[发明专利]一种用于数控机床的测试装置

说明书

技术领域

本发明属于数控机床测控领域，尤其涉及一种用于数控机床的测试装置。

背景技术

在数控机床的设计及控制工程中，力输入与位移、应变、加速等输出的关系是非常重要的，需要借鉴这些数据(力、位移、应变、加速度)来解决实际的工程问题。因此，这些数据的测试与采集工作(关乎数据的准确性)也相当重要。

然而，这数据采集时钟不同，同一测试对象(如机床主轴、横梁等)各个测试数据(力输入与位移、应变、加速度输出)是难以被整合在一起分析的；并且无法判断输入与输出的时序关系，解决工程实际问题也只能结合理论原理和经验方法来应对。这难以为数控机床控制与设计工程提供准确可靠的数据依据。

数控机床的控制与设计工程是相当复杂的工作。其机械结构的复杂性要求测试仪器要可靠，使用简便。目前，数控机床工程的力输入与位移、应变、加速度输出都是通过独立搭建测试仪器的测试条件或系统，进而使用数据采集设备采集测试数据。其电气线路之多，且与信号线路的复杂交错，使得测试工作极其不便，同时测试的数据的可靠性也受到影响(数据被干扰)。再者，这些独立的测试数据虽然在数据采集模块6的控制下也可实现同一时钟下采集，但是各相互独立的传感器的测试条件(其放置位置及振动、温度等测试因素)是不同的；这难以测试得到数控机床的位移、应变、加速度等输出在同一力输入下的准确数据。这不仅艰难，也是相当浪费时间和不可预测的。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于数控机床的测试装置，旨在解决现有的测试装置中各个传感器相互独立、测试条件不同导致测试工作极其不便，且测试数据的准确性、可靠性也受到影响的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种用于数控机床的测试装置，包括：

电源模块；

力测量模块，其电源输入端与所述电源模块连接，用于检测动态力信号并将所述动态力信号进行放大；

位移测量模块，其电源输入端与所述电源模块连接，用于检测位移信号并将所述位移信号进行放大；

应变测量模块，其电源输入端与所述电源模块连接，用于检测动态应变信号并将所述动态应变信号进行放大；

分压电路，其输入端连接至所述位移测量模块的输出端；将所述放大后的位移信号进行分压处理后输出；

稳压电路，其电源输入端与所述电源模块连接，将所述电源模块输出的电压进行稳压处理；

按钮开关，其输入端连接至所述稳压电路的输出端，所述按钮开关的输出端连接至所述应变测量模块的复位端；

数据采集模块，第一采集端口连接至所述力测量模块的输出端，所述数据采集模块的第二采集端口连接至所述分压电路的输出端，所述数据采集模块的第三采集端口连接至所述应变测量模块的输出端；所述数据采集模块通过采集端口采集所述动态力信号、所述位移信号及所述动态应变信号。

更进一步地，所述数据采集模块还与计算机连接，通过所述计算机对所述数据采集模块进行采样设置以及通道选择设置。

更进一步地，所述电源模块包括：依次连接的电源变换降压单元、24V直流电压转换单元和滤波单元；以及分别连接在所述滤波单元的输出端的第一拨动开关、第二拨动开关和第三拨动开关；所述电源变换降压单元的输入端外接220V交流电；所述第一拨动开关的输出端连接所述位移测量模块，所述第二拨动开关的输出端连接所述力测量模块，所述第三拨动开关的输出端分别连接所述应变测量模块和所述稳压电路。

更进一步地，所述位移测量模块包括：位移传感器，用于检测位移信号；以及位移信号放大器，其电源输入端连接至所述第一拨动开关的输出端，所述位移信号放大器的信号输入端与所述位移传感器连接，所述位移信号放大器的输出端与所述分压电路连接；所述位移信号放大器将检测到的位移信号进行放大后输出。

更进一步地，所述力测量模块包括：力传感器，用于检测动态力信号；以及力信号放大器，其电源输入端连接至所述第二拨动开关的输出端，所述力信号放大器的信号输入端与所述力传感器连接，所述力信号放大器的输出端与所述数据采集模块的第一采集端口连接。

更进一步地，所述应变测量模块包括：应变传感器，用于检测动态应变信号；以及应变信号放大器，其电源输入端连接至所述第三拨动开关的输出端，所述应变信号放大器的信号输入端与所述应变传感器连接；所述应变信号放大器的输出端与所述数据采集模块的第三采集端口连接。