專(zhuān)利名稱(chēng)：：滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
：滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副一般由導(dǎo)軌、滑塊、反向器、滾動(dòng)體和保持器組成，它是一種新型的作相對(duì)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)支承，能以滑塊和導(dǎo)軌間的鋼球滾動(dòng)來(lái)代替直接的滑動(dòng)接觸，并且滾動(dòng)體可以借助反向器在滾道和滑塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)限循環(huán)。滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副具有摩擦系數(shù)小、運(yùn)行精度高、無(wú)爬行、耐磨損、剛度高、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用作高精度數(shù)控機(jī)床和加工中心的導(dǎo)向部件。而其摩擦力直接反映導(dǎo)軌副的使用壽命、承載能力及運(yùn)動(dòng)精度等。因?yàn)?l)摩擦發(fā)熱引起導(dǎo)軌副潤(rùn)滑狀況的惡化；(2)摩擦發(fā)熱引起溝槽半徑的增加，致使接觸狀態(tài)的改變；(3)摩擦引起磨損導(dǎo)致鋼球表面以及溝槽表面的疲勞破壞，影響使用壽命。滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的摩擦力測(cè)量是滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副檢測(cè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它能直接反映導(dǎo)軌副的加工裝配狀況,有助于其工藝分析。相比于靜態(tài)測(cè)量，動(dòng)態(tài)測(cè)量具有測(cè)量精度高、重復(fù)性好、效率高、檢測(cè)自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，已成為滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)。目前滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的摩擦力動(dòng)態(tài)測(cè)量主要由專(zhuān)門(mén)制造的測(cè)量設(shè)備來(lái)完成。測(cè)量原理一般采用間接比較法，即通過(guò)驅(qū)動(dòng)設(shè)備拖動(dòng)導(dǎo)軌副滑塊勻速運(yùn)行，由牛頓經(jīng)典力學(xué)定律，可以知道驅(qū)動(dòng)力F等于導(dǎo)軌副的動(dòng)摩擦力。由安裝在導(dǎo)軌副滑塊上的力傳感器采集數(shù)據(jù)，處理轉(zhuǎn)換后得到導(dǎo)軌副的動(dòng)態(tài)摩擦力。世界上著名的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副生產(chǎn)廠(chǎng)家如日本的NSK、TSK公司、瑞典的SKF公司等均有先進(jìn)的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力專(zhuān)業(yè)檢測(cè)設(shè)備，為其產(chǎn)品質(zhì)量提供檢測(cè)保證。但是由于技術(shù)封鎖，無(wú)法獲得詳細(xì)材料。在國(guó)內(nèi)，對(duì)滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力的動(dòng)態(tài)檢測(cè)也取得了不少發(fā)展。陶正蘇、印向紅、蔡小峰在文章《一種直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌綜合測(cè)試儀的研制》中公開(kāi)了一種滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌綜合測(cè)試儀，該測(cè)量?jī)x使用鋼絲繩牽引滑塊運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌摩擦力進(jìn)行檢測(cè)，但該測(cè)試儀中鋼絲繩本身具有的彈性會(huì)導(dǎo)致測(cè)力不準(zhǔn)確。熊軍在《滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力及運(yùn)動(dòng)精度動(dòng)態(tài)綜合檢測(cè)原理及方法研究》一文中公開(kāi)了滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副精度及摩擦力動(dòng)態(tài)綜合測(cè)試裝置。該測(cè)試裝置中沒(méi)有考慮加載力，絲杠用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作原理是控制滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，由于摩擦力的存在，速度會(huì)有波動(dòng)，而步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有反饋控制，不能實(shí)現(xiàn)勻速控制，因此該測(cè)試裝置測(cè)得的摩擦力不會(huì)很精確。尹學(xué)軍、劉經(jīng)燕在文章《HTSD直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力實(shí)驗(yàn)研究》中公開(kāi)了一種對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌副摩擦力的研究方法，該方法是將導(dǎo)軌固定在銑床工作臺(tái)上，工作臺(tái)以一定的速度帶動(dòng)導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)，滑塊、力傳感器、夾具和銑床主軸保持不動(dòng)。采用導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的方式，會(huì)限制被測(cè)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度，所以應(yīng)用時(shí)有一定的局限性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力的檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，包括床身、伺服電機(jī)、工作臺(tái)、母絲桿、滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌、滑塊、S型拉力傳感器、正向限位開(kāi)關(guān)、反向限位開(kāi)關(guān)、運(yùn)動(dòng)控制卡、控制面板、打印機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、稱(chēng)重傳感器；伺服電機(jī)和滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌固定在床身上，滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌為兩根平行的直線(xiàn)導(dǎo)軌，正向限位開(kāi)關(guān)和反向限位開(kāi)關(guān)分別位于滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌每根導(dǎo)軌的兩端并固定在床身上；滑塊可以在滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，每根直線(xiàn)導(dǎo)軌上都設(shè)置滑塊，工作臺(tái)的中部固定在與母絲桿配合的螺母上，稱(chēng)重傳感器設(shè)置在工作臺(tái)和滑塊之間，并把兩者連接起來(lái)，S型拉力傳感器的一端與工作臺(tái)的側(cè)面固連，S型拉力傳感器的另一端與滑塊相連；上述傳感器和限位開(kāi)關(guān)的輸出端連接數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡與工控機(jī)的第一數(shù)據(jù)端相連接，將采集的傳感器信號(hào)送給工控機(jī)處理，工控機(jī)的第二數(shù)據(jù)端與記錄儀相連接，完成打印記錄的功能，工控機(jī)的第三數(shù)據(jù)端連接運(yùn)動(dòng)控制卡的輸入端，將運(yùn)動(dòng)的速度和方向控制信號(hào)傳輸給運(yùn)動(dòng)控制卡，工控機(jī)的第四數(shù)據(jù)端連接控制面板的串口端，完成狀態(tài)信號(hào)和操作指令的交互功能；運(yùn)動(dòng)控制卡的輸出端與伺服電機(jī)相連接，將接收到的控制信號(hào)傳輸給伺服電機(jī)，從而控制伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。一種滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟步驟l:在工控機(jī)上設(shè)置被測(cè)導(dǎo)軌副參數(shù)，參數(shù)包括導(dǎo)軌副編號(hào)、預(yù)加載荷、導(dǎo)軌長(zhǎng)度、導(dǎo)軌精度等級(jí)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)形式、測(cè)量速度、摩擦力測(cè)量值變動(dòng)范圍；步驟2:對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌副進(jìn)行加載跑合，從而改善導(dǎo)軌副表面加工形貌，使滑塊與導(dǎo)軌之間的配合達(dá)到穩(wěn)定，最終使導(dǎo)軌副進(jìn)入穩(wěn)定的工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；步驟3:對(duì)摩擦力進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量；步驟4:對(duì)步驟3中的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并保存分析結(jié)果；步驟5:對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行保存及打印，給出合格性判定，結(jié)束測(cè)量過(guò)程。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明的方法可將動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的分布情況通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，并計(jì)算其最大值、最小值和均值，與相應(yīng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，判斷其是否合格，相比現(xiàn)在采用的靜態(tài)檢測(cè)方法而言，具有高效率、高穩(wěn)定性和高可靠性的優(yōu)點(diǎn)；2)由于所采用S型拉力傳感器可承受拉、壓力，輸出對(duì)稱(chēng)性好，精度高、結(jié)構(gòu)緊湊；該檢測(cè)方法可實(shí)現(xiàn)滾珠直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力的高精度檢測(cè)，基于此方法進(jìn)行的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)證明，該檢測(cè)方法能滿(mǎn)足生產(chǎn)企業(yè)的檢測(cè)要求；3)本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工生產(chǎn)，檢測(cè)的數(shù)據(jù)值精確可靠，具有很好的市場(chǎng)前景。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置的測(cè)試原理圖。圖3為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置的傳感器連接主視圖。圖4為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置的傳感器連接左視圖。圖5為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)方法流程圖。圖6為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)方法中加載跑合流程圖。圖7為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)方法中動(dòng)態(tài)測(cè)量流程圖。圖8為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)方法中數(shù)據(jù)分析流程圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例中內(nèi)導(dǎo)軌測(cè)量值一均值偏差圖。圖IO為本發(fā)明實(shí)施例中外導(dǎo)軌測(cè)量值一均值偏差圖。圖11為本發(fā)明實(shí)施例中內(nèi)導(dǎo)軌頻譜分析圖。圖12為本發(fā)明實(shí)施例中外導(dǎo)軌頻譜分析圖。附圖中的標(biāo)號(hào)及其代表的器件名稱(chēng)1-伺服電機(jī)，2-工作臺(tái)，3-母絲桿，4-滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌，5—滑塊，6—S-型拉力傳感器，7—反向限位開(kāi)關(guān)，8—正向限位開(kāi)關(guān)，9運(yùn)動(dòng)控制卡，10-控制面板，11-記錄儀，12-工控機(jī)，13-數(shù)據(jù)采集卡，14-稱(chēng)重傳感器，15—連桿，16—墊塊。具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1、圖2，本發(fā)明的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置包括床身、伺服電機(jī)l、工作臺(tái)2、母絲桿3、滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌4、滑塊5、S型拉力傳感器6、正向限位開(kāi)關(guān)7、反向限位開(kāi)關(guān)8、運(yùn)動(dòng)控制卡9、控制面板IO、打印機(jī)ll、工控機(jī)12、數(shù)據(jù)采集卡13、稱(chēng)重傳感器14、連桿15、墊塊16;床身是整體鑄鐵件，伺服電機(jī)l和滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌4固定在床身上，滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌4為兩根平行的直線(xiàn)導(dǎo)軌，正向限位開(kāi)關(guān)7和反向限位開(kāi)關(guān)8分別位于滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌4每根導(dǎo)軌的兩端并固定在床身上；滑塊5可以在滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌4上自由滑動(dòng)，每根直線(xiàn)導(dǎo)軌上設(shè)置兩個(gè)滑塊，共四個(gè)滑塊，工作臺(tái)2的中部固定在與母絲桿3配合的螺母上；結(jié)合圖3、圖4，稱(chēng)重傳感器14設(shè)置在工作臺(tái)2和滑塊5之間，并把兩者連接起來(lái)，S型拉力傳感器6的一端通過(guò)螺栓與工作臺(tái)2的側(cè)面相連接，S型拉力傳感器6的另一端通過(guò)連桿15和墊塊16與滑塊5相連，稱(chēng)重傳感器14與S型拉力傳感器6的數(shù)量各為四個(gè)；上述傳感器和限位開(kāi)關(guān)的輸出端連接數(shù)據(jù)采集卡13，數(shù)據(jù)采集卡13與工控機(jī)12的第一數(shù)據(jù)端a相連接，將采集的傳感器信號(hào)送給工控機(jī)12處理，工控機(jī)12的第二數(shù)據(jù)端b與記錄儀11相連接，完成打印記錄的功能，工控機(jī)12的第三數(shù)據(jù)端c連接運(yùn)動(dòng)控制卡9的輸入端e，將運(yùn)動(dòng)的速度和方向控制信號(hào)傳輸給運(yùn)動(dòng)控制卡9，工控機(jī)12的第四數(shù)據(jù)端d連接控制面板10的串口端i，完成狀態(tài)信號(hào)和操作指令的交互功能；運(yùn)動(dòng)控制卡9的輸出端f與伺服電機(jī)相連接，將接收到的控制信號(hào)傳輸給伺服電機(jī)，從而控制伺服電機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)。導(dǎo)軌4固定在床身上，工作臺(tái)2安裝在與母絲桿3配合的螺母上；工控機(jī)12通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡9控制伺服電機(jī)1驅(qū)動(dòng)母絲杠3旋轉(zhuǎn)，使與母絲桿3配合的螺母帶動(dòng)工作臺(tái)2沿導(dǎo)軌4做正向運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)2通過(guò)S型拉力傳感器6帶動(dòng)被測(cè)導(dǎo)軌副滑塊5做勻速運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌某一側(cè)盡頭時(shí)，數(shù)據(jù)采集卡采集到限位開(kāi)關(guān)7或8的信號(hào)，傳送給工控機(jī)12,工控機(jī)12通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡9控制伺服電機(jī)1反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)2沿導(dǎo)軌4做反向運(yùn)動(dòng)。數(shù)據(jù)采集卡在此過(guò)程中還不斷采集S型拉力傳感器所獲取的摩擦力信號(hào)，并傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。一種滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力的檢測(cè)方法，首先進(jìn)行采樣前的準(zhǔn)備工作，對(duì)檢測(cè)裝置的初始參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，確定待測(cè)直線(xiàn)導(dǎo)軌的基本參數(shù)。在進(jìn)行摩擦力測(cè)量之前，先對(duì)直線(xiàn)導(dǎo)軌副進(jìn)行加載跑合測(cè)試，使直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)性能處于平穩(wěn)狀態(tài)，保證測(cè)試狀態(tài)的穩(wěn)定性。測(cè)量時(shí)伺服電機(jī)1驅(qū)動(dòng)母絲杠3旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺(tái)2沿導(dǎo)軌4做軸向運(yùn)動(dòng)，由工作臺(tái)2通過(guò)S型拉力傳感器6帶動(dòng)被測(cè)導(dǎo)軌副滑塊5做勻速運(yùn)動(dòng)。則S型拉力傳感器6所受力等于滑塊5在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力。數(shù)據(jù)采集卡13以一定采樣頻率采集S型拉力傳感器6帶動(dòng)滑塊5運(yùn)動(dòng)時(shí)所得信號(hào)，傳送給工控機(jī)12。工控機(jī)12分析處理采集的信號(hào)，從而計(jì)算出滑塊5沿導(dǎo)軌4運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力數(shù)據(jù)。由于實(shí)際應(yīng)用中滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副工作部分主要在導(dǎo)軌副中段，同時(shí)測(cè)量剛開(kāi)始時(shí)伺服電機(jī)未處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，會(huì)影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此應(yīng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。將測(cè)量曲線(xiàn)開(kāi)頭和結(jié)尾部分刪除，只取導(dǎo)軌副中間工作段的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所選數(shù)據(jù)的分布情況通過(guò)工控機(jī)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，并計(jì)算其最大值、最小值和均值，與相應(yīng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，判斷其是否合格。同時(shí)還可以對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的頻譜分析。結(jié)合圖5，具體包括以下步驟步驟l:設(shè)置被測(cè)導(dǎo)軌副參數(shù)，參數(shù)包括導(dǎo)軌副編號(hào)、預(yù)加載荷、導(dǎo)軌長(zhǎng)度、導(dǎo)軌精度等級(jí)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)形式、測(cè)量速度、摩擦力測(cè)量值變動(dòng)范圍；步驟2:對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌副進(jìn)行加載跑合測(cè)試，設(shè)置跑合速度，使直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)性能處于平穩(wěn)狀態(tài)，保證測(cè)試狀態(tài)的穩(wěn)定性。加載跑合是模擬滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副在加負(fù)載情況下的工作情況，一般跑合30分鐘以上后再對(duì)直線(xiàn)導(dǎo)軌副進(jìn)行動(dòng)態(tài)摩擦力測(cè)量。通過(guò)跑合可改善導(dǎo)軌副表面加工形貌，滑塊與導(dǎo)軌之間的配合達(dá)到穩(wěn)定，導(dǎo)軌副進(jìn)入穩(wěn)定的工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣測(cè)得的數(shù)據(jù)可更接近實(shí)際工況下的數(shù)據(jù)。在加載跑合時(shí)，在滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌4的滑塊5上預(yù)加一定的載荷，由稱(chēng)重傳感器14測(cè)量負(fù)載力大小并記錄，設(shè)置跑合方向、跑合次數(shù)及電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)；根據(jù)設(shè)置的跑合速度判斷系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置為普通模式還是減速模式；然后按照設(shè)定的參數(shù)啟動(dòng)跑合。工控機(jī)12和采用單片機(jī)為核心的操作控制面板10均可以控制伺服電機(jī)1的運(yùn)行，工控機(jī)12與控制面板10間采用串口通訊，實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的傳輸。運(yùn)動(dòng)控制卡9接受到工控機(jī)12或控制面板10的運(yùn)動(dòng)指令，即通過(guò)控制交流伺服電機(jī)1驅(qū)動(dòng)母絲桿3帶動(dòng)工作臺(tái)2(螺母)移動(dòng)。工作臺(tái)2通過(guò)S型拉力傳感器6拉動(dòng)滑塊5沿直線(xiàn)導(dǎo)軌4運(yùn)動(dòng)，由正向限位開(kāi)關(guān)8判斷正向運(yùn)動(dòng)是否完成，如果完成，則反向運(yùn)動(dòng)，再由反向限位開(kāi)關(guān)7判斷反向運(yùn)動(dòng)是否完成，如果完成，則判斷是否達(dá)到跑和次數(shù)，完成則轉(zhuǎn)入停止跑合，未完成則繼續(xù)重復(fù)跑合過(guò)程。結(jié)合圖6，具體步驟為2.1、在工作臺(tái)上施加負(fù)載，由稱(chēng)重傳感器14測(cè)量負(fù)載力大小并記錄；2.2、輸入運(yùn)動(dòng)參數(shù)，包括跑合初始方向、跑合次數(shù)及電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速為50rpm到2000rpm;2.3、判斷設(shè)置的跑合時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，如果不大于400rpm，則進(jìn)入普通運(yùn)行模式；如果電機(jī)轉(zhuǎn)速大于400rpm且小于等于2000rpm，則進(jìn)入減速運(yùn)行模式；如果電機(jī)轉(zhuǎn)速大于2000rpm，則電機(jī)轉(zhuǎn)速越界，返回步驟2.2重新設(shè)置；2.4、根據(jù)2.3的判斷結(jié)果，在普通運(yùn)行模式中，按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行啟動(dòng)跑合;由數(shù)據(jù)采集卡13不斷檢測(cè)正向限位開(kāi)關(guān)8的信號(hào)，無(wú)信號(hào)則繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，有信號(hào)則正向運(yùn)動(dòng)已經(jīng)完成，轉(zhuǎn)為反向運(yùn)動(dòng)；由數(shù)據(jù)采集卡13不斷檢測(cè)反向限位開(kāi)關(guān)7的信號(hào)，無(wú)信號(hào)則繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，有信號(hào)則反向運(yùn)動(dòng)已經(jīng)完成；然后判斷是否達(dá)到跑和次數(shù)，達(dá)到跑合次數(shù)則轉(zhuǎn)入步驟2.5;未達(dá)到跑合次數(shù)則繼續(xù)執(zhí)行本步驟。在減速運(yùn)行模式中，按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行啟動(dòng)跑合；使用斷點(diǎn)減速函數(shù)運(yùn)動(dòng)到設(shè)定的運(yùn)動(dòng)速度；由數(shù)據(jù)采集卡13不斷檢測(cè)正向限位開(kāi)關(guān)8的信號(hào)，無(wú)信號(hào)則繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，有信號(hào)則正向運(yùn)動(dòng)已經(jīng)完成，轉(zhuǎn)為反向運(yùn)動(dòng)；使用斷點(diǎn)減速函數(shù)運(yùn)動(dòng)到設(shè)定的運(yùn)動(dòng)速度；由數(shù)據(jù)采集卡13不斷檢測(cè)反向限位開(kāi)關(guān)7的信號(hào)，無(wú)信號(hào)則繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，有信號(hào)則反向運(yùn)動(dòng)已經(jīng)完成；然后判斷是否達(dá)到跑和次數(shù)，達(dá)到跑合次數(shù)則轉(zhuǎn)入步驟2.5;未達(dá)到跑合次數(shù)則繼續(xù)執(zhí)行本步驟。2.5、停止跑合到達(dá)設(shè)定的跑合次數(shù)自動(dòng)停止電機(jī)運(yùn)動(dòng)，或有特殊情況觸發(fā)停止按鈕停止電機(jī)運(yùn)動(dòng)。步驟3:對(duì)摩擦力進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量；首先輸入導(dǎo)軌副參數(shù)包括預(yù)加載荷、導(dǎo)軌長(zhǎng)度、導(dǎo)軌精度等級(jí)、測(cè)量速度、摩擦力測(cè)量值變動(dòng)范圍；判斷是否處于測(cè)量起點(diǎn)，如不在測(cè)量起點(diǎn)，則工控機(jī)12向運(yùn)動(dòng)控制卡9發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)1帶動(dòng)工作臺(tái)2運(yùn)動(dòng)到測(cè)量起點(diǎn)；運(yùn)動(dòng)控制卡9接受到工控機(jī)12或控制面板10的運(yùn)動(dòng)指令，即通過(guò)控制交流伺服電機(jī)1驅(qū)動(dòng)母絲桿3帶動(dòng)工作臺(tái)2(螺母)移動(dòng)。工作臺(tái)2通過(guò)S型拉力傳感器6拉動(dòng)滑塊5沿直線(xiàn)導(dǎo)軌4勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力傳感器6采集的就是實(shí)時(shí)的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的動(dòng)態(tài)摩擦力信號(hào)，經(jīng)濾波處理后送到多功能數(shù)據(jù)采集卡13，在工控機(jī)12的顯示器上實(shí)時(shí)顯示摩擦力動(dòng)態(tài)測(cè)量曲線(xiàn)。當(dāng)工作臺(tái)2完成一次標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量，觸發(fā)正向限位開(kāi)關(guān)8，然后向工控機(jī)12發(fā)出信號(hào)，停止數(shù)據(jù)采集及伺服電機(jī)1的運(yùn)行。測(cè)量數(shù)據(jù)存入在線(xiàn)數(shù)據(jù)文件，最后工控機(jī)12對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，判斷導(dǎo)軌副的合格與否，并由記錄儀11打印測(cè)試報(bào)告，將測(cè)量數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)文件可以在線(xiàn)顯示并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與分析，測(cè)量數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以備后期瀏覽查詢(xún)；正向測(cè)量完畢，判斷是否進(jìn)行反向測(cè)量，是則進(jìn)行反向測(cè)量，否則結(jié)束該步驟。結(jié)合圖7，具體為3.1、導(dǎo)軌副參數(shù)輸入包括預(yù)加載荷、導(dǎo)軌長(zhǎng)度、導(dǎo)軌精度等級(jí)、測(cè)量速度、摩擦力測(cè)量值變動(dòng)范圍參數(shù)輸入；3.2、判斷是否處于測(cè)量起點(diǎn)，如不在測(cè)量起點(diǎn)，則工控機(jī)12向運(yùn)動(dòng)控制卡9發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)1帶動(dòng)工作臺(tái)2運(yùn)動(dòng)到測(cè)量起點(diǎn)；3.3、開(kāi)始數(shù)據(jù)采集，利用數(shù)據(jù)采集卡13采集數(shù)據(jù)；3.4、在工控機(jī)12上實(shí)時(shí)繪制測(cè)量曲線(xiàn)；3.5、停止測(cè)量完成一次測(cè)量后到對(duì)應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)處自動(dòng)停止，或者人工中止測(cè)量；3.6、將數(shù)據(jù)存入在線(xiàn)數(shù)據(jù)文件；3.7、將上述數(shù)據(jù)文件在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與分析，將測(cè)量曲線(xiàn)開(kāi)頭和結(jié)尾部分刪除，只取導(dǎo)軌副中間工作段的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；由于實(shí)際應(yīng)用中滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的頭部和尾部主要用于安裝定位，工作部分主要在導(dǎo)軌副中段，同時(shí)測(cè)量剛開(kāi)始時(shí)伺服電機(jī)未處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，會(huì)影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此應(yīng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。將測(cè)量曲線(xiàn)開(kāi)頭和結(jié)尾部分刪除，只取導(dǎo)軌副中間工作段的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這樣比較合理，也符合實(shí)際使用需要；對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)具體為計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)的峰值、均值、均方差，然后在工控機(jī)顯示器上顯示步計(jì)算結(jié)果。3.8、將篩選過(guò)的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以備后期瀏覽査詢(xún)；3.9、打印輸出報(bào)表；3.10、正向測(cè)量完畢，判斷是否進(jìn)行反向測(cè)量，是則轉(zhuǎn)入步驟3.2，否則結(jié)束。步驟4:對(duì)步驟3中的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并保存分析結(jié)果；結(jié)合圖8，具體為4.1、從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取測(cè)量數(shù)據(jù)；4.2、計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)的峰值、均值；4.3、在工控機(jī)12顯示器上顯示步驟4.2的計(jì)算結(jié)果；114.4、利用快速傅立葉變換(FFT)算法對(duì)步驟4.1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析；4.5、在工控機(jī)12顯示器顯示頻譜分析4.6、保存分析結(jié)果。步驟5:對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行保存及打印，給出合格性判定，結(jié)束測(cè)量過(guò)程。主程序中的數(shù)據(jù)管理模塊主要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)及分析結(jié)果的記錄保存、提供測(cè)量歷史數(shù)據(jù)的査詢(xún)(可以選擇按型號(hào)査詢(xún)，按編號(hào)査詢(xún)，按時(shí)間査詢(xún))、刪除及打印輸出等。它綜合測(cè)量信息數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)測(cè)量導(dǎo)軌副的各種結(jié)構(gòu)參數(shù)、測(cè)量時(shí)間、條件及測(cè)量結(jié)果；人員數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)送檢人、檢驗(yàn)人及審定人；標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)各類(lèi)型導(dǎo)軌副的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)；型號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)，存貯各系列導(dǎo)軌副型號(hào)。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述表1為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置硬件總體配置表。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置中S型拉力傳感器的技術(shù)參數(shù)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>靈敏度2.0mV/V蠕變±0.02±0.03%F'S/30min零點(diǎn)輸出±1%F-S零點(diǎn)溫度影響±0.02±0.03%F'S/10°C輸出溫度影響±0.02±0.03%F-S/10°C工作溫度-20°C+65°C輸入阻抗380±10Q輸出阻抗350±3Q絕緣電阻〉5000MQ安全過(guò)載150%F-S供橋電壓建議10VDC材質(zhì)合金鋼或不銹鋼表3為本發(fā)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副動(dòng)態(tài)摩擦力檢測(cè)裝置中稱(chēng)重傳感器技術(shù)參數(shù)表。表3量程0.3,0.5，1，2，3,5,10，20，30,50,100t靈敏度1.5mV/V或05V，15V，010mA,420mA非線(xiàn)性0.05o%FS滯后0.05%FS不重復(fù)性0.05%FS0.003%FS/°C工作溫度-20°C+80°C零位輸出《2%FS激勵(lì)電壓IOV(DC)或12V，15V，24V(DC)安全過(guò)載150%F-S采用本發(fā)明中提出的方法對(duì)某廠(chǎng)家生產(chǎn)的HJG-D系列DA35AL型滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副進(jìn)行摩擦力動(dòng)態(tài)測(cè)量過(guò)程如下步驟l:對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌副參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，參數(shù)包括導(dǎo)軌副編號(hào)S006-08-02-14A、預(yù)加載荷^2級(jí)、導(dǎo)軌長(zhǎng)度3000mrn、導(dǎo)軌精度等級(jí)3級(jí)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)形式為加長(zhǎng)型雙滑塊、摩擦力測(cè)量值變動(dòng)范圍為14N±25%。步驟2:對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌副進(jìn)行加載跑合；在直線(xiàn)導(dǎo)軌4的滑塊5上預(yù)加一定的載荷，由稱(chēng)重傳感器14測(cè)量負(fù)載力大小為3300N并記錄，設(shè)置跑合方向?yàn)檎颉⑴芎洗螖?shù)為200次及跑合轉(zhuǎn)速為2000rpm，對(duì)滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副高速加載跑合。步驟3:對(duì)摩擦力進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量；選用單根測(cè)量模式，測(cè)量方向?yàn)檎?自左向右)，領(lǐng)懂轉(zhuǎn)速為100rpm。測(cè)量數(shù)據(jù)由安裝到滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副4兩個(gè)滑塊5上的S型拉力傳感器6釆集。由于實(shí)際應(yīng)用中滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的頭部和尾部主要用于安裝定位，工作部分主要在導(dǎo)軌副中段，同時(shí)測(cè)量剛開(kāi)始時(shí)伺服電機(jī)未處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，會(huì)影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此應(yīng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。將測(cè)量曲線(xiàn)開(kāi)頭和結(jié)尾部分刪除，只選取導(dǎo)軌副中間工作段的測(cè)量數(shù)據(jù)。步驟4:對(duì)步驟3中的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；如果得到的摩擦力動(dòng)態(tài)測(cè)量曲線(xiàn)變化平穩(wěn)，各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算值在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，說(shuō)明滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的加工裝配情況良好，接觸表面粗糙度合適，滿(mǎn)足對(duì)摩擦力的要求。如峰值、均值過(guò)大，可能是導(dǎo)軌表面有凸點(diǎn)、導(dǎo)軌與滑塊之間預(yù)緊力過(guò)大或接觸槽中混入雜質(zhì)等；過(guò)小可能是滑塊與導(dǎo)軌連接過(guò)松、預(yù)緊力太小；測(cè)量曲線(xiàn)起伏很大可能是由導(dǎo)軌表面粗糙度過(guò)大、有磨損造成的。對(duì)有問(wèn)題的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副應(yīng)返工，打磨導(dǎo)軌表面，消除凸點(diǎn)或重新裝配，再進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)。測(cè)量曲線(xiàn)允許的波動(dòng)范圍為±25%。由圖9、圖IO可以看出兩組測(cè)量值基本都在均值附近浮動(dòng)，變化較穩(wěn)定，沒(méi)超過(guò)允許波動(dòng)范圍。內(nèi)外導(dǎo)軌的其滑塊在測(cè)量時(shí)受拉力，最大/小值與均值偏差見(jiàn)表4(如下表)。導(dǎo)軌均值(N)最大值(N)最大值波動(dòng)最小值(N)最小值波動(dòng)合格判定內(nèi)12.2515.2824.73%10.1716.98%合格外12.4115.0321,11%9.8520.63%步驟5:對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)及分析結(jié)果的記錄保存、提供測(cè)量歷史數(shù)據(jù)的査詢(xún)、刪除及打印輸出等。進(jìn)行査詢(xún)的時(shí)候可以選擇按型號(hào)査詢(xún)，按編號(hào)査詢(xún)，按時(shí)間査詢(xún)。兩組測(cè)量值均在要求指標(biāo)范圍之內(nèi)。摩擦力曲線(xiàn)波動(dòng)較小，兩組測(cè)量均值接近，測(cè)量結(jié)果較理想。說(shuō)明導(dǎo)軌副的加工及裝配情況較好，滿(mǎn)足測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，結(jié)果見(jiàn)附圖ll、附圖12:由圖可看出，兩組測(cè)量值中幅值比較大的部分集中在0-2Hz之間。根據(jù)滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的機(jī)構(gòu)分析可知，導(dǎo)軌副的鋼球進(jìn)出滾道的頻率為:2x60xZ)式中v—導(dǎo)軌副滑塊移動(dòng)速度(m/min),即工作臺(tái)移動(dòng)速度D—導(dǎo)軌副鋼球直徑(mm)/一鋼球通過(guò)頻率(Hz)(即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的鋼球數(shù))工作臺(tái)移動(dòng)速度v-"xpxz'(2)其中n為交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速，p為與電機(jī)相連滾珠絲杠導(dǎo)程，i為減速比。測(cè)量轉(zhuǎn)速為100rpm，滾珠絲杠導(dǎo)程為20mm，減速比i為1/2，經(jīng)計(jì)算可得工作臺(tái)的移動(dòng)速度為lm/min。DA35AL滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的鋼球直徑為5.25mm。將值代入式(1)中，計(jì)算可得/為1.59Hz,與圖11及圖12中出現(xiàn)峰值的1.5Hz左右處接近?？紤]到滾道中鋼球之間有間隙，相鄰兩鋼球球心之間實(shí)際距離大于D等因素，所以測(cè)量值小于理論計(jì)算值。由圖可以看出滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副鋼球周期性進(jìn)出滾道對(duì)摩擦力的波動(dòng)影響較大?？煽紤]對(duì)導(dǎo)軌副滾道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇合理的反向器回珠曲線(xiàn)及回珠曲率半徑以降低鋼球進(jìn)出滾道時(shí)的沖擊，降低摩擦力波動(dòng)情況。兩組曲線(xiàn)在1.6Hz附近還有一個(gè)波峰。這與測(cè)量系統(tǒng)交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率(100/60=1.67Hz)比較接近，應(yīng)該是伺服電機(jī)的周期性轉(zhuǎn)動(dòng)影響到測(cè)量系統(tǒng)所造成的?？煽紤]加裝減震緩沖材料已降低伺服電機(jī)運(yùn)行對(duì)系統(tǒng)的影響。而在頻譜圖開(kāi)頭段及3Hz附近及以后出現(xiàn)的峰值則可能是由導(dǎo)軌副鋼球的自旋以及之間相互的滑動(dòng)摩擦、滾道表面的波紋度、測(cè)量系統(tǒng)的機(jī)械震動(dòng)、滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副及測(cè)量系統(tǒng)加工裝配誤差等因素造成的。通過(guò)上面的具體實(shí)施例子，采用本發(fā)明中的方法及其裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)HJG-D系列滾珠直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。1權(quán)利要求1、一種滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括床身、伺服電機(jī)[1]、工作臺(tái)[2]、母絲桿[3]、滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌[4]、滑塊[5]、S型拉力傳感器[6]、正向限位開(kāi)關(guān)[7]、反向限位開(kāi)關(guān)[8]、運(yùn)動(dòng)控制卡[9]、控制面板[10]、打印機(jī)[11]、工控機(jī)[12]、數(shù)據(jù)采集卡[13]、稱(chēng)重傳感器[14]；伺服電機(jī)[1]和滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌[4]固定在床身上，滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌[4]為兩根平行的直線(xiàn)導(dǎo)軌，正向限位開(kāi)關(guān)[7]和反向限位開(kāi)關(guān)[8]分別位于滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌[4]每根導(dǎo)軌的兩端并固定在床身上；滑塊[5]可以在滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌[4]上自由滑動(dòng)，每根直線(xiàn)導(dǎo)軌上都設(shè)置滑塊，工作臺(tái)[2]的中部固定在與母絲桿[3]配合的螺母上，稱(chēng)重傳感器[14]設(shè)置在工作臺(tái)[2]和滑塊[5]之間，并把兩者連接起來(lái)，S型拉力傳感器[6]的一端與工作臺(tái)[2]的側(cè)面固連，S型拉力傳感器[6]的另一端與滑塊[5]相連；上述傳感器和限位開(kāi)關(guān)的輸出端連接數(shù)據(jù)采集卡[13]，數(shù)據(jù)采集卡[13]與工控機(jī)[12]的第一數(shù)據(jù)端[a]相連接，將采集的傳感器信號(hào)送給工控機(jī)[12]處理，工控機(jī)[12]的第二數(shù)據(jù)端[b]與記錄儀[11]相連接，完成打印記錄的功能，工控機(jī)[12]的第三數(shù)據(jù)端[c]連接運(yùn)動(dòng)控制卡[9]的輸入端[e]，將運(yùn)動(dòng)的速度和方向控制信號(hào)傳輸給運(yùn)動(dòng)控制卡[9]，工控機(jī)[12]的第四數(shù)據(jù)端[d]連接控制面板[10]的串口端[i]，完成狀態(tài)信號(hào)和操作指令的交互功能；運(yùn)動(dòng)控制卡[9]的輸出端[f]與伺服電機(jī)相連接，將接收到的控制信號(hào)傳輸給伺服電機(jī)，從而控制伺服電機(jī)[1]的運(yùn)轉(zhuǎn)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，每根直線(xiàn)導(dǎo)軌上設(shè)置兩個(gè)滑塊，直線(xiàn)導(dǎo)軌[4]上共四個(gè)滑塊。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，S型拉力傳感器[6]的另一端通過(guò)連桿[15]和墊塊[16]與滑塊[5]相連。4、根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，稱(chēng)重傳感器[14]與S型拉力傳感器[6]的數(shù)量各為四個(gè)。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，稱(chēng)重傳感對(duì)14]與S型拉力傳感器[6]的數(shù)量各為四個(gè)。6、一種基于權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟l:在工控機(jī)[12]上設(shè)置被測(cè)導(dǎo)軌副參數(shù)，參數(shù)包括導(dǎo)軌副編號(hào)、預(yù)加載荷、導(dǎo)軌長(zhǎng)度、導(dǎo)軌精度等級(jí)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)形式、測(cè)量速度、摩擦力測(cè)量值變動(dòng)范圍；步驟2:對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌副進(jìn)行加載跑合，從而改善導(dǎo)軌副表面加工形貌，使滑塊與導(dǎo)軌之間的配合達(dá)到穩(wěn)定，最終使導(dǎo)軌副進(jìn)入穩(wěn)定的工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；步驟3:對(duì)摩擦力進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量；步驟4:對(duì)步驟3中的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并保存分析結(jié)果；步驟5:對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行保存及打印，給出合格性判定，結(jié)束測(cè)量過(guò)程。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，步驟2對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌副進(jìn)行加載跑合時(shí)包括以下步驟步驟2.1、對(duì)滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副施加負(fù)載，由稱(chēng)重傳感器[14]測(cè)量負(fù)載力大小并記錄；步驟2.2、設(shè)置跑合參數(shù)，設(shè)置的參數(shù)為跑合初始方向、跑合次數(shù)及電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，跑合電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為50轉(zhuǎn)到2000轉(zhuǎn)；步驟2.3、判斷設(shè)置的跑合時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，如果不大于400rpm，則進(jìn)入普通運(yùn)行模式；如果電機(jī)轉(zhuǎn)速大于400rpm且小于等于2000rpm，則進(jìn)入減速運(yùn)行模式；如果電機(jī)轉(zhuǎn)速大于2000rpm，則電機(jī)轉(zhuǎn)速越界，返回步驟2.2重新設(shè)置；步驟2.4、在普通跑合模式和減速模式中，分別按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行跑合;由正向限位開(kāi)關(guān)判斷正向運(yùn)動(dòng)是否完成，如果完成，則反向運(yùn)動(dòng)，再由反向限位開(kāi)關(guān)判斷反向運(yùn)動(dòng)是否完成，如果完成，則判斷是否達(dá)到跑和次數(shù)，完成則轉(zhuǎn)入步驟2.5，未完成則再次執(zhí)行本步驟；步驟2.5、停止跑合到達(dá)設(shè)定的跑合次數(shù)自動(dòng)停止或觸發(fā)停止跑合開(kāi)關(guān)停止電機(jī)運(yùn)動(dòng)。8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，步驟3對(duì)摩擦力進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)包括以下步驟步驟3.1、導(dǎo)軌副參數(shù)輸入包括預(yù)加載荷、導(dǎo)軌長(zhǎng)度、導(dǎo)軌精度等級(jí)、測(cè)量速度、摩擦力測(cè)量值變動(dòng)范圍參數(shù)輸入；步驟3.2、判斷是否處于測(cè)量起點(diǎn)，如不在測(cè)量起點(diǎn)，則工控機(jī)[12]向運(yùn)動(dòng)控制卡[9]發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)[1]帶動(dòng)工作臺(tái)[2]運(yùn)動(dòng)到測(cè)量起點(diǎn)；步驟3.3、開(kāi)始數(shù)據(jù)采集，利用數(shù)據(jù)采集卡[13]采集數(shù)據(jù)；步驟3.4、在工控機(jī)[12]上實(shí)時(shí)繪制測(cè)量曲線(xiàn)；步驟3.5、停止測(cè)量完成一次測(cè)量后到對(duì)應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)處自動(dòng)停止，或者人工中止測(cè)量；步驟3.6、將數(shù)據(jù)存入在線(xiàn)數(shù)據(jù)文件；步驟3.7、將上述數(shù)據(jù)文件在工控機(jī)[12]上實(shí)時(shí)顯示并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與分析，將測(cè)量曲線(xiàn)開(kāi)頭和結(jié)尾部分刪除，只取導(dǎo)軌副中間工作段的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；步驟3.8、將篩選過(guò)的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以備后期瀏覽查詢(xún)；步驟3.9、打印輸出報(bào)表；步驟3.10、正向測(cè)量完畢，判斷是否進(jìn)行反向測(cè)量，是則轉(zhuǎn)入步驟3.2，否則結(jié)束。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，步驟3.7對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)具體為計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)的峰值、均值，然后在工控機(jī)[12]顯示器上顯示計(jì)算結(jié)果。10、根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，步驟4對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)包括以下步驟步驟4.1、從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取測(cè)量數(shù)據(jù)；步驟4.2、計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)的峰值、均值；步驟4.3、在工控機(jī)[12]顯示器上顯示步驟4.2的計(jì)算結(jié)果；步驟4.4、利用快速傅立葉變換算法對(duì)步驟4.1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析；步驟4.5、在工控機(jī)[12]顯示器顯示頻譜分析圖；步驟4.6、保存分析結(jié)果。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副摩擦力動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，該裝置包括床身、伺服電機(jī)、工作臺(tái)、母絲桿、滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌、滑塊、S型拉力傳感器、正向限位開(kāi)關(guān)、反向限位開(kāi)關(guān)、運(yùn)動(dòng)控制卡、控制面板等；基于上述裝置的檢測(cè)方法，首先進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，接著對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌副進(jìn)行加載跑合，之后對(duì)摩擦力進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行保存及打印，給出合格性判定，結(jié)束測(cè)量過(guò)程。本發(fā)明的方法可將動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的分布情況通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，并計(jì)算其最大值、最小值和均值，與相應(yīng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，判斷其是否合格，相比現(xiàn)在采用的靜態(tài)檢測(cè)方法而言，具有高效率、高穩(wěn)定性和高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)G01L1/00GK101660957SQ20091018346公開(kāi)日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年9月22日優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日發(fā)明者馮虎田,合張,李春梅,屹歐,殷愛(ài)華,趙江杰,陶衛(wèi)軍,軍韓申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)