一种同步带横向摆动量检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种同步带横向摆动量检测系统，其包括微控制器、与微控制器通过A/D转换器信号连通的激光测距传感器、与微控制器通过通信接口实现信号连通的工控机和变频器、与工控机电路连接的步进电机控制卡、受变频器控制且驱动同步带运转的测量电机、受步进电机控制卡控制实现同步带进带或退带的进/退带步进电机、检测测量电机运动行程的光电转速传感器、以及与工控机电路连通的液晶显示器和键盘，光电转速传感器与所述微控制器电路连接。本实用新型专利技术能够有效的测量同步带在运行过程中的横向摆动量，判定是否符合质量要求，对于同步带的制造质量判定提供了可靠的判定依据。

【技术实现步骤摘要】
一种同步带横向摆动量检测系统
本技术涉及同步带制造检测
，尤其涉及一种同步带横向摆动量检测系统。
技术介绍
同步带作为传动带的主流，在传动领域应用甚广，既可以作为轻动力传动，用来传送零件；也可以用于加工机床、机器仪表及汽车等行业的机械传动中。带传动有两种形式的振动：一种是同步带在与带轮中心轴相垂直的方向上的振动，称为纵向振动；另一种是同步带的带沿在带轮中心轴方向上的振动，称为横向振动。无论哪种振动都将严重影响带传动特性，并且当外界激励的频率与固有频率无限接近时，横向振动的振幅可能达到一个非常大的值，最后引起系统共振现象，极可能带来很大的危害。而且当横向振动的幅值超过安全范围时，会加剧带与带轮间的磨损，从而带的使用寿命会受到大大减少。目前，国内主要研究点仍然在测试同步带的静态参数上，在同步带的横向摆动量测量方面仍处于薄弱环节。因此，有必要提供一种同步带横向摆动量检测系统及测量方法来解决上述问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种同步带横向摆动量检测系统，能够有效的测量同步带在运行过程中的横向摆动量，判定是否符合质量要求，对于同步带的制造质量判定提供了可靠的判定依据。本技术通过如下技术方案实现上述目的：一种同步带横向摆动量检测系统，其包括一微控制器，负责系统的运行控制与外部信号的采集和处理；一激光测距传感器，与所述微控制器通过A/D转换器信号连通，采集同步带侧表面的横向摆动量数据；一工控机，与所述微控制器通过通信接口实现信号连通；一变频器，与所述微控制器通过通信接口实现信号连通；一测量电机，受所述变频器控制驱动待检测同步带进行运转或停止运转；一光电转速传感器，用于检测所述测量电机的转速与运转圈数，且与所述微控制器信号连通；一步进电机控制卡，与所述工控机电路连接；一进/退带步进电机，受所述步进电机控制卡控制驱动同步带实现进带或退带；所述工控机还连接有一液晶显示器与键盘。进一步的，还包括限定所述进/退带步进电机行程的限位开关传感器，所述限位开关传感器产生一限位信号上传给所述微控制器。进一步的，所述微控制器还电路连接有人工输入控制信号，所述人工输入控制信号包括输入系统的启动、急停控制信号。进一步的，所述微控制器负责采集的信号包括激光测距传感器输出信号、光电转速传感器输出的脉冲信号以及人工输入控制信号，同时也与所述工控机进行串口通信，接收所述工控机发送的控制指令，根据指令控制对应的驱动件运行或停止。进一步的，所述激光测距传感器包括CCD或高灵敏度光电位置传感器PSD、A/D转换器以及变换电路；所述激光测距传感器通过所述/D转换器将采集结果转换为数字量，并通过所述微控制器传输给所述工控机。进一步的，所述变频器根据所述工控机发送的控制指令来控制所述测量电机的转速与转向。进一步的，所述测量电机的输出主轴上设置有一同步旋转的主动同步带轮；所述进/退带步进电机驱动一从动同步带轮进行水平直线运动，所述主动同步带轮与所述从动同步带轮通过待检测的同步带实现旋转传动连接。进一步的，所述工控机通过所述液晶显示器和键盘进行待检测同步带参数输入，所述参数包括待检测同步带的节线长度、同步带横线摆动量检测的旋转周数、所述测量电机的转速和转向、同步带进带距离和退带距离。进一步的，所述激光测距传感器与待检测的同步带位于同一水平面内，且发射的激光照射在同步带的侧表面上。与现有技术相比，本技术同步带横向摆动量检测系统的有益效果在于：实现了同步带横向摆动量的动态自动测量，对于改进同步带制造模具以及改进制造同步带的制造工艺都具有积极的意义；本测量系统采用激光测距传感器在同步带侧方对同步带动态运行过程中的侧端表面的横向摆动距离进行检测，通过数据计算处理，从而获得同步带横向摆动量，其检测结果精度高、可靠性高；该测量系统对横向摆动量的测量范围为±10mm，频率响应范围为0.1-200ms，分辨率小于1μm，测量精度为±0.05mm。【附图说明】图1为本技术实施例的系统原理框架图；图2为本技术实施例中同步带齿形复原原理流程图。【具体实施方式】实施例一：请参照图1，本实施例为一种同步带横向摆动量检测系统100，其包括微控制器、与所述微控制器信号连通的且检测同步带侧表面摆动轮廓的激光测距传感器、与所述微控制器通过通信接口2实现信号连通的工控机、与所述工控机电路连通的步进电机控制卡、与所述步进电机控制卡电路连接的步进电机驱动器、受步进电机驱动器控制的且控制同步带进带或退带的进/退带步进电机、与所述微控制器通过通信接口1信号连通的变频器、受所述变频器控制的测量电机、检测所述测量电机运转情况的光电转速传感器、以及与所述工控机电路连通的液晶显示器和键盘，光电转速传感器与所述微控制器电路连接。所述微控制器还电路连接有人工输入控制信号、限位信号。所述工控机还电路连接有一打印机，当需要生产相关数据或报表的时候可以直接打印出来。所述微控制器，采用的是STM32F429IGT6ARM核心的微控制器作为主控制器，整个数据采集系统主要是由微控制器控制完成。所述微控制器，主要负责数据的采集和人工输入控制信号的处理。采集的信号包括激光测距传感器输出信号、光电转速传感器输出的脉冲信号、以及人工输入控制信号和限位信号，同时也与工控机进行串口通信，接收工控机发送的控制指令，根据指令控制相应的设备运行或停止。所述激光测距传感器包括CCD或高灵敏度光电位置传感器PSD、变换电路、以及A/D转换器。激光测距传感器是一种利用激光作为测量手段的传感器，具有测量精度高、实时测量的优点，现已被广泛使用在复杂工件的测量上。在本系统中，主要负责同步带动态的横向摆动量的数据采集。激光测距传感器的检测原理为激光三角法，激光发射器向被测物体打出一束激光从某一个角度照射到物体表面，同时从另一角度对形成的激光光斑成像，由于被测物体可能发生位移变化，所以PSD或CCD接收到的反射光线或散射光线的角度也会有变化，光斑成像的位置高度变化量可以用PSD或CCD测出来，通过计算可以算出主光线的角度，然后计算出激光照射点的位置高度，通过A/D变换电路转换为数字量并通过微控制器传输给工控机。所述激光测距传感器与待检测的同步带位于同一水平面内，且发射的激光照射在同步带的侧表面上。所述激光测距传感器可设置一个位于同步带的一侧对准同步带的侧表面，也可以设置一对，分别位于同步带的左右两侧对准同步带的两个侧表面。所述光电转速传感器主要用于反馈测量电机的转速。所述测量电机的主要功能是带动同步带运转或停止运转。所述变频器与所述微控制器通过通信接口通信，根据微控制器发出的控制指令对测量电机进行调速。所述进/退带步进电机根据工控机通过步进电机控制卡发送的控制命令控制同步带进行进带或退带。所述人工输入控制信号主要是系统的启动、急停控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步带横向摆动量检测系统，其特征在于：其包括/n一微控制器，负责系统的运行控制与外部信号的采集和处理；/n一激光测距传感器，与所述微控制器通过A/D转换器信号连通，采集同步带侧表面的横向摆动量数据；/n一工控机，与所述微控制器通过通信接口实现信号连通；/n一变频器，与所述微控制器通过通信接口实现信号连通；/n一测量电机，受所述变频器控制驱动待检测同步带进行运转或停止运转；/n一光电转速传感器，用于检测所述测量电机的转速与运转圈数，且与所述微控制器信号连通；/n一步进电机控制卡，与所述工控机电路连接；/n一进/退带步进电机，受所述步进电机控制卡控制驱动同步带实现进带或退带；/n所述工控机还连接有一液晶显示器与键盘。/n

【技术特征摘要】
1.一种同步带横向摆动量检测系统，其特征在于：其包括
一微控制器，负责系统的运行控制与外部信号的采集和处理；
一激光测距传感器，与所述微控制器通过A/D转换器信号连通，采集同步带侧表面的横向摆动量数据；
一工控机，与所述微控制器通过通信接口实现信号连通；
一变频器，与所述微控制器通过通信接口实现信号连通；
一测量电机，受所述变频器控制驱动待检测同步带进行运转或停止运转；
一光电转速传感器，用于检测所述测量电机的转速与运转圈数，且与所述微控制器信号连通；
一步进电机控制卡，与所述工控机电路连接；
一进/退带步进电机，受所述步进电机控制卡控制驱动同步带实现进带或退带；
所述工控机还连接有一液晶显示器与键盘。


2.如权利要求1所述的同步带横向摆动量检测系统，其特征在于：还包括限定所述进/退带步进电机行程的限位开关传感器，所述限位开关传感器产生一限位信号上传给所述微控制器。


3.如权利要求1所述的同步带横向摆动量检测系统，其特征在于：所述微控制器还电路连接有人工输入控制信号，所述人工输入控制信号包括输入系统的启动、急停控制信号。


4.如权利要求1所述的同步带横向摆动量检测系统，其特征在于：所述微控制器负责采...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，董浩，史大烨，
申请(专利权)人：苏州市长东精密数控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32