一种高精度、多功能的丝杠测量机的制作方法

(一)技术领域

本发明专利涉及一种测量设备，尤其为一种高精度、多功能的丝杠测量机。

(二)技术背景

目前丝杠测量机多为单一功能型，有的只能测量丝杠的直径，有的只能测量丝杠的圆跳动，有的只能测量丝杠的长度。少有的丝杠综合测量机，可以同时测量丝杠的直径、圆跳动、长度。虽然其可测量的量增加了，但仍无法在丝杠加载时和丝杠受热时测量上述量。

(三)

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高精度、非接触、安装方便、使用寿命长的丝杠测量机。它解决了现有丝杠测量机功能单一的问题，同时它还解决了在丝杠加载时和丝杠受热时测量的测量问题，利用这两种情况下测得的上述量，可以对丝杠进给做补偿控制，从而提高丝杠的运动精度。

本发明实现的方式为：

气缸2通过螺栓固定在机架1支腿上，加力延伸杆15一头与气缸推杆螺纹连接，另一头与丝杠工作台11螺纹连接，伺服电机5、伺服电机6分别螺纹连接在机架1上部左立板上，伺服电机5出轴通过联轴器与丝杠10固定连接，丝杠10左端通过球轴承、左轴承端盖3固定连接于机架1上部中立板上，丝杠10右端通过推力轴承、右外轴承端盖12、右内轴承端盖13游动连接于机架1上部右立板上，伺服电机6通过联轴器7与丝杠8固定连接，丝杠8左端通过球轴承、左轴承端盖固定连接于机架1上部中立板上，丝杠8右端通过推力轴承、右外轴承端盖、右内轴承端盖游动连接于机架1上部右立板上，激光扫描仪架9固定连接于丝杠8的螺母上，激光扫描仪18固定连接于激光扫描仪架9下端，正对丝杠10，丝杠工作台11固定连接于丝杠10的螺母上，光栅尺14静止部分固定连接于机架1上，移动部分固定连接于丝杠工作台11上，热电偶16、加速度传感器17固定于丝杠工作台11。

(四)附图说明

附图1为主视图，附图2为俯视图，附图3为机架

(五)具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明：

本发明是：如图1、2、3所示，其特征在于气缸2通过螺栓固定在机架1支腿上，加力延伸杆15一头与气缸推杆螺纹连接，另一头与丝杠工作台11螺纹连接，伺服电机5、伺服电机6分别螺纹连接在机架1上部左立板上，伺服电机5出轴通过联轴器与丝杠10固定连接，丝杠10左端通过球轴承、左轴承端盖3固定连接于机架1上部中立板上，丝杠10右端通过推力轴承、右外轴承端盖12、右内轴承端盖13游动连接于机架1上部右立板上，伺服电机6通过联轴器7与丝杠8固定连接，丝杠8左端通过球轴承、左轴承端盖固定连接于机架1上部中立板上，丝杠8右端通过推力轴承、右外轴承端盖、右内轴承端盖游动连接于机架1上部右立板上，激光扫描仪架9固定连接于丝杠8的螺母上，激光扫描仪18固定连接于激光扫描仪架9下端，正对丝杠10，丝杠工作台11固定连接于丝杠10的螺母上，光栅尺14静止部分固定连接于机架1上，移动部分固定连接于丝杠工作台11上，热电偶16、加速度传感器17固定于丝杠工作台11。

2、本发明是：如图1、2所示，其特征在于，气缸2通过加力延伸杆15给丝杠10加恒定载荷及冲击载荷。

3、本发明是：如图3所示，其特征在于，机架1下部有两个立板，起支撑作用及固定气缸2，机架1上部有三个立板，固定伺服电机5、伺服电机6、丝杠8和丝杠10。

4、本发明是：如图1、2所示，其特征在于，丝杠10左端固定连接于机架1上部中立板上，丝杠10右端游动连接于机架1上部右立板上，消除丝杠10由于温度变化而产生的轴向力。

5、本发明是：如图1、2所示，其特征在于，激光扫描仪18固定连接于激光扫描仪架9下端，丝杠10的螺母移动带动激光扫描仪18沿丝杠10轴向移动，实现对丝杠10的测量。

工作过程如下：被测丝杠伺服电机5启动，被测丝杠10转动带动丝杠工作台11移动，气缸2接通气源，给被测丝杠10分别加冲击载荷及恒定载荷，计算机采集被测丝杠工作台11上热电偶16、加速度传感器17和光栅尺14的数据。激光扫描仪驱动伺服电机6启动，丝杠8转动带动激光扫描仪架9移动，从而动带动激光扫描仪18沿丝杠10轴向移动，计算机采集丝杠10不同位置的信号，实现对被测丝杠10的直径、圆跳动、圆度的测量。计算机最后将采集的所有数据进行分析，得出被测丝杠10在不同温度及在不同载荷下的变形量，优化出被测丝杠10进给时对应的补偿量，从而提高丝杠的运动精度。

实施例子：

将φ20，长度1000的滚珠丝杠安装在被测位置，被测丝杠的伺服电机启动，被测丝杠转动带动丝杠工作台移动，气缸接通气源，给被测丝杠分别加20kg冲击载荷及30kg恒定载荷，计算机采集被测丝杠工作台上热电偶、加速度传感器和光栅尺的数据。激光扫描仪驱动伺服电机启动，丝杠转动带动激光扫描仪架移动，从而动带动激光扫描仪沿丝杠轴向移动，计算机采集被测丝杠不同位置的信号，实现对被测丝杠直径、圆跳动、圆度的测量。计算机最后将采集的所有数据进行分析，得出被测丝杠在不同温度及在不同载荷下的变形量，优化出被测丝杠进给时对应的补偿量，从而提高丝杠的运动精度。

技术特征：

技术总结
本发明专利涉及一种测量设备，尤其为一种高精度、多功能的丝杠测量机。气缸给被测丝杠加恒定载荷及冲击载荷，固定于被测丝杠工作台上的热电偶、加速度传感器、光栅尺分别测量丝杠加载时的温度、加速度和长度，激光扫描仪固定连接于激光扫描仪架下端，丝杠的螺母移动其沿被测丝杠轴向移动，实现对丝杠直径的测量。本发明这种特殊的结构操作方便，安全可靠，特别适合丝杠的综合测量。

技术研发人员：罗忠辉;白路;陈泳竹
受保护的技术使用者：广东技术师范学院
技术研发日：2017.09.01
技术公布日：2017.12.08