丝杆热形变自校正系统用检测装置的制作方法

本实用新型涉及丝杆传动技术领域，更具体地说，它涉及一种丝杆热形变自校正系统用检测装置。

背景技术：

现今，随着的科技的进步，人们在制造业上对数控机床的加工精度要求越来越高，其中丝杆传动精度是影响数控机床加工精度的重要因素。丝杆在传动过程中摩擦生热或受加工环境温度影响，会导致丝杆在轴向上发生膨胀拉伸，使得机床加工精度下降。

公开号为cn205380496u的专利：一种丝杆预拉伸结构，包括电机、电机座、联轴器、丝杆、丝杆前支座组件、丝杆后支座组件，丝杆水平安装于丝杆前支座组件与丝杆后支座组件之间，电机水平安装于电机座上，电机输出轴与丝杆轴通过联轴器连接，其中丝杆后支座组件包括调整垫、轴承座、隔套、轴承前端盖、锁紧螺母、轴承、中间内隔套、中间外隔套、轴承后端盖。调整垫安装在轴承座与轴承后端盖间，轴承安装在丝杆两侧，且两组轴承安装在中间内隔套和中间外隔套两侧，轴承两端还安装有隔套。

用隔套与轴承前端盖将轴承一端内外圈固定，另一端采用轴承后端盖将轴承外圈固定，轴承内圈采用锁紧螺母锁紧，达到预紧拉伸作用，使轴承内外圈受力均衡，保证轴承使用寿命；预紧拉伸量由调整垫来控制，使丝杆拉伸量得以量化控制，以适应不同工作环境下的丝杆预拉伸量。

上述技术方案可以减小因升温对丝杆传动精度的影响，但是依赖于人工手动调整和维修，导致使用相对不便，为此我司设计有丝杆热形变自校正系统，其可根据丝杆的热形变情况自动控制丝杆传动机构修正移动量，以方便有效的减小加工误差，为给丝杆热形变自校正系统反馈实时丝杆形变数据需要提出一种方案。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种丝杆热形变自校正系统用检测装置，其可采集丝杆热形变量供给至数控系统，用于构成热形变自校正系统，以便相对高效、便捷的减小丝杆热形变对加工精度的影响。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括固定于丝杆传动机构所在机体的安装架以及形变检测机构，所述形变检测机构的探测部设置于安装架且至少具有一个输出形变检测量的输出端口，所述形变检测机构的探测线落在丝杆驱动的结构或丝杆上。

通过上述设置，本实用新型采用安装架固定形变检测机构的探测部，使其相对丝杆静止且不受丝杆的形变产生位移，并通过检测丝杆自身或丝杆驱动的结构来采集丝杆的形变量，用于供热形变自校正系统使用，以便相对高效、便捷的减小丝杆热形变对加工精度的影响。

本实用新型进一步设置为：所述形变检测机构包括用于检测移动量的传感器，丝杆传动机构至少驱动一载物座，所述传感器位于载物座移动方向的起始端一侧或末端一侧且感应端朝向载物座。

通过上述设置，本实用新型可采用感应器来检测丝杆驱动的载物座来实现对丝杆形变量的采集，且采集的为丝杆的轴向变化量，因为丝杆轴向变化时导致其驱动滑台发生移动偏移。

本实用新型进一步设置为：所述形变检测机构包括用于检测移动量的千分量仪，所述千分量仪的测针落在丝杆的某一径向平面上。

通过上述设置，本实用新型可采用可千分量仪直接检测丝杆的膨胀量，以丝杆的轴向变化量为热形变自校正系统的校正用参数。

本实用新型进一步设置为：所述千分量仪的测针落在丝杆的端部面上。

通过上述设置，本实用新型在利用千分量仪做检测时相对不必过多对丝杆传动机构做改造且对传动干扰更小，从而使用效果更，同时因为是在端部检测，所以其能够有效检测整个丝杆的膨胀量，避免局部膨胀量过小而导致检测不够准确。

本实用新型进一步设置为：丝杆至少一端套设适配的预压轴承。

通过上述设置，可以通过预压轴承提高丝杆的传动引导精度，减小普通轴承磨损、压沉带来的干扰，从而有效提高本实用新型的检测效果，并提高后续丝杆热形变自校正系统的补偿精度。

本实用新型进一步设置为：所述形变检测机构的探测部可拆卸连接于安装架。

通过上述设置，必要时，例如：形变检测机构的探测部损坏时，工作人员可以相对方便的对其维修和更换。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过在丝杆驱动的载物座的端部侧设置形变检测机构来检测滑台的位置偏移量，实现对丝杆轴向形变量的检测输出，用于供热形变自校正系统使用，以便相对高效、便捷的减小丝杆热形变对加工精度的影响；

2、还可通过形变检测机构直接检测丝杆的轴向变化量用于供热形变自校正系统使用。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一安装后的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例一的安装架的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例二安装后的结构示意图；

图4为图3的a部放大示意图；

图5为本实用新型的实施例二的局部结构示意图，主要用以展示预压轴承的结构。

图中：1、安装架；11、安装孔；2、形变检测机构；3、载物座；4、预压轴承；5、基座；6、基准径向板；7、中轴；8、螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例一

丝杆热形变自校正系统用检测装置，参照图1，包括固定于丝杆传动机构所在机体的安装架1以及形变检测机构2，其中形变检测机构2的探测部设置于安装架1且至少具有一个输出形变检测量的输出端口。

参照图1和图2，在丝杆端侧设置有一同中心轴的基座5，基座5位于丝杆端侧且通过螺栓固定于丝杆传动机构所在机体（例如：丝杆座）上；基座5中空，供丝杆伸入，其空腔在丝杆长度方向的两端，内部可安装高精度的轴承对丝杆进行安装固定。安装架1通过螺栓固定于基座5上，安装架1呈c状，c状的安装架1开口朝向丝杆驱动的载物座3一侧。在安装架1的竖向中部位置开设安装孔11，安装孔11的中心轴平行于载物座3的移动方向且和载物座3的端面交错。

形变检测机构2包括用于检测移动量的传感器，例如：激光距离传感器或其他可感知位移量的检测单元。

上述安装孔11设置为螺纹孔，传感器的壳体（探头外）上开设适配安装孔11的外螺纹，从而传感器可通过螺纹连接的方式实现安装固定，以方便后期使用时安装拆卸。

使用时，（冷机时，即设备温度较低时），先控制丝杆传动机构根据某一控制数据驱使其上的载物座3朝向传感器的检测端移动，以做基准测试获得基准参数；当需要校正补偿丝杆热形变导致的加工误差时，可按照基准测试时的控制数据再次控制载物座3朝向距离传感器的检测端移动，此时传感器采集并输出相对第一次（基准测试）的偏差量，即获得丝杆的轴向热形变量，其可用于构成热形变自校正系统，以便相对高效、便捷的减小丝杆热形变对加工精度的影响。

实施例二

丝杆热形变自校正系统用检测装置，与实施例一的区别在于：形变检测机构2包括用于检测移动量的千分量仪（电子输出式，例如：爱测易-东莞市快捷量具仪器有限公司生产的千分表，对应为其配置单路显示盒或rs232出线方式-型号217的数据线以做数据输出），千分量仪的测针落在丝杆的某一径向平面上。

参照图3和图4，安装架1的俯视图呈l型，其一端通过螺栓固定于在基座5上部，另一端伸入基座5的上部开口内；千分量仪的测针插设固定于安装架1伸入基座5的上部开口的一端。在丝杆上套设固定有一基准径向板6，基准径向板6位于基座5内；丝杆端部延伸成型中轴7，中轴7为螺杆，其螺纹连接有适配的螺母8，螺母8抵接基准径向板6实现对其固定。千分量仪的测针头部落在基准径向板6的端面上，基准径向板6为圆形板，以保证检测效果。上述设置可以减小对丝杆传动的干扰。

参照图5，进一步的，在应用本实用新型时，至少为所需检测的丝杆配置一个预压轴承4，以通过其提高丝杆的传动引导精度，减小普通轴承磨损、压沉带来的干扰，从而有效提高本实用新型的检测效果，并提高后续丝杆热形变自校正系统的补偿精度。丝杆远离预压轴承4的一端为带检测端。

使用时，先开启形变检测机构2检测输出冷机时对丝杆的检测结果作为基准值或调零；当需要校正补偿丝杆热形变导致的加工误差时，再通过形变检测机构2检测输出当前的结果，即可处理得到丝杆的轴向膨胀量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。