阈值；
当测试板21的磨损程度到达第q个区间时，判断阈值为：Fqmax=bq*F0max，q为1至n，并将镶条在每个区间的旋转圈数Xq进行统计；
计算磨损长度：，其中，R为等效半径，
；
D为镶条距旋转圆心的距离，L为镶条的长度。
通过将测试板21的磨损程度划分出若干个区间，建立一个数据库，将每个区间设定一个长度等效系数和摩擦力等效系数，由于测试板21表面磨损程度越大，与镶条6之间的滑动摩擦力也越大，所以测试板21表面磨损后，需要对判定镶条6磨损的条件进行修正，也需要对计算出的磨损长度进行修正，所以每个区间对应的长度等效系数和摩擦力等效系数随着磨损程度的增大而增大。
在测试过程中，实时检测测试板21表面的磨损程度即滑动端的位移，从而判断其当前位于哪个区间，如果进入下一个区间，则计算出上个区间旋转的圈数，对应计算出在上一个区间的磨损长度，在进入下一个区间后，则以下一个区间的判断阈值来判断镶条6是否达到使用寿命，且使用下一个区间的长度等效系数及旋转的圈数来计算磨损长度，从而保证对镶条6使用寿命检测结果的精确性，减少测试板21表面磨损带来的误差影响。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种贴塑面镶条寿命检测装置，其特征在于，包括：
测试架体，所述测试架体设置于工作平面；
旋转台，所述旋转台设置于所述测试架体上，所述旋转台在竖直方向的顶端设置有测试板，所述测试板水平设置，且以竖直方向为旋转轴心进行旋转；
夹持组件，所述夹持组件设置于所述测试架体上，且位于所述测试板上部，所述夹持组件对镶条进行夹持，且将镶条与所述测试板压紧；
阻力检测机构，所述阻力检测机构设置于所述夹持组件上，对镶条与所述测试板之间的摩擦阻力进行检测，所述夹持组件在镶条沿所述测试板旋转的末端设置有挡板，所述阻力检测机构设置于所述挡板处，检测镶条对所述挡板施加的压力；
其中，测试时，所述旋转台驱动所述测试板进行旋转，对镶条的使用寿命进行检测；
所述测试架体上还设置有磨损检测器，所述磨损检测器包括：
滑动机构，所述滑动机构包括一滑动端；
摆臂，所述摆臂设置于所述滑动端，且以水平方向为旋转轴心可旋转设置；
滚轮，所述滚轮设置于所述摆臂上，且与所述测试板表面接触，所述滚轮以设定阻尼进行旋转；
滑动检测机构，所述滑动检测机构对所述滑动端的位移进行检测；
其中，所述滚轮与所述测试板表面接触，当测试板表面磨损后，摩擦阻力增大，推动所述摆臂旋转，所述摆臂带动所述滑动端进行滑动，所述滑动检测机构对所述滑动端的位移进行检测，当位移达到设定值时，判断所述测试板需更换；
测试前，将所述测试板的磨损程度划分出若干个区间，建立一个数据库，将每个区间设定一个长度等效系数和摩擦力等效系数，每个区间对应的长度等效系数和摩擦力等效系数随着磨损程度的增大而增大；
在测试过程中，实时检测所述测试板表面的磨损程度即所述滑动端的位移，判断其当前位于哪个区间，如果进入下一个区间，则计算出上个区间旋转的圈数，对应计算出在上一个区间的磨损长度，在进入下一个区间后，则以下一个区间的判断阈值来判断镶条是否达到使用寿命，且使用下一个区间的长度等效系数及旋转的圈数来计算磨损长度。
2.根据权利要求1所述的贴塑面镶条寿命检测装置，其特征在于，所述测试架体上设置有调节机构，所述调节机构可调节竖直方向的压力，所述夹持组件设置于所述调节机构上，所述调节机构调节对所述夹持组件施加的压力。
3.根据权利要求2所述的贴塑面镶条寿命检测装置，其特征在于，所述调节机构包括一升降端，所述升降端可调节位于竖直方向的高度，所述升降端与所述夹持组件之间设置有若干压缩弹簧和压力传感器，当所述升降端调节高度时，所述压缩弹簧发生形变，改变对所述夹持组件施加的压力，所述压力传感器对所述压力进行检测。
4.根据权利要求1所述的贴塑面镶条寿命检测装置，其特征在于，所述滑动端设置有磁环，所述磨损检测器上设置有磁致传感器，所述磁致传感器对所述磁环的位置进行检测。
5.根据权利要求1所述的贴塑面镶条寿命检测装置，其特征在于，所述测试架体上设置有导轨，所述旋转台设置于所述导轨上，所述测试板需进行更换时，推动所述旋转台沿所述导轨移动至与所述夹持组件及磨损检测器脱离。
6.一种贴塑面镶条寿命检测方法，其特征在于，使用如权利要求1至5中任一项所述的检测装置，包括如下步骤：
将镶条安装至所述夹持组件上，并将镶条压紧至所述测试板上；
将所述磨损检测器与所述测试板接触；
所述旋转台驱动所述测试板进行旋转，所述阻力检测机构对镶条在旋转时的摩擦阻力进行检测，并判断是否超出设定阈值；
所述磨损检测器对所述测试板的磨损程度进行检测，判断所述测试板的磨损情况；
当镶条在旋转时的摩擦阻力超出设定阈值时，判断镶条达到使用寿命，所述旋转台停止旋转，并计算磨损长度；
还包括根据所述测试板的磨损程度，对镶条在旋转时的摩擦阻力的判定阈值进行加权，包括：
将所述测试板从开始使用至需更换对应的磨损程度划分n个区间并建立数据库；
每个所述区间分别对应一长度等效系数an和摩擦力等效系数bn，磨损程度越高，所述区间的长度等效系数an和摩擦力等效系数bn越高；
设定基础阈值F0max，判断镶条在旋转时的摩擦力f是否大于所述基础阈值；
当所述测试板的磨损程度到达第q个区间时，判断阈值为：Fqmax=bq*F0max，q的取值范围为1至n，并将镶条在每个区间的旋转圈数Xq进行统计；
计算磨损长度：，其中，R为等效半径，
；
D为镶条距旋转圆心的距离，L为镶条的长度。
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