专利名称：长行程丝杠安装精度的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对长行程丝杠母线检测装置，尤其涉及数控转塔冲床、数控激光切割机工作台驱动丝杠的检测装置。
背景技术：
数控板料加工机械的送料台、工作台采用长行程丝杠驱动上部横梁行走，丝杠的安装精度直接决定加工的精度。长行程丝杠由于其自重的因素，中部会出现挠度变形，因自重产生的挠度变形在工作时，由于丝杠螺母的反向承托作用，对整机运行以及加工精度不会构成任何不良影响。但是对于高精度机床而言，丝杠的轴线与两侧Y向导轨的平行度要 求很高，这也是确保机床质量的一个重要指标。在整机安装过程中，检测丝杠与两侧导轨平行度时，丝杠的挠度变形会对检测结果产生严重的影响，使得检测的结果不能正确反映平行度指标。原因是两侧导轨刚度高，而丝杠由于是两端支撑结构，使得中部会出现挠度变形。检具一般是可拆卸连接在导轨上，边行走、边检测，而丝杠侧母线的两端的Z向高度要高于中间的Z向高度，难以准确的得到检测的结果。在相关领域中，国家局于“2008. I. 16.公告的CN201007640Y、快捷式丝杠母线检具，2012. I. 16.公开的CN102322787A、测量丝杠对床身导轨平行度的新方法及专用千分表架，”两项专利文献，公开了较为相近的技术手段。采用同时对丝杠顶母线、侧母线检测的方式来获得母线相对于导轨的位置度(平行度)数据。该两案的共同特点是忽略了丝杠因挠度而产生的下垂变形，采用上述两文献的技术手段，对短丝杠进行检测是能满足使用要求的。但对长程丝杠检测中，由于长程丝杠存在一定挠度变形量时，是难以获得准确的侧母线参数的。
实用新型内容本实用新型针对以上问题，提供了一种在顺应自然法则的前提下，能够准确获取检测数据，进而提高产品安装精度的长行程丝杠安装精度的检测装置。本实用新型的技术方案是所述丝杠活动连接在机架上，所述机架上设有与所述丝杠平行的一对Y向导轨，所述丝杠上连接有丝杠螺母，所述检测装置包括龙门架、X轴导轨、X轴滑块、表一和表二 ；所述龙门架的两脚部分别通过Y轴滑块与所述Y向导轨活动相连；所述X轴导轨固定连接在所述龙门架架体的侧面，所述X轴导轨水平；所述X轴滑块活动连接在所述X轴导轨上；所述表一可拆卸连接于所述龙门架架体的侧面上，用于检测所述X轴滑块在X轴方向上的位置；所述表二可拆卸连接于所述X轴滑块上，用于检测所述丝杠侧母线与所述Y向导轨之间的平行度。[0013]还包括X轴滑块驱动装置，所述X轴滑块驱动装置包括同步带、同步带轮和同步支架；所述同步带轮具有一对、设置在所述龙门架架体的顶面；所述同步带设置在所述一对同步带轮之间；所述同步支架的一端固定连接所述同步带、另一端固定连接所述X轴滑块。还包括丝杠支撑机构，所述丝杠支撑机构为螺旋千斤顶或液压千斤顶；用于克服所述丝杠的挠度。本实用新型的应用环境中，一对Y向导轨相互间的精度，由前道加工工序保障(在分别安装至机架后，在一次装夹中完成两侧导轨的加工)，这对后续的检测提供了基准性的保障。龙门架的两脚分别通过Y轴滑块与两侧Y向导轨可拆卸连接，在确保Y轴滑块与导轨配合精度的前提下，龙门架运行中相对于Y向导轨的垂直度具有保障。 在具备上述基础的情况下，龙门架上的表二即能成为检测“基准”;但是，由于长行程丝杠中丝杠螺母处于丝杠的两端时，难以获得丝杠的安装精度，因此本案操作时，将丝杠螺母运行至丝杠的中部位置，从而能准确地获得两端部的位置精度，这对调节安装时的位置参数有重大意义；这样的话，就需要分段进行检测。为了在分段检测中不至丧失精度，本案又增加了用于核定表二基准位置的表一，这样就能确保表二在两端检测中的X轴向坐标位置一致，进而能确保检测精度。此外，丝杠的挠度变形不可避免，尤其行程较长时，变形量更大，尽管该变形量不会对加工精度、运行精度产生影响，但是对检测精度有较大的影响，因为变形的侧母线在Z轴向呈下垂的曲线，表二难以在连续行走中获得侧母线数据。因此在实现前述手段前，本案需增设挠度克服的步骤，以最大限度获取真实的侧母线与导轨的平行度参数。
图I是本实用新型的结构示意图，图2是图I中A-A剖视图，图3是本实用新型的立体状态图；图中I是机架，2是Y向导轨，3是Y轴滑块，4是龙门架，5是X轴滑块，6是X轴导轨，7是丝杠轴承座，8是丝杠，9是表一，10是丝杠螺母，11是表_■，12是丝杠电机座，13是同步轮输入轴，14是同步带轮，15是同步带，16是同步支架；图3中标示了 X、Y、Z空间参考坐标。
具体实施方式
本实用新型如图1-3所示所述丝杠8通过丝杠轴承座7和丝杠电机座12活动连接在机架I上，所述机架I上设有与所述丝杠8平行的一对Y向导轨2，所述丝杠8上连接有丝杠螺母10，所述检测装置包括龙门架4、X轴导轨6、X轴滑块5、表一 9和表二 11 ；所述龙门架4的两脚部分别通过Y轴滑块3与所述Y向导轨2活动相连；需要说明的是Y向导轨2在机床组装后，是作为横梁导轨使用的，此处是借用该导轨进行检测；所述X轴导轨6固定连接在所述龙门架4架体的侧面，所述X轴导轨6水平，其导轨面朝向丝杠轴承座7的方向或者丝杠电机座12的方向；所述X轴滑块5活动连接在所述X轴导轨6上；所述表一 9可拆卸连接于所述龙门架4架体的侧面上，用于检测所述X轴滑块5在X轴方向上的位置；所述表二 11可拆卸连接于所述X轴滑块5上，用于检测所述丝杠8侧母线与所述Y向导轨2之间的平行度。还包括X轴滑块驱动装置，所述X轴滑块驱动装置包括同步带15、同步带轮14和同步支架16 ;所述同步带轮14具有一对、分别设置在所述龙门架4架体的顶面；所述同步带15设置在所述一对同步带轮14之间，与X轴导轨6相平行；所述同步支架16的一端固定连接所述同步带15、另一端固定连接所述X轴滑块5。本实用新型实现上述X轴滑块驱动装置的技术手段有电动和手动两种形式，由于驱动X轴滑块5运动的幅度不大，且负荷较�。谕铰�14的同步轴输入轴13处采用手动拨盘或者电动驱动形式。还包括丝杠支撑机构，所述丝杠支撑机构为螺旋千斤顶或液压千斤顶；用于克服所述丝杠的挠度。本实用新型的使用方法，按以下步骤进行·I)、将所述检测装置安装至所述一对Y向导轨2上；2)、将所述丝杠螺母10运动至所述丝杠8的中间位置；此处的中间位置并非为中心点；3)、挠度克服；将所述顶起机构设置在所述丝杠中部任意位置的下方、所述丝杠螺母10的任意一侧；然后利用所述表一 9或表二 11检测所述丝杠8的上母线，通过所述丝杠支撑机构的调节作用，直至所述丝杠8的上母线水平；此段落中的“丝杠中部”也并非为中心点；此外，可以根据丝杠的长度设置多个支撑点；4)、一端检测；将所述龙门架4设置在丝杠8的一端，调节表二 11接触所述丝杠8的侧母线，同时调节表一 9接触所述X轴滑块的侧面；随即操作所述龙门架向丝杠螺母10方向运行，直至到达该一端朝向所述丝杠螺母10的尽头；相当于从图I中丝杠电机座12处为起点，丝杠螺母10的上侧面为终点，完成该“一端检测”；5)、另一端检测；利用所述X轴滑块驱动装置驱动所述X轴滑块5朝向外侧(一般情况而言是便于避让的这一侧的方向)运动，以避让所述丝杠螺母10 ;然后操作所述龙门架4向所述丝杠8的另一端运动，越过所述丝杠螺母10后，利用所述X轴滑块驱动装置驱动所述X轴滑块5复位，继续朝向所述另一端的远端运动；即相当于从图I中从丝杠螺母10的下侧面为起点，丝杠轴承座7为终点，完成该“另一端检测”；6)、完毕。X轴导轨6的长度一般为龙门架4宽度的1/2-1/3，端头设在龙门架4的中点或附近，设置方向，根据操作场所或操作人员的习惯而定。检测的方向也根据检测人员的操作习惯而定，如上述步骤4、5，相当于图I中由上而下，也可以由下而上。
权利要求1.长行程丝杠安装精度的检测装置，所述丝杠活动连接在机架上，所述机架上设有与所述丝杠平行的一对Y向导轨，所述丝杠上连接有丝杠螺母，其特征在于，所述检测装置包括龙门架、X轴导轨、X轴滑块、表一和表二 ； 所述龙门架的两脚部分别通过Y轴滑块与所述Y向导轨活动相连； 所述X轴导轨固定连接在所述龙门架架体的侧面，所述X轴导轨水平； 所述X轴滑块活动连接在所述X轴导轨上； 所述表一可拆卸连接于所述龙门架架体的侧面上，用于检测所述X轴滑块在X轴方向上的位置； 所述表二可拆卸连接于所述X轴滑块上，用于检测所述丝杠侧母线与所述Y向导轨之间的平行度。
2.根据权利要求I所述的长行程丝杠安装精度的检测装置，其特征在于，还包括X轴滑块驱动装置，所述X轴滑块驱动装置包括同步带、同步带轮和同步支架；所述同步带轮具有一对、设置在所述龙门架架体的顶面；所述同步带设置在所述一对同步带轮之间；所述同步支架的一端固定连接所述同步带、另一端固定连接所述X轴滑块。
3.根据权利要求I所述的长行程丝杠安装精度的检测装置，其特征在于，还包括丝杠支撑机构，所述丝杠支撑机构为螺旋千斤顶或液压千斤顶；用于克服所述丝杠的挠度。
专利摘要长行程丝杠安装精度的检测装置。尤其涉及数控转塔冲床、数控激光切割机工作台驱动丝杠的检测装置。提供了一种在顺应自然法则的前提下，能够准确获取检测数据，进而提高产品安装精度的长行程丝杠安装精度的检测装置。所述丝杠活动连接在机架上，所述机架上设有与所述丝杠平行的一对Y向导轨，所述丝杠上连接有丝杠螺母，所述检测装置包括龙门架、X轴导轨、X轴滑块、表一和表二；还包括X轴滑块驱动装置，所述X轴滑块驱动装置包括同步带、同步带轮和同步支架；所述同步带轮具有一对、设置在所述龙门架架体的顶面；所述同步带设置在所述一对同步带轮之间；所述同步支架的一端固定连接所述同步带、另一端固定连接所述X轴滑块。
文档编号G01B5/24GK202470985SQ20122011281
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者孙健, 孙高平, 栾伯才 申请人:江苏扬力数控机床有限公司
专业数控铣床产品供应商
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