CN218002499U - 拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，包括：伺服电机的安装面与电机安装法兰固定连接，伺服电机的输出轴的轴线与电机安装法兰垂直设置，输出轴上设有平键；电机驱动器与伺服电机进行电连接和通信连接；工控处理器，与电机驱动器进行通信连接；测试轮上设有安装轴孔，安装轴孔内设有键槽，键槽与平键匹配，测试轮上设有凹槽，凹槽中心设有轴扁圆柱体，轴扁圆柱体的轴扁平面上设置有螺纹孔，测试轮的边沿上设有豁口；安装架设置于电机安装法兰的一侧，安装架上设有拉绳位移传感器，拉头与螺纹孔可拆卸连接，拉线钢丝绳在伺服电机的带动下能够缠绕在测试轮上。体积小，还能够适用于长量程和批量检测的情况。

Description

拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置

技术领域

本实用新型涉及传感器疲劳寿命检测技术领域，尤其涉及一种拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置。

背景技术

拉绳位移传感器是用于直线测量的一种传感器，又简称拉线编码器，主要用于各种工控领域伺服机构的闭环系统控制。拉线位移传感器主要由拉线盒部分和编码器部分两大部分组成，其中拉线盒部分关键部件包括涡卷弹簧和钢丝绳，拉绳位移传感器的可靠性主要取决于这两种部件。

目前，现有技术中已经出现了部分单独检测涡卷弹簧或钢丝绳疲劳寿命的检测设备，但这些检测设备都比较昂贵且体积比较大不便于移动，应用于同时包含涡卷弹簧和钢丝绳这两种部件的拉绳位移传感器疲劳寿命检测设备的还比较少，而现存的一些拉绳位移传感器的疲劳寿命检测设备主要是由一些直线往复运动的导轨平台组成，由于导轨长度的限制，无法满足一些长量程的拉绳位移传感器疲劳寿命可靠性测试，且体积也都比较庞大，价格昂贵，只适用于单台研发实验，不适用于批量疲劳寿命验证测试时使用。

因此，有必要开发一种拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，体积小，便于随意移动，还能够适用于长量程和批量检测的情况，提高疲劳寿命检测装置的使用范围。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型提出了一种拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，所述疲劳寿命检测装置包括：

伺服电机，所述伺服电机的安装面与电机安装法兰固定连接，所述伺服电机的输出轴的轴线与所述电机安装法兰垂直设置，所述输出轴上设有平键；

电机驱动器，与伺服电机连接进行电连接和通信连接；

工控处理器，与所述电机驱动器通信连接；

测试轮，所述测试轮上设有安装轴孔，所述安装轴孔内设有键槽，所述键槽与所述平键匹配，所述测试轮上设有凹槽，所述凹槽中心设有轴扁圆柱体，所述轴扁圆柱体的轴扁平面上设置有螺纹孔，朝向所述轴扁圆柱体一侧的所述测试轮的边沿上设有豁口；

安装架，设置于所述电机安装法兰的一侧，所述安装架上设有拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器的拉头与所述螺纹孔可拆卸连接，所述拉绳位移传感器的拉线钢丝绳卡在所述豁口上，所述拉线钢丝绳在所述伺服电机的带动下能够缠绕在所述测试轮上。

进一步地，所述疲劳寿命检测装置还包括：

电机安装底板，呈长方形，所述电机安装法兰位于所述电机安装底板的一边角处，所述电机安装法兰与所述电机安装底板垂直设置，所述长方形的另外三个角处设有通孔，所述电机安装底板避开所述伺服电机的位置上按矩形阵列均匀设有多个螺纹安装孔，所述安装架通过所述螺纹安装孔与所述电机安装底板连接。

进一步地，所述安装架包括：

传感器安装底板，设置于所述电机安装底板上，所述传感器安装底板上设有多个长条孔，长条孔与所述螺纹安装孔相匹配；

传感器安装法兰，与所述传感器安装底板平行设置，所述传感器安装法兰与所述传感器安装底板之间通过立柱连接，所述拉绳位移传感器位于所述传感器安装法兰上。

进一步地，所述立柱为伸缩杆，所述伸缩杆的固定端与传感器安装底板连接，所述伸缩杆的伸出端与所述传感器安装法兰固定连接。

进一步地，所述传感器安装法兰上设有与所述拉绳位移传感器的螺纹孔相匹配的多个安装孔。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过伺服电机带动测试轮正反转，实现拉绳位移编码器内的拉线钢丝绳全部拉出及收回从而完成一个全量程模拟使用过程的测试，能够适用于长量程和批量检测的情况，提高疲劳寿命检测装置的使用范围；将现有检测装置的直线往复运动改成循环旋转运动，减小了疲劳寿命监测装置的体积，便于随意移动，进一步扩大了疲劳寿命监测装置的使用范围。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，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示出了根据本实用新型的拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置的立体图；

图2示出了根据本实用新型的测试轮的一个角度的示意图；

图3示出了根据本实用新型的测试轮的另一个角度的示意图。

其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1伺服电机，2电机安装法兰，3电机安装底板，301通孔，302螺纹安装孔，4电机驱动器，5工控处理器，6测试轮，601键槽，602凹槽，603轴扁圆柱体，604安装轴孔， 605豁口，606螺纹孔，7拉绳位移传感器，701拉线钢丝绳，702拉头，8传感器安装法兰，9立柱，10传感器安装底板，1001长条孔。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例

图1示出了根据本实用新型的拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置的立体图；图2示出了根据本实用新型的测试轮的一个角度的示意图；图3示出了根据本实用新型的测试轮的另一个角度的示意图。

如图1至图3所示，本实施例提供了一种拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，该疲劳寿命检测装置包括：

伺服电机，伺服电机1的安装面与电机安装法兰2固定连接，伺服电机1的输出轴的轴线与电机安装法兰2垂直设置，输出轴上设有平键；

电机驱动器4，与伺服电机1进行电连接和通信连接；

工控处理器5，与电机驱动器4通信连接；

测试轮6，测试轮6上设有安装轴孔604，安装轴孔604内设有键槽601，键槽601 与平键匹配，测试轮6上设有凹槽602，凹槽602中心设有轴扁圆柱体603，轴扁圆柱体 603的轴扁平面上设置有螺纹孔606，朝向轴扁圆柱体603一侧的测试轮6的边沿上设有豁口605；

安装架，设置于电机安装法兰2的一侧，安装架上设有拉绳位移传感器7，拉绳位移传感器7的拉头702与螺纹孔606可拆卸连接，拉绳位移传感器7的拉线钢丝绳701 卡在豁口605上，拉线钢丝绳701在伺服电机1的带动下能够缠绕在测试轮6上。

通过伺服电机1带动测试轮6正反转，实现拉绳位移编码器7内的拉线钢丝绳701全部拉出及收回从而完成一个全量程模拟使用过程的测试，能够适用于长量程和批量检测的情况，提高疲劳寿命检测装置的使用范围；将现有检测装置的直线往复运动改成循环旋转运动，减小了疲劳寿命监测装置的体积，便于随意移动，进一步扩大了疲劳寿命监测装置的使用范围。

其中，伺服电机1的安装面与电机安装法兰2通过螺钉固定连接；工控处理器5与电机驱动器4通信连接，工控处理器5发送通信指令给电机驱动器4，电机驱动器4控制伺服电机1按照控制指令进行旋转运动，可以控制伺服电机1旋转运动的时间和圈数。

具体地，首先根据待检测的拉绳位移传感器7的量程和测试轮6的轮周长，大致确认拉线钢丝绳701从初始测试位置到全量程被拉出且均匀缠绕在测试轮6上时，测试轮 6和同轴连接的伺服电机1的旋转圈数，通过在工控处理器5中设置测试参数，包括测试伺服电机1正、反转旋转的圈数、旋转速度、间隔时间以及总循环数从而生成控制指令，控制指令发送到电机驱动器4驱动伺服电机1的输出轴按照设置好的测试参数进行正反转循环运行，与伺服电机1的输出轴同轴通过平键连接的测试轮6带动固定连接在测试轮6中心的轴扁圆柱体603上的拉头702进行正、反转循环运行，拉头与702拉线钢丝绳701固定连接，拉线钢丝绳701随着测试轮6的正、反转运行，被全部从拉线位移传感器7的拉线盒中拉出和收回从而完成一个全量程模拟使用过程的测试，其中，拉绳编码器7的疲劳寿命是以疲劳破坏发生时的循环次数判断的。

其中，测试轮6与伺服电机1通过平键固定连接，可以通过更换不同测量直径的测试轮6来实现对不同量程的拉绳位移传感器7的疲劳寿命检测。

进一步地，疲劳寿命检测装置还包括：

电机安装底板3，呈长方形，电机安装法兰2位于电机安装底板3的一边角处，电机安装法兰2与电机安装底板3垂直设置，长方形的另外三个角处设有通孔301，电机安装底板3避开伺服电机1的位置上按矩形阵列均匀设有多个螺纹安装孔302，安装架通过螺纹安装孔302与电机安装底板3连接。

其中，三个角处的通孔301便于通过螺钉安装固定在任意位置，也便于拆卸移动至任意需要的位置。

进一步地，安装架包括：

传感器安装底板10，设置于电机安装底板3上，传感器安装底板10上设有多个长条孔1001，长条孔1001与螺纹安装孔302相匹配；

传感器安装法兰8，与传感器安装底板10平行设置，传感器安装法兰8与传感器安装底板10之间通过立柱9连接，拉绳位移传感器7位于传感器安装法兰8上。

其中，电机安装底板3按矩形阵列均匀设有多个螺纹安装孔302的设置，便于安装架的位置调整，进而适用于不同尺寸的拉绳位移传感器7的疲劳寿命检测，提高疲劳寿命检测装置的适用范围；具体地，多个平行设置的长条孔1001与螺纹安装孔302对应，能够将传感器安装底板3调整到不同的位置固定，便于将不同待检测的拉绳位移传感器 7与测试轮6调整到所需的位置。

进一步地，立柱9为伸缩杆，伸缩杆的固定端与传感器安装底板10连接，伸缩杆的伸出端与传感器安装法兰8固定连接。

其中，通过设置不同高度的立柱9也是为了进一步适应不同尺寸的拉绳位移传感器 7的疲劳寿命检测。

具体地，为保证测试时拉线钢丝绳701全量程拉出缠绕到测试轮6上时拉线钢丝绳701不会发生打摞而造成拉线钢丝绳701表面包塑层等摩擦损坏影响疲劳寿命的评估，由传感器安装底板10、支柱9和传感器安装法兰8组成的安装架与被测拉绳位移传感器 7通过螺纹固定连接(即将拉绳位移传感器7的螺纹孔与安装孔对应好后，通过螺钉紧固固定)，通过调整支柱9的高度，以及传感器安装底板10上长条孔1001与电机安装底板3上螺纹安装孔302的固定位置，调整被测拉绳位移传感器7的拉线钢丝绳701拉出初始位置，使被测拉绳位移传感器7的拉线钢丝绳701拉出后均匀流畅的缠绕在测试轮 6上，需要说明的是，通常调整的位置(即初始位置)是使得被测拉绳位移传感器7与测试轮6水平投影的角度控制在一定的角度范围以内，能够避免拉线钢丝绳701发生打摞，一定的角度范围可以根据实验获取。

进一步地，传感器安装法兰8上设有与拉绳位移传感器7的螺纹孔相匹配的多个安装孔。

其中，拉绳位移传感器7的下方通常设有两个用于安装固定的螺纹孔，传感器安装法兰8则相匹配的设置两个安装孔，但为了使传感器安装法兰8能够适用于不同规格的拉绳位移传感器7，因此，在传感器安装法兰8设置多个安装孔，即使测量不同的拉绳位移传感器7，也无需更换传感器安装法兰8，提高工作效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，其特征在于，所述疲劳寿命检测装置包括：

伺服电机，所述伺服电机的安装面与电机安装法兰固定连接，所述伺服电机的输出轴的轴线与所述电机安装法兰垂直设置，所述输出轴上设有平键；

电机驱动器，与伺服电机进行电连接和通信连接；

工控处理器，与所述电机驱动器通信连接；

测试轮，所述测试轮上设有安装轴孔，所述安装轴孔内设有键槽，所述键槽与所述平键匹配，所述测试轮上设有凹槽，所述凹槽中心设有轴扁圆柱体，所述轴扁圆柱体的轴扁平面上设置有螺纹孔，朝向所述轴扁圆柱体一侧的所述测试轮的边沿上设有豁口；

安装架，设置于所述电机安装法兰的一侧，所述安装架上设有拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器的拉头与所述螺纹孔可拆卸连接，所述拉绳位移传感器的拉线钢丝绳卡在所述豁口上，所述拉线钢丝绳在所述伺服电机的带动下能够缠绕在所述测试轮上。

2.根据权利要求1所述的拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，其特征在于，所述疲劳寿命检测装置还包括：

电机安装底板，呈长方形，所述电机安装法兰位于所述电机安装底板的一边角处，所述电机安装法兰与所述电机安装底板垂直设置，所述长方形的另外三个角处设有通孔，所述电机安装底板避开所述伺服电机的位置上按矩形阵列均匀设有多个螺纹安装孔，所述安装架通过所述螺纹安装孔与所述电机安装底板连接。

3.根据权利要求2所述的拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，其特征在于，所述安装架包括：

传感器安装底板，设置于所述电机安装底板上，所述传感器安装底板上设有多个长条孔，长条孔与所述螺纹安装孔相匹配；

传感器安装法兰，与所述传感器安装底板平行设置，所述传感器安装法兰与所述传感器安装底板之间通过立柱连接，所述拉绳位移传感器位于所述传感器安装法兰上。

4.根据权利要求3所述的拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，其特征在于，所述立柱为伸缩杆，所述伸缩杆的固定端与传感器安装底板连接，所述伸缩杆的伸出端与所述传感器安装法兰固定连接。

5.根据权利要求3所述的拉绳位移传感器的疲劳寿命检测装置，其特征在于，所述传感器安装法兰上设有与所述拉绳位移传感器的螺纹孔相匹配的多个安装孔。

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