[发明专利]一种基于直流电机的导轨平行度测试方法和装置

权利要求书

1.一种基于直流电机的导轨平行度测试装置，其特征在于，主要由数据采集系统(1)、电机驱动器(2)、编码器(3)、直流电机(4)、联轴器(5)、滚珠丝杠(7)、模拟负载(8)、测试工装(9)组成；

所述数据采集系统(1)、所述电机驱动器(2)、所述编码器(3)、所述直流电机(4)、所述联轴器(5)、所述滚珠丝杠(7)、所述模拟负载(8)依次连接，所述电机驱动器(2)与所述直流电机(4)连接，所述模拟负载(8)安装在导轨(10)的滑块上，所述直流电机(4)安装在所述测试工装(9)上；

所述数据采集系统(1)通过所述电机驱动器(2)，采集和处理直流电机(4)的工作状态参数；

所述编码器(3)采集直流电机(4)的信号并反馈到电机驱动器(2)。

2.根据权利要求1所述的基于直流电机的导轨平行度测试装置，其特征在于，所述编码器(3)线数为512线。

3.根据权利要求1所述的基于直流电机的导轨平行度测试装置，其特征在于，所述直流电机(4)为电枢电阻小、机械特性软的空心杯电机作为驱动源。

4.根据权利要求1所述的基于直流电机的导轨平行度测试装置，其特征在于，所述测试工装(9)可调整直流电机(4)的安装位置，可以适配不同结构中的导轨(10)。

5.利用权利要求1至4中的任何一项所述的导轨平行度测试装置实施测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，安装被测试装置：

被测试的导轨(10)与导轨平行度测试装置连接，即将导轨平行度测试装置安装在被测试的导轨(10)上；

步骤2，确定直流电机堵转位置：

启动数据采集系统(1)，控制电机驱动器(2)驱动直流电机(4)运动，进行自检测；直流电机(4)通过联轴器(5)带动滚珠丝杠(7)在导轨(10)行程内进行往复运动，编码器(3)记录待测导轨全行程的编码值，编码值为待测导轨全行程所对应的直流电机(4)转速，即直流电机(4)转速为所对应模拟负载(8)所在的导轨(10)上全程各位置点的转速；

数据采集系统(1)采集编码器(3)记录的直流电机(4)转速，并处理转速数据；

依据转速变化量，确定直流电机(4)是否发生堵转；

当直流电机(4)转速变化平稳，即确定没有堵转；

当直流电机(4)转速出现突变，即有堵转；则转速突变所对应的模拟负载(8)所在导轨(10)上的位置为堵转位置，并在堵转位置标记为导轨(10)的正、负极限：分别记为A点、B点；

步骤3，数据采集：

根据直流电机(4)的额定电压值，使电机驱动器(2)工作在恒压驱动模式下，

控制直流电机(4)从A点运动到B点，采集、记录运动过程中，直流电机(4)电流和转速值，并通过数据采集系统(1)的RS232串口上传到数据采集系统(1)的处理器，以图示方法标示出直流电机(4)电流和转速的变化图；即得到得到直流电机(4)在导轨(10)全行程内的转速、电流值；

步骤4，计算导轨(10)的摩擦力：

根据滚珠丝杠(7)导程及直流电机(4)参数，将直流电机(4)的电流和转速转换为直流电机(4)传递至导轨(10)的推力，即导轨推力，导轨推力数值即为导轨的平行度参数；

步骤5，判断导轨平行度：

电机驱动器(2)通过数据采集系统(1)的RS232串口将采集到的参数发送到数据采集系统(1)，数据采集系统(1)通过计算，绘制出导轨(10)的摩擦力F随模拟负载(8)所在导轨(10)上的位置的曲线图，通过曲线图趋势可辨别导轨(10)在行程内平行度是否有异常位置、是否符合要求；

当导轨(10)的摩擦力F方差小于阈值时，平行度满足要求；

当导轨(10)的摩擦力F方差大于等于阈值时，平行度不满足要求；对导轨(10)安装进行再次调节，直到导轨(10)的摩擦力F方差小于阈值要求为止。