一种低音深沟球轴承检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种低音深沟球轴承检测系统，包括一个DSP主控单兀、振动传感器1、振动传感器2、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元、DC-DC电源模块单元、恒流源模块。可以实时的控制、监测轴承的运行状态，具有处理精度高、实时性、可扩展性强优点，为轴承生产企业检测轴承具体参数提供测试、分析平台。
【专利说明】一种低音深沟球轴承检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械检测【技术领域】，尤其涉及一种低音深沟球轴承检测系统。
【背景技术】
[0002]滚动轴承是电力、石化、冶金、机械、航空航天以及一些军事工业部门中使用最广泛的机械零件，也是机械设备中工作条件最为恶劣的部件，它在机械设备中起着承受载荷和传递载荷的作用，其是否正常运行直接影响到整台机器的性能，许多机械的故障都与轴承的状态有关。作为关键部件，轴承的一个小故障，都可能引起连锁反应，造成巨大经济损失甚至灾难性的破坏。深沟球轴承作为滚动轴承的一种，其在家电产品、计算机、汽车等领域的应用越来越普遍，我国深沟球轴承同国外先进水平相比，存在的突出的问题是振动值大、音质差、保持低振动、低噪声的时间短，满足不了一些对噪音要求高的配套主机要求。
[0003]目前国内对轴承出厂进行检测的方法通常有两种，一是工人通过听异音的方式判别轴承质量好坏，这种检测方式的不足一方面导致工人的劳动强度增大，另一方面因工人的综合素质参差不齐，对轴承质量好坏的判别不能提供很高的保证。另一种方式是采用单机板检测仪，通过定期的人工手持设备对轴承进行测量，然后将取得的数据上传到计算机中进行分析。
[0004]基于上述现有技术的问题，有必要提研制一种在轴承出厂前能够进行各项性能测试的系统，包括对其载荷能力、振动性能、噪音大小、工作温度的测试，为轴承出厂提供一套全面的技术参数标准。本实用新型主要涉及深沟球轴承检测的控制系统。
【发明内容】
[0005]本实用新型需要解决的技术问题是低音深沟球轴承的检测和检测控制，即:提供一种用于轴承出厂前进行产品检测的检测系统，利用DSP主控单元与其它单元相互配合，在模拟不同的工作状况的基础上控制主轴电机和负载电机的运动，从而带动轴承的运动，并实时采集轴承振动、温度信号，存储并发送到上位机进行分析，最终得到轴承的各项出厂参数。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种低音深沟球轴承检测系统，包括一个DSP主控单元、振动传感器1、振动传感器2、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元、DC-DC电源模块单元、恒流源模块。
[0007]进一步地，所述的振动传感器I型号为KD1010LC的一种新型的内置电荷放大器的压电式加速度传感器，其与信号调理单元I相连，信号调理单元I包括带通滤波器和交流信号调理电路，用于提取一路轴承振动的幅值和相位；信号调理单元I与DSP主控单元型号为TMS320F28334的功能引脚35相互连接，实现一路轴承振动信号的采集；所述的振动传感器2型号为KD1010LC的一种新型的内置电荷放大器的压电式加速度传感器，其与信号调理单元2相连，信号调理单元2包括带通滤波器和交流信号调理电路，用于提取二路轴承振动的幅值和相位；信号调理单元2与DSP主控单元的功能引脚36相互连接，将第二路轴承振动信号的值送到DSP的模拟量入口。
[0008]进一步地，所述的监听信号调理单元I与信号调理单元I相连，再与音频输出I相接，实现一路轴承振动音频的输出；所述的监听信号调理单元2与信号调理单元2相连，再与音频输出2相接，实现第二路轴承振动音频的输出。
[0009]进一步地，所述的看门狗单元其型号为MAX6750K的功能引脚6和7分别与DSP主控单元通过功能引脚66和80相互连接，实现DSP主控单元在故障状态下的复位功能；所述的看门狗单元的功能引脚7与数据存储单元的功能引脚19相互连接，实现对数据存储单元的复位功能；所述的看门狗单元功能引脚7与CAN通信单元TJA1043T的功能引脚9相互连接，实现对CAN通信单元的复位功能。
[0010]进一步地，所述的DSP主控单元的地址数据复用引脚、逻辑读写引脚分别与数据存储单元其型号为MT29F2G16AA的I/O引脚和逻辑读写引脚相互连接，实现数据存取的逻辑控制、地址确定和数据传输功能。
[0011]进一步地，所述的DSP主控单元的功能引脚165，162，161，63，62分别与CAN通信单元通过功能引脚6，8，14，1，4相互连接，实现数据发送的逻辑控制、数据传输和错误报警功能。
[0012]进一步地，所述的DSP主控单元的功能引脚与主轴电机驱动单元包括驱动芯片A3941KLP和MOS管通过功能引脚相互连接，实现对主轴电机的速度控制。
[0013]进一步地，所述的DSP主控单元的功能引脚与负载电机驱动单元包括驱动芯片A3941KLP和MOS管通过功能引脚相互连接，实现对负载电机的转速控制。
[0014]进一步地，所述的DSP主控单元功能引脚6，98，96，97分别与实时时钟单元其型号为DS1306EN的功能引脚12，14，15，16引脚相互连接，实现电机控制和数据传输过程中的时间控制。
[0015]进一步地，所述的温度传感器DS18B20与滤波放大单元连接，再与DSP主控单元通过功能引脚37相互连接，实现对轴承工作温度的实时采集功能。
[0016]进一步地，所述的恒流源模块其主要器件为LM317与DC-DC电源模块单元中的5V电压通过功能引脚相连，并与振动传感器I和振动传感器2相连，为两个振动传感器提供恒流的电压源。
[0017]进一步地，所述的DC-DC电源模块单元能够产生包括24V，12V，5V，3.3V，1.9V,1.5V的电压，其分别与DSP主控单元、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元通过功能引脚相连，分别为各模块提供工作电压。
[0018]本实用新型实施例的低音深沟球轴承检测控制系统，由于包括DSP主控单元、振动传感器1、振动传感器2、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元、DC-DC电源模块单元、恒流源模块，从而实现轴承出厂前的各项性能测试，包括振动参数、温度参数、载荷能力、噪音参数。
[0019]本实用新型涉及一种低音深沟球轴承检测系统，属于机械检测【技术领域】。该检测系统包括包括一个DSP主控单元、振动传感器1、振动传感器2、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元、DC-DC电源模块单元、恒流源模块。通过DSP主控单元控按照一定的逻辑顺序控制主轴电机和负载电机的运动带动深沟球轴承的运动，在运动过程中检测轴承的振动、温度、噪音，将这些参数存储在数据存储器中并通过CAN总线发送到PC机进行分析。该检测系统主要是配合相关的机械机构完成低音深沟球轴承出厂前的各项性能的检测功能，系统可以实时的控制、监测轴承的运行状态，具有处理精度高、实时性、可扩展性强优点，为轴承生产企业检测轴承具体参数提供测试、分析平台。
[0020]本控制系统的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图来实现和获得。
[0021]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是实施例中本检测系统的结构框图；
[0023]图2是实施例中本检测系统的逻辑顺序示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步介绍和说明，但不局限于此。
[0025]根据本实用新型实施例，提供一种低音深沟球轴承检测过程。首先，启动系统，系统进行初始化；然后，通过上位机界面设定对深沟球轴承进行测试的次数，以及设定每次测试时的主轴电机转速和负载电机转速，设定每次测试的时间长度；由于测试时间较长，在系统设计时采用实时时钟单元产生定时中断；在每次循环测试过程中，DSP主控单元定时采集轴承在不同工况下的振动量、温度量和噪声参数，首先将这些参数经过DSP的A/D转换后存储在数据存储单元，再经过CAN通信单元将数据发送到上位机进行分析和特征提取；然后进行下一次不同工况的控制和测试，直至设定的循环次数结束。
[0026]综上所述，本实用新型实施例的低音深沟球轴承检测控制系统，由于包括DSP主控单元、振动传感器1、振动传感器2、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元
1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元、DC-DC电源模块单元、恒流源模块，从而实现轴承出厂前的检测，代替人工以提供轴承的参数更具有可信度。
[0027]所述的振动传感器I与信号调理单元I相连，再与DSP主控单元通过功能引脚相互连接，实现一路轴承振动信号的采集；所述的振动传感器2与信号调理单元2相连，再与DSP主控单元通过功能引脚相互连接，实现另一路轴承振动信号的采集；所述的监听信号调理单元I与信号调理单元I相连，再与音频输出I相接，实现一路轴承振动声音的输出；所述的监听信号调理单元2与信号调理单元2相连，再与音频输出2相接，实现另一路轴承振动声音的输出；所述的看门狗单元与DSP主控单元通过功能引脚相互连接，实现在故障状态下的复位功能；所述的看门狗单元与数据存储单元通过功能引脚相互连接，实现对数据存储单元的复位功能；所述的看门狗单元与CAN通信单元通过功能引脚相互连接，实现对CAN通信单元的复位功能；所述的DSP主控单元与数据存储单元通过功能引脚相互连接，实现数据存取的逻辑控制、地址和数据的传输功能；所述的DSP主控单元与CAN通信单元通过功能引脚相互连接，实现数据发送的逻辑控制、数据传输功能；所述的DSP主控单元与主轴电机驱动单元通过功能引脚相互连接，实现对主轴电机的速度控制；所述的DSP主控单元与负载电机驱动单元通过功能引脚相互连接，实现对负载电机的转速控制；所述的DSP主控单元与实时时钟单元通过功能引脚相互连接，实现电机控制和数据传输过程中的时间控制；所述的温度传感器与滤波放大单元连接，再与DSP主控单元通过功能引脚相互连接，实现对轴承工作温度的实时采集功能；所述的恒流源模块与DC-DC电源模块单元和振动传感器I和振动传感器2相连，为两个振动传感器提供恒流的电压源；所述的DC-DC电源模块单元分别与DSP主控单元、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元通过功能引脚相连，分别为各模块提供工作电压。
[0028]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种低音深沟球轴承检测系统，其特征是:包括一个DSP主控单元、振动传感器1、振动传感器2、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元、DC-DC电源模块单元、恒流源模块，所述的振动传感器I与信号调理单元I相连，再与DSP主控单元通过功能引脚相互连接，实现一路轴承振动信号的采集；所述的振动传感器2与信号调理单元2相连，再与DSP主控单元通过功能引脚相互连接，实现另一路轴承振动信号的采集，所述的监听信号调理单元I与信号调理单元I相连，再与音频输出I相接，实现一路轴承振动声音的输出；所述的监听信号调理单元2与信号调理单元2相连，再与音频输出2相接，实现另一路轴承振动声音的输出，所述的看门狗单元与DSP主控单元通过功能引脚相互连接，实现在故障状态下的复位功能；所述的看门狗单元与数据存储单元通过功能引脚相互连接，实现对数据存储单元的复位功能；所述的看门狗单元与CAN通信单元通过功能引脚相互连接,实现对CAN通信单元的复位功能；所述的DC-DC电源模块单元分别与DSP主控单元、信号调理单元1、信号调理单元2、监听信号调理单元1、监听信号调理单元2、音频输出1、音频输出2、温度传感器、滤波放大单元、看门狗单元、实时时钟单元、数据存储单元、CAN通信单元、主轴电机驱动单元、负载电机驱动单元通过功能引脚相连，分别为各模块单元提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的低音深沟球轴承检测系统，其特征在于，所述的DSP主控单元与数据存储单元通过功能引脚相互连接，实现数据存取的逻辑控制、地址和数据的传输功倉泛。
3.根据权利要求1所述的低音深沟球轴承检测系统，其特征在于，所述的DSP主控单元与CAN通信单元通过功能引脚相互连接，实现数据发送的逻辑控制、数据传输功能。
4.根据权利要求1所述的低音深沟球轴承检测系统，其特征在于，所述的DSP主控单元与主轴电机驱动单元通过功能引脚相互连接，实现对主轴电机的速度控制。
5.根据权利要求1所述的低音深沟球轴承检测系统，其特征在于，所述的DSP主控单元与负载电机驱动单元通过功能引脚相互连接，实现对负载电机的转速控制。
6.根据权利要求1所述的低音深沟球轴承检测系统，其特征在于，所述的DSP主控单元与实时时钟单元通过功能引脚相互连接，实现电机控制和数据传输过程中的时间控制。
7.根据权利要求1所述的低音深沟球轴承检测系统，其特征在于，所述的温度传感器与滤波放大单元连接，再与DSP主控单元通过功能引脚相互连接，实现对轴承工作温度的实时采集功能。
8.根据权利要求1所述的低音深沟球轴承检测系统，其特征在于，所述的恒流源模块与DC-DC电源模块单元和振动传感器I和振动传感器2相连，为两个振动传感器提供恒流的电压源。
【文档编号】G01M13/04GK204027827SQ201420492338
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】耿双锋 申请人:山东天泽轴承有限公司