一种电主轴性能检测系统的制作方法

1.本技术涉及测量技术领域，具体涉及一种电主轴性能检测系统。


背景技术：

2.数控机床(cnc)是制造业的“工作母机”，随着制造需求的不断提升，数控机床在工业中的应用日益广泛。电主轴具有高精度、高刚度、高转速等优点，是高档数控机床的核心部件，其性能及可靠性直接影响着数控机床加工精度以及生产加工过程的效率与成本。而影响电主轴回转精度的主要因素有：主轴误差、轴承误差、主轴系统的径向不等刚度及热变形。电主轴在加工过程中加工材料、铸造工艺、温度、压力等因素，导致电主轴的质量和精度受到一定的影响，并且不同产品之间存在一定程度的差异，对于产品的质量控制十分不利。
3.在电主轴产品出厂时，目前尚未公开如何对电主轴的性能进行检测的系统。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本实用新型提供了一种针对电主轴性能检测的系统。
5.一种电主轴性能检测系统，包括上位机、实验平台、驱动装置和检测组件，所述实验平台上设有用以安装电主轴的工装，所述驱动装置安装在所述实验平台上，所述驱动装置的驱动端用以与所述电主轴的主轴传动连接，所述检测组件与所述上位机通信连接，其用以采集所述电主轴的外壳的振动信号并传输至所述上位机，或/和采集所述电主轴运行过程中的声音信号、视频图像信号并传输至所述上位机。
6.优选地，所述检测组件包括用以采集所述电主轴的外壳的振动信号的振动传感器，且所述振动传感器安装在所述电主轴的外壳上并与数据采集卡电连接，所述数据采集卡与所述上位机通信连接，或/和包括采集所述电主轴运行过程中的声音信号、视频图像信号的声像仪，所述声像仪设置在所述实验平台的一侧并与所述上位机通信连接。
7.优选地，所述振动传感器为压电式振动传感器。
8.优选地，所述检测组件还用以采集所述电主轴的外壳的温度信号并传输至所述上位机。
9.优选地，所述检测组件还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述电主轴的外壳上并与所述数据采集卡电连接。
10.优选地，所述温度传感器为热电偶。
11.优选地，所述驱动装置包括变频电机和传动组件，所述变频电机安装在所述实验平台驱动轴传动连接，所述传动组件的动力输出端与所述电主轴的主轴传动连接。
12.优选地，所述传动组件包括皮带和带轮，所述变频电机的驱动轴的轴向与所述电主轴的主轴的轴向相互平行，所述带轮同轴安装在所述变频电机的驱动轴上，所述皮带套设在所述带轮和所述电主轴的主轴上并张紧。
13.优选地，所述驱动装置还包括变频器，所述变频器与所述变频电机电连接。
14.本技术所述电主轴性能检测系统利用所述检测组件获取所述电主轴在运行时产
生的振动信号或/和声音信号、视频图像信号，实现电主轴的运行状况的评估和可靠性预测，以实现电主轴的质量检测及控制，检测效率高，具有操作方便、智能化程度高的优点。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例所述电主轴性能检测系统的结构示意图；
17.图2为本技术实施例所述振动信号的时域波形图；
18.图3为本技术实施例所述振动信号的频域波形图。
19.附图标记的具体含义为：
20.1、上位机；2、实验平台；3、驱动装置；31、变频电机；32、传动组件；33、变频器；4、检测组件；41、振动传感器；42、数据采集卡；43、声像仪；431、工业相机；432、麦克风；44、温度传感器；5、工装。
具体实施方式
21.为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
22.应当理解的是，本技术中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
23.参照图1，提出本技术的一实施例，本实施例公开的电主轴性能检测系统包括上位机1、实验平台2、驱动装置3和检测组件4，所述实验平台2上设有用以安装电主轴的工装5，所述驱动装置3安装在所述实验平台2上，所述驱动装置3的驱动端用以与所述电主轴的主轴传动连接，所述检测组件4与所述上位机1通信连接，其用以采集所述电主轴的外壳的振动信号并传输至所述上位机1，或/和采集所述电主轴运行过程中的声音信号、视频图像信号并传输至所述上位机1。
24.所述驱动装置3驱动所述主轴旋转，所述检测组件4采集所述电主轴的外壳的振动信号，或/和采集所述电主轴运行过程中的声音信号、视频图像信号并传输至所述上位机1。
25.所述上位机1上搭载有上位机软件，本实施例所述上位机软件具有数据可视化、数据分析、数据存储、历史数据查询等功能，所述上位机软件根据振动信号来检测电主轴的主轴在运行过程中会产生的故障，包括不平衡、不对中、润滑不良和磨损等异常特征，参照图2
‑
3所示，对电主轴振动信号的分析可以从不同维度对电主轴的运行状态参数进行可视化
和分析，为电主轴的状态诊断和故障预测提供了数据支撑，可移植性强，可通过对电主轴重复进行实验来实现主轴质量的控制。
26.所述检测组件4采集所述电主轴运行过程中的声音信号、视频图像信号并传输至上位机，上位机能够对稳态、瞬态以及运动声源进行快速识别定位，了解电主轴设备产生噪声的部位和原因，进而定位到故障源。
27.本实施例所述电主轴性能检测系统通过所述检测组件4对电主轴运行时的参数进行采集，从而实现了对电主轴的运行状态的评估和可靠性预测，实现了电主轴的质量检测，且提高了检测效率，具有操作方便、智能化程度高的优点。
28.优选地，所述检测组件4用以采集所述电主轴的外壳的振动信号的振动传感器41，且所述振动传感器41安装在所述电主轴的外壳上并与数据采集卡42电连接，所述数据采集卡42与所述上位机1通信连接，或/和包括采集所述电主轴运行过程中的声音信号、视频图像信号的声像仪43，所述声像仪43设置在所述实验平台2的一侧并与所述上位机1通信连接。
29.本实施例中，所述检测组件4包括振动传感器41、所述数据采集卡42和声像仪43，所述声像仪43和所述数据采集卡42分别通过以太网与所述上位机1通信连接，所述声像仪43具有工业相机431和阵列分布的麦克风432，所述麦克风432用以采集主轴旋转过程中产生的机械噪声，所述工业相机431用以采集主轴的的视频图像信号。
30.所述声像仪43具有灵敏度高的数字麦克风，能有效的测量声场分布，其用以检测主轴旋转过程中产生的机械噪声，以对稳态、瞬态以及运动声源进行快速识别定位。
31.所述振动传感器41为压电iepe型振动传感器，且所述振动传感器41通过磁座安装在所述电主轴的外壳上，安装方便。
32.具体的，所述检测组件4还用以采集所述电主轴的外壳的温度信号并传输至所述上位机1。
33.优选地，所述检测组件4还包括温度传感器44，所述温度传感器44安装在所述电主轴的外壳上并与所述数据采集卡42电连接。
34.所述数据采集卡42采集所述温度传感器44检测到的所述电主轴外壳的温度信号并传输至所述上位机1。
35.所述温度传感器44用以采集所述电主轴在运行时的外壳温度，以确认电主轴在运行时的温度情况。
36.具体的，所述温度传感器44为热电偶。
37.优选地，所述驱动装置3包括变频电机31和传动组件32，所述变频电机31安装在所述实验平台驱动轴传动连接，所述传动组件32的动力输出端与所述电主轴的主轴传动连接。
38.所述变频电机31通过所述传动组件32驱动所述电主轴的主轴旋转，所述变频电机31可驱动所述电主轴的主轴以不同的速度旋转，实现所述电主轴不同工况下的运行状况的检测。
39.本实施例中，所述实验平台2包括安装平台和固定在所述安装平台上端的框架结构，所述工装安装在所述框架结构上，所述变频电机31通过螺栓安装在所述框架结构上。
40.具体地，所述传动组件32包括皮带和带轮，所述变频电机31的驱动轴的轴向与所
述电主轴的主轴的轴向相互平行，所述带轮同轴安装在所述变频电机31的驱动轴上，所述皮带套设在所述带轮和所述电主轴的主轴上并张紧。
41.所述变频电机31与所述带轮键连接，所述皮带在所述带轮和所述电主轴的主轴上张紧，便于安装拆卸，适用于不同规格的电主轴的检测。
42.优选地，所述驱动装置3还包括变频器33，所述变频器33与所述变频电机31电连接。
43.工作人员可通过所述变频器33调节所述变频电机31的转速，适用于不同规格的所述电主轴的检测。
44.如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本技术的具体实施只局限于这些说明。凡与本技术的方法、结构等近似、雷同，或是对于本技术构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本技术的保护范围。