一种高精度直线方轨矫直机的制作方法

1.本实用新型涉及矫直机技术领域，特别是涉及一种高精度直线方轨矫直机。


背景技术：

2.导轨的滚动运动方式摩擦系数特别小，尤其静摩擦力与动摩擦力的差距很小，即使在微量进给时也不会有空转打滑的现象发生，解析能力与重现性最佳，因此可以实现μm级的定位精度。低摩擦阻力，可长时间维持精度。可承受四方向的高负荷能力，几何力学结构的最佳设计，可同时承受径向、反径向与横方向的负荷，并保持行走精度，同时可轻易藉由施于预压与滑块数量，就可以提高其性能与负荷能力。适合高速化之应用摩擦阻力小的特性，对设备的驱动马力需求低，节省能源效果大，尤其运动磨耗小，温升效应低，可同时实现机械小型化与高速化需求。
3.由于方轨大量运用于高精度设备中，方轨对自身的精度也有较高要求。在生产方轨的过程中，亟需一种对方轨宽度和高度方向进行校直，保证装置精度的工艺和机械。
4.申请号为cn96231710.1的中国专利公开了一种型钢矫直机，包括电机、减速装置和矩形机架，机架上端两侧开有若干用于安装被动辊轴的豁口，豁口下面开有两行圆孔，其内分别安装主动辊轴和过桥轴。主、被动辊轴的一端伸出矩形机架之外，该伸出端上均安装有辊轮。主动辊轴和过桥轴上分别有主动齿轮和过桥齿轮。电机的转轴与减速装置的高速齿轮轴相固连。减速装置的低速齿轮轴外伸端装有齿轮，过桥齿轮分别与该齿轮和主动齿轮相啮合。矩形机架两侧的被动辊轴的轴承座上面还安装有可使被动辊轴上、下移动的调节机构。
5.上述专利的主动辊轴之间、被动辊轴之间以及过桥轴之间均呈不等距设置，且辊距自进料端到出料端由大逐渐变小，矫正精度高，适用范围广；其问题在于，上述校直机无法对整形后方轨的直线度进行检测，矫形后方轨的直线度无法得到有效保障，当方轨的直线度不合格时，需要使用校直机对方轨二次定位后实现校直，且需要对方轨逐一进行直线度检测，方轨矫直加工的效率较低。


技术实现要素：

6.本实用新型为了克服现有技术中方轨需脱离校直机后进行直线度检测，方轨二次校直时需重新在矫直机上定位，方轨二次校直加工的效率较低的技术问题，提供一种高精度直线方轨矫直机，所述校直机可对方轨的直线度进行在线监测，当一次校直后的方轨直线度不符合预设精度要求时，驱动件反向动作对方轨进行二次校直加工，校直后的方轨直线精度较高，且校直机的校直加工效率较高。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。
8.一种高精度直线方轨矫直机，包括动支架和静支架，动支架可升降连接在静支架上，动支架靠近静支架的一侧设有转动电机，转动电机上传动连接有动辊，静支架靠近动辊的一侧设有静辊，静辊和动辊之间设有与方轨的厚度相匹配的校直间隙，动辊沿其径向包
括上料侧和下料侧，下料侧设有用以检测方轨直线度的检测组件，检测组件包括上检测件和下检测件，上检测件和下检测件之间设有与校直间隙对齐的检测间隙。动辊和静辊配合对方轨进行校直整形，在校直过程中，将方轨自上料侧输入动辊和静辊配合构成的校直间隙中，静辊保持不动，动辊转动时将方轨自上料侧朝下料侧输送，同时转动的动辊对方轨进行挤压校直，针对不同尺寸的方轨，动辊和静辊之间的校直间隙尺寸可进行适应性调节，从而拓展方轨校直的适用范围，本实用新型在动辊的下料侧布置有检测组件，检测组件包括上检测件和下检测件，当校直后的方轨直线度优良时，上检测件组件或下检测组件检测到方轨的上下波动尺寸在预设精度范围内，方轨的直线度检测合格，此时校直完成的方轨直接输出即可；当上检测件组件和下检测组件检测到方轨的上下波动尺寸均超出预设精度范围时，方轨的直线度检定为不合格，待方轨运行至两端均与动辊分离时，转动电机驱动动辊反向转动，方轨逆行进实现二次校直，待方轨运行至两端均与动辊再次分离时，转动电机正向转动将动辊输出；本实用新型通过检测组件的布置，对校直后的方轨分类讨论，当方轨检定为直线度合格时，方轨在正向转动的动辊带动下直接输出，当方轨检定为直线度不合格时，方轨在正向——反向——正向交替转动的动辊驱动下实现三次校直动作，从而保证输出方轨的直线度始终在预设的精度范围内，校直后的方轨直线精度较高，且校直机连续工作，无需对方轨进行二次定位；上述动作过程中，方轨的两端与动辊的分离检测使用霍尔传感器即可，转动电机的正反向转动切换使用plc控制器即可实现，霍尔传感器及plc控制器的布置及选用参考现有技术即可，其布置及选用不在本实用新型的保护范围内。
9.作为优选，静辊包括相邻间隔布置的第一静辊和第二静辊，第一静辊、动辊和第二静辊沿方轨的长度方向依次错位排布。第一静辊和第二静辊配合对方轨形成有效支撑，动辊对方轨进行校直，本实用新型布置两个静辊和一个动辊，实际应用过程中可依照需求布置多个动辊和静辊。
10.作为优选，静支架上竖向设置有若干导向杆，导向杆顶部固定连接有顶台，所述顶台上固定连接有升降电机，动支架滑动连接所述导向杆，动支架与升降电机之间经滚珠丝杠传动连接，动支架通过所述滚珠丝杠结构实现相对静支架的升降。
11.作为优选，上检测件包括一端与动支架靠近静支架的端面相连的上连接杆，上连接杆的另一端连接有上检测板，上检测板上安装有第一红外测距器。
12.作为优选，下检测件包括一端与静支架靠近动支架的端面相连的下连接杆，下连接杆的另一端连接有下检测板，下检测板上安装有第二红外测距器。
13.作为优选，第一红外测距器和第二红外测距器沿竖直方向共线布置。第一红外测距器和第二红外测距器，即两个红外测距器是对方轨上同一位置的直线度进行检测，其检测过程如下，当方轨行经红外测距器时，红外测距器检测到距离信号，方轨运动过程中红外测距器会输出多个距离信号，对距离信号组中数据的波动进行分析，当波动范围较大时，检定为方轨的直线度不合格，当方轨上下两侧输出的检定判断均为不合格时，判断方轨直线度不满足精度要求，从而提升判读的准确度，避免误判断造成方轨不必要的二次校直。
14.作为优选，转动电机包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机的转动方向相反。
15.综上所述，本实用新型具有如下有益效果：（1）所述校直机可对方轨的直线度进行在线监测，当一次校直后的方轨直线度不符合预设精度要求时，驱动件反向动作对方轨进
行二次校直加工，校直后的方轨直线精度较高，且校直机的校直加工效率较高（2）当方轨上下两侧输出的检定判断均为不合格时，判断方轨直线度不满足精度要求，从而提升判读的准确度，避免误判断造成方轨不必要的二次校直。
附图说明
16.图1是本实用新型整体的一个示意图。
17.图2是本实用新型整体的另一个示意图。
18.图中：
19.动支架1，静支架2，转动电机3，动辊4，静辊5，校直间隙6，上料侧7，下料侧8，上检测件9，下检测件10，检测间隙11，第一静辊12，第二静辊13，导向杆14，顶台15，上连接杆16，上检测板17，第一红外测距器18，下连接杆19，下检测板20，第二红外测距器21。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语
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纵向
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、“横向
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、“上“、“下”、
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前
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、“后“、“左”、
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右
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、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.实施例：
24.如图1和图2所示，一种高精度直线方轨矫直机，包括动支架1和静支架2，动支架可升降连接在静支架上，动支架靠近静支架的一侧设有转动电机3，转动电机上传动连接有动辊4，静支架靠近动辊的一侧设有静辊5，静辊和动辊之间设有与方轨的厚度相匹配的校直间隙6，动辊沿其径向包括上料侧7和下料侧8，下料侧设有用以检测方轨直线度的检测组件，检测组件包括上检测件9和下检测件10，上检测件和下检测件之间设有与校直间隙对齐的检测间隙11；静辊包括相邻间隔布置的第一静辊12和第二静辊13，第一静辊、动辊和第二静辊沿方轨的长度方向依次错位排布；静支架上竖向设置有若干导向杆14，导向杆顶部固定连接有顶台15，所述顶台上固定连接有升降电机，动支架滑动连接所述导向杆，动支架与升降电机之间经滚珠丝杠传动连接，动支架通过所述滚珠丝杠结构实现相对静支架的升降；上检测件包括一端与动支架靠近静支架的端面相连的上连接杆16，上连接杆的另一端连接有上检测板17，上检测板上安装有第一红外测距器18；下检测件包括一端与静支架靠
近动支架的端面相连的下连接杆19，下连接杆的另一端连接有下检测板20，下检测板上安装有第二红外测距器21；第一红外测距器和第二红外测距器沿竖直方向共线布置；转动电机包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机的转动方向相反。
25.如图1所示，底层为静支架，静支架的上端面上安装有静辊，本实施例中静辊的数目为两个且左右间隔布置，自左而右依次为第一静辊和第二静辊，静支架上方间隔布设有动支架，动支架的下端面上安装有动辊，动辊沿水平方向位于第一静辊和第二静辊之间，本实施例中，第一静辊、动辊和第二静辊均为两端粗中部细的结构，方轨在校直过程中两端尺寸较大的部分对方轨进行导向限位，动辊的左侧为下料侧，动辊的右侧为上料侧，使用过程中将方轨的左端与动辊下端接触，第一静辊的左侧设有检测组件，检测组件包括上检测组件和下检测组件，上检测件包括竖直布置的上连接杆，上连接杆的下端连接有水平布置的上检测板，上检测板的下端面上安装有第一红外检测器，下检测件包括竖直布置的下连接杆，下连接杆的上端连接有水平布置的下检测板，下检测板的上端面上设有第二红外检测器，第一红外检测器和第二红外检测器沿竖直方向共线布置，方轨自左而右行进时，第一静辊和第二静辊配合对其构成有效支撑，动辊在对方轨挤压校直的同时将其自右向左输送，检测组件对方轨的直线度进行检测，具体的，上检测件对方轨进行一次检测，检测内容为方轨与检测件之间距离的上下波动范围，即当方轨的直线度良好时，检测输出的数据组中数值相近，方轨与上检测件之间的距离波动幅度在预设的精度范围内，为提升检测精度，本实用新型使用上检测件与下检测件配合的检测方式，由于第一红外检测器和第二红外检测器共线布置，两者始终对方轨同一位置的直线度进行检测，当第一红外检测器和第二红外检测器同时检测到方轨的直线度不符合预设精度要求时，判定方轨的直线度不符合质量要求，待方轨的右端将要与动辊脱离时，转动电机由正向转动的第一电机切换至反向转动的第二电机，即第一电机停止工作，第二电机带动动辊反向转动，或者，可使用伺服电机直接实现反向转动，即避免了两个电机布置时输出轴的切换问题，动辊反向转动对方轨进行二次校直，待方轨的左端将要与动辊脱离时，转动电机再次进行变向，动辊和静辊配合对方轨进行第三次校直加工。第一红外测距器和第二红外测距器，即两个红外测距器是对方轨上同一位置的直线度进行检测，其检测过程如下，当方轨行经红外测距器时，红外测距器检测到距离信号，方轨运动过程中红外测距器会输出多个距离信号，对距离信号组中数据的波动进行分析，当波动范围较大时，检定为方轨的直线度不合格，当方轨上下两侧输出的检定判断均为不合格时，判断方轨直线度不满足精度要求，从而提升判读的准确度，避免误判断造成方轨不必要的二次校直。