一种大型数控机床用检测设备的制作方法

本发明属于大型数控机床用检测设备技术领域，具体涉及一种大型数控机床用检测设备。

背景技术：

随着大型机械在矿山、冶金、船舶等行业应用广泛，大型机械行业得到了前所未有的发展，专业化程度越来越高。在大型机械的制造行业中，大型齿轮制造也是其中的重难点。大型齿轮的外圆在车铣过后，需要对其外圆进行检测，目前检测方法主要有两种：一种是通过人工检测；另一种是将大型齿轮取下后通过三坐标仪进行检测。这种两种检测方式虽然能够使用，但是存在以下缺点：操作精度差，需要人工反复移动，检测效率低；操作繁琐，需要反复装夹，不利于大型齿轮的后期加工。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大型数控机床用检测设备，致力于解决背景技术中的全部问题或之一。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种大型数控机床用检测设备，包括机架、纵向驱动装置、横向驱动装置与检测装置，所述纵向驱动装置安装机架上，横向驱动装置安装在纵向驱动装置上，检测装置安装在横向驱动装置上，横向驱动装置包括横向导轨，横向导轨的左右两部均安装有横向平台，横向平台均可在横向导轨内滑动，横向平台上均通过转动连接的方式安装有横向螺母，横向导轨内安装有双头反向螺杆，横向螺母均套装在双头反向螺杆的左右两部，横向导轨上安装有横向电机，横向电机的输出轴与双头反向螺杆相连接，检测装置包括两个检测组件与两个降温组件，两个检测组件通过对称的方式安装在左右两部的横向平台上，每组降温组件均安装在对应的一组检测组件上。

优选的，所述纵向驱动装置包括纵向导轨，纵向导轨通过可拆卸的方式安装在机架上，纵向导轨内安装有纵向平台，纵向平台可在纵向导轨内滑动，横向平台上安装有驱动螺母，机架上安装有沿纵向设置的纵向丝杆，纵向螺母套装在纵向丝杆上，机架还安装有纵向电机，纵向电机的输出轴与纵向丝杆相连接。

优选的，所述检测组件包括检测支架、转动架、转动轴、接触单元、角度传感器与动力单元，所述检测支架通过螺栓固定在横向平台上，转动轴通过转动连接的方式安装在检测支架的左部，转动架通过花键连接的方式安装在转动轴上，角度传感器安装在检测支架上，并与转动轴相连接，接触单元通过可拆卸的方式安装在转动架的上部，动力单元通过铰接的方式安装在检测支架的下部，动力单元的输出端与转动架的下部相连接；接触单元包括安装桶、前端板、后端板、导柱、连接块、连接轴、连接轮、弹性件与位移传感器，安装桶通过可拆卸的方式安装在检测支架上，前端板通过可拆卸的方式固定在安装桶的前端，后端板通过可拆卸的方式固定在安装桶的后端，导柱的外壁上设有导向槽，安装桶的内壁上设有与导向槽相配合的凸块，导柱插接在安装桶内弹性件固定在后端板的前端，弹性件的前端与导柱的后端相连接，连接块通过可拆卸的方式安装在导柱的前端，连接轴通过转动连接的方式安装在连接块上，连接轮固定在连接轴的外壁上，安装桶的内壁上设有沿中心轴线设置的安装槽，位移传感器固定在安装槽内；动力单元包括支撑架，支撑架的中部安装有沿纵向设置的传动杆，传动杆外壁的右侧设有传动齿，支撑架的右部通过转动连接的方式安装有沿竖向设置的第一轴，第一轴的上端通过可拆卸的方式安装有第一齿轮，第一齿轮与传动齿相啮合，第一轴的下端通过螺栓连接的固定有第二齿轮，第一轴的下方设有第二轴，第二轴通过转动连接的方式安装在支撑架上，第二轴的上端安装有第三齿轮，第二齿轮与第三齿轮相啮合，第二轴的下端安装有第四齿轮，支撑架的右部安装有动力电机，动力电机的输出轴上安装有第五齿轮，第四齿轮与第五齿轮相啮合。

优选的，所述降温组件包括第一水冷块、第二水冷块、水冷管与三通阀，第一水冷块与第二水冷块均通过可拆卸的方式安装在检测组件上，水冷管与第一水冷块、第二水冷块、三通阀相连通，并形成一个回路；第二水冷块包括若干段的圆弧块，圆弧块组合形成一个完整的圆环，圆弧段的端部均设有连接用的支耳，支耳之间通过可拆卸的方式相连接。

本发明有益效果是:

本发明通过纵向驱动装置与横向驱动装置的配合，分别带动检测装置纵向位移与横向位移，实现了对零件直径的自动检测，提高了检测设备的检测效率；检测装置可对圆柱零件的直径进行检测，并可以同时采集两个数据，使其检测结果更加准确，保证了检测设备的检测质量；检测装置内还设置有降温组件，让检测组件的电器件保持恒温，减少了检测组件受温度的影响，保证了检测组件的稳定性。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的具体实施方式的大型数控机床用检测设备的结构示意图；

图2是本发明的具体实施方式的纵向驱动装置与横向驱动装置的结构示意图；

图3是本发明的具体实施方式的检测组件的结构示意图；

图4是本发明的具体实施方式的接触单元的结构示意图；

图5是本发明的具体实施方式的连接轮的结构示意图；

图6是本发明的具体实施方式的动力单元的结构示意图。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

一种大型数控机床用检测设备，包括机架1、纵向驱动装置2、横向驱动装置3与检测装置，所述机架1安装在机床上，所述纵向驱动装置2安装机架1上，横向驱动装置3安装在纵向驱动装置2上，检测装置安装在横向驱动装置3上，横向驱动装置3包括横向导轨31，横向导轨31的左右两部均安装有横向平台32，横向平台32均可在横向导轨31内滑动，横向平台32上均通过轴承连接的方式安装有横向螺母33，横向导轨31内安装有双头反向螺杆34，横向螺母33均套装在双头反向螺杆34的左右两部，横向导轨31上安装有横向电机35，横向电机35的输出轴与双头反向螺杆34相连接，检测装置包括两个检测组件4与两个降温组件5，两个检测组件4通过对称的方式安装在左右两部的横向平台32上，每组降温组件5均安装在一组对应的检测组件4上。其中，通过纵向驱动装置2与横向驱动装置3的配合，分别带动检测装置纵向位移与横向位移，实现了对零件直径的自动检测，提高了检测设备的检测效率；检测装置可对圆柱零件的直径进行检测，并可以同时采集两个数据，使其检测结果更加准确，保证了检测设备的检测质量；检测装置内还设置有降温组件5，让检测组件4的电器件保持恒温，减少了检测组件4受温度的影响，保证了检测组件4的稳定性；横向电机35工作，横向电机35的输出轴带动双头反向螺栓旋转，双头反向螺栓通过横向螺母33移动，横向螺母33带动横向平台32相对移动，实现了对检测组件4。

为了保证检测装置在纵向移动时的精度，纵向驱动装置2包括纵向导轨21，纵向导轨21通过螺栓连接的方式安装在机架1上，纵向导轨21内安装有纵向平台22，纵向平台22可在纵向导轨21内滑动，横向平台32上安装有驱动螺母23，机架1上安装有沿纵向设置的纵向丝杆24，纵向螺母套装在纵向丝杆24上，机架1还安装有纵向电机25，纵向电机25的输出轴与纵向丝杆24相连接。使用时，纵向电机25工作，纵向电机25的输出轴带动纵向丝杆24旋转，纵向丝杆24通过纵向螺母旋转，纵向螺母带动纵向平台22移动，纵向平台22带动检测装置移动，具有传动稳定，定位精准的优点，保证了检测装置的移动精度。

为了进一步提高检测装置的检测精度，检测组件4包括检测支架41、转动架42、转动轴43、接触单元44、角度传感器45与动力单元46，所述检测支架41通过螺栓固定在横向平台32上，转动轴43通过轴承连接的方式安装在检测支架41的左部，转动架42通过花键连接的方式安装在转动轴43上，角度传感器45安装在检测支架41上，并与转动轴43相连接，接触单元44通过螺栓连接的方式安装在转动架42的上部，动力单元46通过铰接的方式安装在检测支架41的下部，动力单元46的输出端与转动架42的下部相连接。其中，动力单元46工作，推动转动架42旋转，转动架42带动接触单元44移动，使接触单元44贴合到零件直径的外壁上，当零件旋转时，接触单元44与角度传感器45将其转换成数据，传输给操作人员，操作人员根据数据计算出零件的直径，具有检测精度高、检测准确的优点。

为了进一步提高检测装置的检测精度，接触单元44包括安装桶441、前端板442、后端板443、导柱444、连接块445、连接轴446、连接轮447、弹性件448与位移传感器449，安装桶441通过螺栓连接的方式安装在检测支架41上，前端板442通过螺栓连接的方式固定在安装桶441的前端，后端板443通过螺栓连接的方式固定在安装桶441的后端，方便了操作人员进行安装，导柱444的外壁上设有导向槽，安装桶441的内壁上设有与导向槽相配合的凸块，导柱444插接在安装桶441内，使导柱444能够稳定的移动，弹性件448固定在后端板443的前端，弹性件448的前端与导柱444的后端相连接，其中弹性件448采用弹簧，弹性件448用于减缓连接轮447在接触工件时受到的冲击力，使导柱444保持在工作位置，连接块445通过螺栓连接的方式安装在导柱444的前端，连接轴446通过轴承连接的方式安装在连接块445上，连接轮447固定在连接轴446的外壁上，位移传感器449为直线位移传感器，安装桶441的内壁上设有沿中心轴线设置的安装槽，位移传感器449固定在安装槽内，其中，位移传感器449用于检测导柱444的移动，并将其转换成数据传输给操作人员，操作人员根据数据计算出零件的直径波动，具有检测精度高的优点。

为了提高动力单元46的传动精度，动力单元46包括支撑架461，支撑架461的中部安装有沿纵向设置的传动杆462，传动杆462外壁的右侧设有传动齿，支撑架461的右部通过轴承连接的方式安装有沿竖向设置的第一轴463，第一轴463的上端通过螺栓连接的方式安装有第一齿轮464，第一齿轮464与传动齿相啮合，第一轴463的下端通过螺栓连接的固定有第二齿轮465，第一轴463的下方设有第二轴466，第二轴466通过轴承连接的方式安装在支撑架461上，第二轴466的上端安装有第三齿轮467，第二齿轮465与第三齿轮467相啮合，第二轴466的下端安装有第四齿轮468，支撑架461的右部安装有动力电机469，动力电机469的输出轴上安装有第五齿轮4610，第四齿轮468与第五齿轮4610相啮合。其中，传动杆462的端部通过铰接的方式与转动架42相连接，支撑架461通过铰接的方式与检测支架41相连接，当动力电机469工作时，动力电机469的输出端带动第五齿轮4610旋转，第五齿轮4610带动第四齿轮468旋转，第四齿轮468带动第二轴466旋转，第二轴466带动第三齿轮467旋转，第三齿轮467带动第二齿轮465旋转，第二齿轮465带动第一轴463旋转，第一轴463带动第一齿轮464旋转，第一齿轮464带动传动杆462移动，传动杆462带动转动架42旋转，为转动架42的旋转提供了动力。

为了保证检测装置的降温效果，降温组件5包括第一水冷块、第二水冷块、水冷管与三通阀，第一水冷块通过螺纹连接的方式安装在安装桶441的外壁上，第二水冷块通过螺栓连接的方式安装在位移传感器449的外壁上，水冷管与第一水冷块、第二水冷块、三通阀相连通，并形成一个回路，其中水箱内加入有冷却水，冷却水通过水泵送入水冷管，并通过水冷管送入第一水冷块与第二水冷块，实现对接触单元44与位移传感器449的降温冷却，保证其检测的精度。

为了方便第二水冷块的生产与装配，第二水冷块包括若干段的圆弧块，圆弧块组合形成一个完整的圆环，圆弧段的端部均设有连接用的支耳，支耳之间通过螺栓连接的方式相连接。

使用时，横向电机35工作，横向电机35的输出轴带动双头反向螺栓旋转，双头反向螺栓通过横向螺母33移动，横向螺母33带动横向平台32移动，当横向平台32移动合适的位置时，纵向电机25工作，纵向电机25的输出轴带动纵向丝杆24旋转，纵向丝杆24通过纵向螺母旋转，纵向螺母带动纵向平台22移动，纵向平台22带动检测装置移动，当检测装置移动到合适的位置后，动力电机469工作时，动力电机469的输出端带动第五齿轮4610旋转，第五齿轮4610带动第四齿轮468旋转，第四齿轮468带动第二轴466旋转，第二轴466带动第三齿轮467旋转，第三齿轮467带动第二齿轮465旋转，第二齿轮465带动第一轴463旋转，第一轴463带动第一齿轮464旋转，第一齿轮464带动传动杆462移动，传动杆462带动转动架42旋转，转动架42带动接触单元44移动，使接触单元44贴合到零件直径的外壁上，并且位移传感器449与角度传感器45将数据传输给操作人员，操作人员根据数据对工件的直径进行检测。

本发明通过纵向驱动装置2与横向驱动装置3的配合，分别带动检测装置纵向位移与横向位移，实现了对零件直径的自动检测，提高了检测设备的检测效率；检测装置可对圆柱零件的直径进行检测，并可以同时采集两个数据，使其检测结果更加准确，保证了检测设备的检测质量；检测装置内还设置有降温组件5，让检测组件4的电器件保持恒温，减少了检测组件4受温度的影响，保证了检测组件4的稳定性。

上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。