[发明专利]光栅尺可靠性试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于机械领域的试验装置，更确切地说，本发明涉及一种能够对光栅尺施加振动、温度、湿度、电压、油雾负载的可靠性试验装置及其试验方法。

背景技术

光栅尺是利用光栅光学原理工作的测量装置，其具有检测范围大、精度高和响应速度快等特点，广泛用于数控机床及其它工业设备。

目前中高档数控机床普遍使用绝对式光栅尺作为全闭环位置信息反馈部件,光栅尺可靠性直接关系到数控机床的性能、精度和整机可靠性。在实际应用中，光栅尺常受使用环境温度、湿度、振动以及油雾等外界干扰而引起故障。光栅尺的可靠性试验及性能参数的检测能够为光栅尺的故障分析、结构优化设计、制造过程可靠性保证等提供关健的基础数据。因此，研究开发光栅尺可靠性试验装置和检测系统具有重要的意义。

国内目前针对光栅尺进行可靠性试验的研究较少，仅有一些功能简单、不具有模拟实际工况加载的试验装置，缺乏对光栅尺在模拟实际工况下进行可靠性试验及性能的检测。因此开发一种具有模拟实际工况加载的光栅尺可靠性试验装置及其重要，同时提出一套完整的光栅尺可靠性试验方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了目前光栅尺可靠性试验装置和检测系统不能够模拟实际工况的问题，提出了一种能对光栅尺施加振动、温度、湿度、电压、油雾等负载的可靠性试验装置，并提出了一套光栅尺可靠性试验的方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种光栅尺可靠性试验装置，由模拟工况装置、光栅尺安装装置以及检测控制系统组成；

所述的模拟工况装置包括温湿度试验箱1、光栅尺驱动系统2、设有振动加载台控制器的振动加载台3、均设置于温湿度试验箱1外部的光栅尺电源5、油雾控制站8；

所述振动加载台3安装在温湿度试验箱1中的下层空间；所述的光栅尺驱动系统2置于温湿度试验箱1中，并放置于振动加载台3的上端面；

所述的光栅尺安装装置包括光栅尺安装平台35、光栅尺读数头安装支架14、读数头支架调节旋钮30、开放式光栅尺主尺安装板15、开放式光栅尺主尺27、开放式光栅尺读数头固定支架28、开放式光栅尺读数头29、封闭式光栅尺主尺安装板31、封闭式光栅尺主尺13、封闭式光栅尺读数头固定支架34、封闭式光栅尺读数头33；

开放式光栅尺主尺27使用开放式光栅尺主尺安装卡具32安装于开放式光栅尺主尺安装板15上，开放式光栅尺主尺安装板15固定在光栅尺安装平台35上；

开放式光栅尺读数头29安装于开放式光栅尺读数头固定支架28上，光栅尺读数头固定支架28通过读数头支架调节旋钮30固定在光栅尺读数头安装支架14上；

封闭式光栅尺主尺13安装于封闭式光栅尺主尺安装板31上，封闭式光栅尺主尺安装板31固定在光栅尺安装平台15上；

封闭式光栅尺读数头33安装于封闭式光栅尺读数头固定支架34，封闭式光栅尺读数头固定支架34通过读数头支架调节旋钮30固定在光栅尺读数头安装支架14上；

所述的检测控制系统包括激光干涉仪4、光栅尺检测仪6和控制柜7；

所述激光干涉仪4位于温湿度试验箱1外部，激光干涉仪的激光束方向与受试光栅尺往复运动方向在同一直线上；

控制柜7中包含有工控机、可编程控制器、温湿度试验箱控制器、振动加载台控制器、伺服驱动器和油雾控制器；

所述光栅尺检测仪6读取光栅尺的读数信号，将读数信号传送到工控机中；

所述的工控机将试验的实时状态通过显示器反馈给使用者，工控机发送指令控制可编程控制器，实现对振动加载台控制器、伺服驱动器、温湿度试验箱控制器、油雾控制器、光栅尺电源的间接控制。

技术方案中所述封闭式光栅尺13设有两条；

开放式光栅尺主尺安装板15设有三块；

开放式光栅尺主尺27设有三条；

开放式光栅尺读数头固定支架28设有三个；

开放式光栅尺读数头29设有三个；

开放式光栅尺主尺安装卡具32设有三组；

封闭式光栅尺主尺安装板31设有两块；

封闭式光栅尺读数头33设有两个；

封闭式光栅尺读数头固定支架34设有两个；

读数头支架调整旋钮30设有十个。