一种接触式同步带摆动量检测系统_同步带|带轮高性价比-宁波鄞州盖奇同步带轮有限公司

在高速运转的情况下保持精度高、平稳性强已成为衡量传动带系统传动质量的重要标准，但由于同步带属于柔性构件，其在运动过程中会出现沿带轮中心轴方向上的横向摆动，这种摆动在产生噪声的同时会加快同步带的磨损，严重影响了传动精度，极大地缩短了皮带的使用寿命。针对同步带横向摆动量的测量，本实用新型提出一种接触式同步带摆动量检测系统，包括总控单元、外部输入信号处理单元、被测带运动单元和横向摆动量数据采集单元，由总控单元接收外部输入信号处理单元发送的指令信号，并控制被测带运动单元的工作，同时向横向摆动量数据采集单元发送采集信号指令，并接收和分析所述横向摆动量数据采集单元回传的测试数据，以获得被测带的相关性能。

主权项：

1.一种接触式同步带摆动量检测系统，其特征在于，包括总控单元、外部输入信号处理单元、被测带运动单元和横向摆动量数据采集单元，所述总控单元分别与外部输入信号处理单元、被测带运动单元和横向摆动量数据采集单元电性连接；所述外部输入信号处理单元用来发送启动或暂停的指令信号；所述被测带运动单元包括运动控制模块和从动模块，由运动控制模块和从动模块实现被测带的旋转运动；所述横向摆动量数据采集单元用来探测被测带的横向摆动量并采集信号；所述总控单元接收外部输入信号处理单元发送的指令信号，并控制被测带运动单元的工作，同时向横向摆动量数据采集单元发送采集信号指令，并接收和分析所述横向摆动量数据采集单元回传的测试数据，以获得被测带的相关性能。

1.一种接触式同步带摆动量检测系统，其特征在于，包括总控单元、外部输入信号处理单元、被测带运动单元和横向摆动量数据采集单元，所述总控单元分别与外部输入信号处理单元、被测带运动单元和横向摆动量数据采集单元电性连接；

所述外部输入信号处理单元用来发送启动或暂停的指令信号；

所述被测带运动单元包括运动控制模块和从动模块，由运动控制模块和从动模块实现被测带的旋转运动；

所述横向摆动量数据采集单元用来探测被测带的横向摆动量并采集信号；

所述总控单元接收外部输入信号处理单元发送的指令信号，并控制被测带运动单元的工作，同时向横向摆动量数据采集单元发送采集信号指令，并接收和分析所述横向摆动量数据采集单元回传的测试数据，以获得被测带的相关性能。

2.根据权利要求1所述的一种接触式同步带摆动量检测系统，其特征在于，所述外部输入信号处理单元包括启动按钮、急停按钮和微控制器，启动按钮、急停按钮分别与微控制器电性连接，微控制器与所述总控单元之间通过通信接口电路建立连接。

3.根据权利要求1所述的一种接触式同步带摆动量检测系统，其特征在于，所述被测带运动单元包括运动控制模块和从动模块，其中：

所述运动控制模块包括伺服电机控制系统、伺服电机驱动器、伺服电机和主动轮，所述伺服电机控制系统与所述总控单元之间通信连接，伺服电机控制系统、伺服电机驱动器、伺服电机依次电性连接，伺服电机的输出端连接主动轮；

所述从动模块包括从动轮，被测带绕于主动轮与从动轮之间。

4.根据权利要求3所述的一种接触式同步带摆动量检测系统，其特征在于，所述伺服电机控制系统通过RS-485通信口与所述总控单元连接以进行通信。

5.根据权利要求1所述的一种接触式同步带摆动量检测系统，其特征在于，所述横向摆动量数据采集单元包括差动变压器、信号调理电路、数模转换电路和ARM处理器，所述ARM处理器与所述总控单元之间通信连接，差动变压器、信号调理电路、数模转换电路、ARM处理器依次电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种接触式同步带摆动量检测系统，其特征在于，所述ARM处理器通过RS-232通信口与所述总控单元连接以进行通信。

7.根据权利要求1所述的一种接触式同步带摆动量检测系统，其特征在于，所述总控单元包括工控机、键盘、鼠标、显示器和打印机，所述键盘、鼠标、显示器、打印机分别与所述工控机电连接。

一种接触式同步带摆动量检测系统

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，尤其是涉及一种接触式同步带摆动量检测系统。

背景技术

汽车同步带的传动方式现在已经成为了非常主流的传动方式，并且随着各种工业设备越来越先进，这就要求汽车同步带拥有更加强大的、完善的工作性能，只有这样才能满足日益发展的工业水平。在高速运转的情况下保持精度高、平稳性强已成为衡量传动带系统传动质量的重要标准，但由于同步带属于柔性构件，其在运动过程中会出现沿带轮中心轴方向上的横向摆动，这种摆动在产生噪声的同时会加快同步带的磨损，严重影响了传动精度，极大地缩短了皮带的使用寿命。针对汽车同步带横向摆动量的测量，现如今国内暂时还未出现一种能够满足同步带摆动量测试的完整测量系统。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种接触式同步带摆动量检测系统，可精确地对汽车同步带横向摆动量进行测量。

为实现上述目的，本实用新型采用以下内容：

本实用新型提供的一种接触式同步带摆动量检测系统，包括总控单元、外部输入信号处理单元、被测带运动单元和横向摆动量数据采集单元，所述总控单元分别与外部输入信号处理单元、被测带运动单元和横向摆动量数据采集单元电性连接；

所述外部输入信号处理单元用来发送启动或暂停的指令信号；

所述被测带运动单元包括运动控制模块和从动模块，由运动控制模块和从动模块实现被测带的旋转运动；

所述横向摆动量数据采集单元用来探测被测带的横向摆动量并采集信号；

根据本实用新型提供的一种接触式同步带摆动量检测系统，所述外部输入信号处理单元包括启动按钮、急停按钮和微控制器，启动按钮、急停按钮分别与微控制器电性连接，微控制器与所述总控单元之间通过通信接口电路建立连接。

根据本实用新型提供的一种接触式同步带摆动量检测系统，所述被测带运动单元包括运动控制模块和从动模块，其中：

所述从动模块包括从动轮，被测带绕于主动轮与从动轮之间。

其中，所述伺服电机控制系统通过RS-485通信口与所述总控单元连接以进行通信。

根据本实用新型提供的一种接触式同步带摆动量检测系统，所述横向摆动量数据采集单元包括差动变压器、信号调理电路、数模转换电路和ARM处理器，所述ARM处理器与所述总控单元之间通信连接，差动变压器、信号调理电路、数模转换电路、ARM处理器依次电性连接。

其中，所述ARM处理器通过RS-232通信口与所述总控单元连接以进行通信。

根据本实用新型提供的一种接触式同步带摆动量检测系统，所述总控单元包括工控机、键盘、鼠标、显示器和打印机，所述键盘、鼠标、显示器、打印机分别与所述工控机电连接。

通过上述技术方案，由伺服电机控制系统提供驱动动力，通过差动变压器对被测同步带的横向摆动量进行探测。在对采集的数据进行处理时，本申请采用了硬件滤波与软件滤波相结合的方法，先使用差动变压器采集被测同步带的横向摆动量信号，之后再通过模拟的工频滤波电路、低通滤波电路进行模拟滤波，然后再通过A/D将模拟量信号转换为数字量信号，并在ARM系统之中采用粗大误差滤波，滑动均值滤波等数字滤波算法对采集的数据进行二次滤波并将滤波之后的数据传输给工控机，系统测量精度能达到0.005㎜。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本实用新型接触式同步带摆动量检测系统的系统框图；

图2是被测带运动单元中关于运动控制模块的框图；

图3是关于横向摆动量数据采集单元的框图；

图4是本实用新型接触式同步带摆动量检测系统的执行流程图；

10-总控单元，20-外部输入信号处理单元，30-被测带运动单元，40-横向摆动量数据采集单元，101-工控机，102-键盘，103-鼠标，104-显示器，105-打印机，201-启动按钮，202-急停按钮，203-微控制器，204-通信接口电路，310-运动控制模块，311-伺服电机控制系统，312-伺服电机驱动器，313-伺服电机，314-主动轮，315-RS-485通信口，320-从动模块，321-从动轮，401-差动变压器，402-信号调理电路，403-数模转换电路，404-ARM处理器，405-RS-232通信口。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2和图3所示，本公开提出了一种接触式同步带摆动量检测系统，包括总控单元10、外部输入信号处理单元20、被测带运动单元30和横向摆动量数据采集单元40，其中，总控单元10分别与外部输入信号处理单元20、被测带运动单元30和横向摆动量数据采集单元40电性连接，需要说明的是，在本申请中所提及到的电性连接可以理解为线路构造中不同元器件之间通过PCB铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式，或者是无线通信连接方式。

其中，外部输入信号处理单元20主要用来发送启动或暂停的指令信号，一般是人为触发启动或暂停命令。

被测带运动单元30包括运动控制模块310和从动模块320，由运动控制模块310和从动模块320实现被测带的旋转运动。

横向摆动量数据采集单元40主要用来探测被测带的横向摆动量并完成采集信号。

最后，总控单元10接收外部输入信号处理单元20发送的指令信号，并控制被测带运动单元30的工作，同时向横向摆动量数据采集单元40发送采集信号指令，并接收和分析横向摆动量数据采集单元回传的测试数据，以获得被测带的相关性能。

详细地说，外部输入信号处理单元20包括启动按钮201、急停按钮202和微控制器203，启动按钮201、急停按钮202分别与微控制器203电性连接，而微控制器203与总控单元10之间通过通信接口电路204建立连接，启动按钮201是用来启动整个系统开始测量工作，急停按钮202是用来停止系统测量工作。

而被测带运动单元30包括运动控制模块310和从动模块320，这里，运动控制模块310用来提供主要驱动力，从动模块320配合其工作，其中，运动控制模块310包括伺服电机控制系统311、伺服电机驱动器312、伺服电机313和主动轮314，而伺服电机控制系统311与总控单元10之间通过RS-485通信口315进行通信连接，伺服电机控制系统311、伺服电机驱动器312、伺服电机313依次电性连接，也就是说，伺服电机控制系统311将接收工控机101通过RS-485通信口315发送出的转速控制指令并对其进行解析，之后伺服电机控制系统311向伺服电机驱动器312发出设定频率的脉冲，由此通过伺服电机驱动器312驱动伺服电机313按照设定转速进行旋转动作，紧接着由伺服电机313带动主动轮314旋转运动并将动力传输给被测同步带。

从动模块320主要包括从动轮321，从动轮321与主动轮314形成配合，将被测同步带绕装在从动轮321与主动轮314上，在伺服电机313驱动主动轮314旋转并将动力传输给被测同步带后，被测同步带将带动从动轮321旋转，以此模拟出被测同步带的运动过程。

详细地说，横向摆动量数据采集单元40包括差动变压器401、信号调理电路402、数模转换电路403和ARM处理器404，ARM处理器404与总控单元10之间通过RS-232通信口405进行通信连接，而差动变压器401、信号调理电路402、数模转换电路403、ARM处理器404依次电性连接。

差动变压器401与被测同步带接触，探测被测同步带的横向摆动量并将横向摆动量转换为电压信号，同时将该电压信号输入信号调理电路402；信号调理电路402由工频滤波电路和低通滤波电路构成，对横向摆动量电压信号之中的工频信号和高频信号进行滤波处理，然后输入16位数模转换电路403；ARM处理器404控制数模转换电路403将模拟信号转换成数字信号并在ARM系统之中采用粗大误差滤波、滑动均值滤波等数字滤波算法对信号之中的噪声信号进行二次滤波处理，并通过RS-232通信口405将数据传输给工控机101。

进一步地，总控单元10主要包括工控机101、键盘102、鼠标103、显示器104和打印机105，键盘102、鼠标103、显示器104、打印机105分别与工控机101电连接。通过启动按钮或者工控机软件界面上的启动按钮启动系统开启测量工作，当ARM处理器检测到当前采集的横向摆动量数据已经达到被测同步带的带长时，自动停止采集数据并采用粗大误差滤波、滑动均值滤波等数字滤波算法对信号之中的噪声信号进行二次滤波处理，最后再将滤波之后的数据通过RS-232通信口回传给工控机。

整个系统的执行过程可参见图4所示：启动系统之后，工控机软件自动加载系统预先设置的测量参数，当系统检测到启动测量的命令之后，工控机通过RS-485通信口向伺服电机控制系统发送伺服电机转速指令并启动伺服电机运行，同时通过RS-232通信口向ARM处理器发送启动采集横向摆动量数据，当ARM处理器检测到当前采集的横向摆动量数据已经达到被测同步带的带长时，自动停止采集数据并采用粗大误差滤波、滑动均值滤波等数字滤波算法对信号之中的噪声信号进行二次滤波处理，最后再将滤波之后的数据通过RS-232通信口回传给工控机，工控机接收到数据之后，存储数据并在工控机界面上绘制出被测同步带的横向摆动量曲线，同时计算横向摆动量的最大值、最小值以及摆动范围，如此，完成对被测同步带横向摆动量的测量工作。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。