CN204855156U - 一种滚珠丝杆测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械设备测试技术领域，具体涉及一种滚珠丝杆测试系统，包括电源、扭矩传感器、电机、拉力传感器、工控机，还包括控制驱动器、转换器、采集卡、拉力传感器采集表，所述的电源、扭矩传感器、控制驱动器、转换器的VCC、GND端口对应相连，电源的GND端口与采集卡的GND端口相连，扭矩传感器与采集卡相连，采集卡与工控机相连，电机与控制驱动器相连，控制驱动器通过232线与工控机的第一串口相连，拉力传感器与拉力传感器采集表相连，拉力传感器采集表通过232线与工控机的第二串口相连，本系统其稳定可靠，扩展方便，尤其适合滚珠丝杆测试使用。

Description

一种滚珠丝杆测试系统

本实用新型涉及机电设备测试技术领域，尤其是涉及一种滚珠丝杆测试系统。

背景技术：

滚珠丝杠作为一种传动效率高、传动平稳、灵敏度高的高精度传动零件，广泛应用在数控机床等先进设备与装置中。由于滚珠丝杠的加工与制造精度直接影响到数控机床等设备装置的定位精度与加工质量，所以需要对滚珠丝杠相关性能参数进行有效、高精度的可靠测量，在某种特定场合，需要知道滚珠丝杠在运动过程中的动态扭矩与功率损耗，以判定该滚珠丝杠能否满足其在特定环境的工作要求。目前，国内滚珠丝杠的试验装置多针对滚珠丝杠副的综合性能，测试滚珠丝杠副动态扭矩与功率的研发领域几乎是空白，而某些厂家自行开发的试验机也缺乏模拟各种实际工况的能力，无法模拟实际工况，达不到使用要求。实用新型专利一种测试滚珠丝杠动态扭矩与功率的装置，专利号：201520056317.7该专利公开的技术包括伺服电机、前支撑块、联轴器、扭矩传感器、扭矩传感器输出端、联轴器、滚珠丝杠螺杆、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺母连接套、拉力弹簧、拉力传感器与拉力弹簧连接钩、拉力传感器、后支撑块、后支撑块压紧螺钉、调节轴、直线导轨连接底板螺钉、直线导轨连接底板、直线导轨滑块与滚珠丝杠螺母连接套连接块、直线导轨滑块、直线导轨、底板、扭矩传感器与底板紧固螺钉、扭矩传感器输入端、伺服电机输出轴及前支撑块紧固螺钉。本实用新型可以通过上位机软件在电脑中实时监测采集出此往复过程中的动态扭矩值与功率，方便快捷，操作简单，然该系统仅仅从机械结构对系统进行了设计而对于控制系统未做过详细的设计，然滚珠丝杆测试系统的关键数据采集处理都在于其测试系统，而这些关键的技术在目前公开的系统中尚未做详细的设计，有一些单位设计了一些滚珠丝杆的测试系统然成本较高结构复杂，还未曾大量的应用。

发明内容：

本实用新型针对现有技术中滚珠丝杆测试系统结构复杂，成本较高，设计了一种滚珠丝杆测试系统，从而解决了现有技术中的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：如图1所示，一种滚珠丝杆测试系统，包括电源、扭矩传感器、电机、拉力传感器、工控机，还包括控制驱动器、转换器、采集卡、拉力传感器采集表，所述的电源、扭矩传感器、控制驱动器、转换器的VCC、GND端口对应相连，电源的GND端口与采集卡的GND端口相连，扭矩传感器的扭矩信号端口、转速信号端口与采集卡的DB2端口、DB1端口对应相连，采集卡通过PCI总线与工控机相连，电机的A相两端口分别与控制驱动器的A+、A-端口对应相连，B相两端口分别与控制驱动器B+、B-两端口对应相连，控制驱动器的CH、CL端口分别与转换器的CANH、CANL端口对应相连，转换器通过232线与工控机的第一串口相连，拉力传感器的VCC、GND端口、SING+、SING-端口分别与拉力传感器采集表的EX+、EX-、SING+、SING-端口对应相连，拉力传感器采集通过232线与工控机的第二串口相连。

所述的电源的输出电压为12V，采集卡的型号为PCI-6259，转换器的型号为UIM2501，控制驱动器的型号为UIM242XX，拉力传感器采集表的型号为DT70，电机为步进电机，扭矩传感器的量程为0～0.5Nm。

其采用拉力传感器采集测量过程中的拉力信息，采用扭矩传感器测量滚珠丝杆在测量过程中所受到的扭矩值，利用步进电机控制滚珠丝杆的转速，其结构简单，使用方便。

附图说明：

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是滚珠丝杆测试系统的机械结构图；

图中所示：1、拉力传感器；2、弹簧3、螺纹套4、导轨5、滚珠丝杆6、第一联轴器7、扭矩传感器8、第二联轴器9、电机10、电源11、工控机12、转换器13、拉力传感器采集表14、控制驱动器15、采集卡。

具体实施方式

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述，本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：如图1所示，一种滚珠丝杆测试系统，包括电源10、扭矩传感器7、电机9、拉力传感器1、工控机11，还包括控制驱动器14、转换器12、采集卡15、拉力传感器采集表13，所述的电源10、扭矩传感器7、控制驱动器14、转换器12的VCC、GND端口对应相连，电源10的GND端口与采集卡15的GND端口相连，扭矩传感器7的扭矩信号端口、转速信号端口与采集卡15的DB2端口、DB1端口对应相连，采集卡15通过PCI总线与工控机11相连，电机9的A相两端口分别与控制驱动器14的A+、A-端口对应相连，B相两端口分别与控制驱动器14的B+、B-两端口对应相连，控制驱动器14的CH、CL端口分别与转换器12的CANH、CANL端口对应相连，转换器12通过232线与工控机11的第一串口相连，拉力传感器1的VCC、GND端口、SING+、SING-端口分别与拉力传感器采集表13的EX+、EX-、SING+、SING-端口对应相连，拉力传感器采集表13通过232线与工控机11的第二串口相连。

所述的电源的输出电压为12V，采集卡的型号为PCI-6259，转换器的型号为UIM2501，控制驱动器的型号为UIM242XX，拉力传感器采集表的型号为DT70，电机为步进电机，扭矩传感器的量程为0～0.5Nm。

所述的一种滚珠丝杆测试系统，其实施时，按图2要求将采集系统的机械结构相连接，连接过程中保证整个系统的同轴度，其次按图1要求将电机、拉力传感器、扭矩传感器、电源以及控制驱动器、转换器、拉力传感器采集表等器件按图纸要求接线，之后将编写好的计算机测试系统软件打开，即可以开始测试，测试过程中点启动，系统即可以自动开始采集拉力传感器数据、扭矩传感器数据，并将采集到的扭矩数值、拉力数值以及速度数值进行存储计算，即可以测试出计算机在固定拉力下的扭矩值、以及通过转速、扭矩与功率的关系计算出滚珠丝杆所消耗的功率，本系统结构简单，使用方便，尤其适合滚珠丝杆的功率、扭矩等测试使用。

Claims (2)

1.一种滚珠丝杆测试系统，包括电源、扭矩传感器、电机、拉力传感器、工控机，其特征是还包括控制驱动器、转换器、采集卡、拉力传感器采集表，所述的电源、扭矩传感器、控制驱动器、转换器的VCC、GND端口对应相连，电源的GND端口与采集卡的GND端口相连，扭矩传感器的扭矩信号端口、转速信号端口与采集卡的DB2端口、DB1端口对应相连，采集卡通过PCI总线与工控机相连，电机的A相两端口分别与控制驱动器的A+、A-端口对应相连，B相两端口分别与控制驱动器B+、B-两端口对应相连，控制驱动器的CH、CL端口分别与转换器的CANH、CANL端口对应相连，转换器通过232线与工控机的第一串口相连，拉力传感器的VCC、GND端口、SING+、SING-端口分别与拉力传感器采集表的EX+、EX-、SING+、SING-端口对应相连，拉力传感器采集表通过232线与工控机的第二串口相连，所述的采集卡的型号为PCI-6259，转换器的型号为UIM2501，控制驱动器的型号为UIM242XX，拉力传感器采集表的型号为DT70。

2.根据权利要求1所述的一种滚珠丝杆测试系统，其特征在于：所述的电源的输出电压为12V，电机为步进电机，扭矩传感器的量程为0～0.5Nm。