[发明专利]一种弹簧载荷测试系统

说明书

技术领域

本发明属于工业自动化控制技术领域，具体涉及一种弹簧载荷机构的通用测试系统。

背景技术

一只弹簧有多个参数需要检测，如负荷、刚度、柔度等，其中负荷是最常见的检测指标，它表明了在指定变形的情况下，该弹簧所产生的负荷值，用以控制自动机械所需要的动力，同时又不至于产生过大的载荷。目前，国内的许多机械制造类厂家对于弹簧的载荷测试还处于初级阶段，主要通过人工测试。这样不仅浪费了人力成本，整个检测的过程也比较复杂，效率比较低下，测试精度不高，尤其是一些高强度的专用弹簧。

当前，国内弹簧产品设计制造工艺生产设备快速发展，弹簧材料性能方面也迅速提高，同样对应用弹簧的性能要求也越来越高。所以，能实现弹簧性能检测的智能化设备的开发，成为弹簧工业发展的需要和必然趋势。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种弹簧载荷测试系统，其组成一体化、工作智能化，能够有效节省人力成本，提高弹簧性能检测的高效性和准确性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种弹簧载荷测试系统，包括控制台和载荷安装平台，所述载荷安装平台包括水平相对设置的固定块和活动块，固定块位置固定，活动块通过一受控制台控制的驱动装置驱动以相对固定块水平位移，固定块上设有用于与弹簧载荷一端连接的接耳，活动块上安装有力传感器，力传感器上设有用于与弹簧载荷另一端连接的接耳，控制台接收力传感器的输出信号，控制台通过控制驱动装置控制活动块移动，弹簧载荷随之压缩或拉伸，压缩或拉伸的位移变化值达到预先设定的位移特征点处时，记录力传感器传输来的力测试值。

作为优选的实施方式，所述驱动装置包括电机、丝杠、固定框架、驱动杆、丝杠螺母以及导向器，电机的控制端与控制台相连，丝杠水平穿装于固定框架内，电机安装于固定框架的一侧以驱动丝杠转动，驱动杆的一端从固定框架的另一侧穿入并与螺接于丝杠上的丝杠螺母固接，驱动杆的另一端与活动块固定，所述导向器包括固定于固定框架上并套于驱动杆外的导向套以及固定于导向套末端供丝杠穿过的导向板。

作为优选的实施方式，所述电机为步进电机。

作为优选的实施方式，测试开始前，控制台控制驱动装置控制活动块移动，弹簧载荷随之压缩或拉伸，当力传感器所传输来的力测试值为零时，记录此时的位移值为零位，测试开始后，以此零位为基础计算位移变化值。

作为优选的实施方式，测试过程中控制台根据各组位移特征点和力测试值数据绘制力-位移关系曲线。

作为优选的实施方式，所述控制台包括用于打印位移特征点和力测试值数据的打印机。

与现有技术相比，本发明系统功能较强，采用了可靠性较高的工控计算机进行控制，实现了检测过程的自动化。自动化程度高，可靠性好，不但排除了原有检测过程中人为因素的影响，使检测结果更加准确，而且大大降低了工人的劳动强度，节约了作业时间，提高了生产效率。其组成简单，控制方便维护、检修工作量少，大大降低了维护检修费用；另外，控制台可以通过配置友好的人机界面，使得整个系统更形象直观，易于操作，保证了现场运行的安全可靠性，在弹簧工业发展中具有较高的推广价值。

附图说明

图1为本发明的整体系统结构图。

附图说明：1-控制台，2-载荷安装平台，3-固定块，4-活动块，5-力传感器，6-电机，7-丝杠，8-固定框架，9-驱动杆，10-丝杠螺母，11-导向套，12-导向板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似方法及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

参照图1，本发明描述的一种弹簧载荷测试系统主要由控制台1和载荷安装平台2组成。载荷安装平台2包括水平相对设置的固定块3和活动块4，固定块3位置固定，活动块4通过一受控制台1控制的驱动装置驱动以相对固定块3水平位移。固定块3上设有用于与弹簧载荷一端连接的接耳，活动块4上安装有力传感器5，力传感器5上设有用于与弹簧载荷另一端连接的接耳。工作时，控制台1接收力传感器5的输出信号，控制台1通过控制驱动装置控制活动块4移动，弹簧载荷随之压缩或拉伸，压缩或拉伸的位移变化值达到预先设定的位移特征点处时，记录力传感器5传输来的力测试值。具体工作过程是：力传感器采集当前弹簧载荷的回弹力，并将其转化成4-20mA的电流型信号，然后将电流转换为0-10V的电压信号导入数据采集卡，PC对数据采集卡所采集的信号进行A/D转换、滤波、整流等处理得到力测试值。