一种大跨距导轨的等高平行检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及机床检测装置技术领域，尤其是一种大跨距导轨的等高平行检测装置及检测方法。


背景技术：

2.在制造领域，特别是大型装置的加工一般都需要大型的加工设备，为了实现高精度加工，因此对机床上设有的大跨距导轨如何满足等高、平行度否合格、两立柱的间距合格就显得十分重要，例如在一些木料加工机床中，其导轨的跨距很大，一般在导轨在安装后，为保证两个导轨之间的平行度，一般采用高精度卷尺对两个导轨之间的间距直接进行测量，这种测量方法虽然易于操作，但由于精度太差不能满足机床对两根导轨高平行度的要求。为了提高测量平行度的测量精度，目前还有采用激光跟踪仪来检测所需数据，可实现对导轨平行度的高精度测量，但其成本较高；并且要同时检测两导轨是否等高、平行度是否合格、两立柱的间距是否符合要求的问题，如果无法一次检查完成并进行调整，多次检测调整必然会导致检测误差增大，同时降低检测效率。
3.如中国发明专利cn102269561a所公开的一种大跨距机床导轨平行度水平测量装置，包括分别与左导轨和右导轨相配的左导轨滑块和右导轨滑块，所述的左导轨滑块和右导轨滑块上分别固定有左连接块和右连接块，所述的右连接块上固定有激光手电，所述的左连接块上设有与激光手电相对应的对正块，所述的对正块上设有激光对正参考点，所述的左右连接块之间还通过钢丝和拉簧连接有高精度钢尺，所述的高精度钢尺的示值部落在右连接块上中间部位，所述的右连接块上设有高精度钢尺的读数参考线。该结构只能用于检测两个导轨之间的平行度，无法满足更加复杂的检测需求。


技术实现要素：

4.一、要解决的技术问题
5.本发明是针对现有技术所存在的上述缺陷，特提出一种大跨距导轨的等高平行检测装置及检测方法，解决了现有检测手段无法同时满足检测两导轨是否等高、平行度是否合格、两立柱的间距是否符合要求的问题，以及检测效率低，检测精度低的问题。
6.二、技术方案
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种大跨距导轨的等高平行检测装置，包括导轨立柱、导轨、第一水平测量装置和第二水平测量装置；
8.所述导轨设置在导轨立柱上，所述导轨设置在导轨立柱上，所述第一水平测量装置设置在导轨上，第二水平测量装置设置在导轨上，第一水平测量装置用于检测导轨，第二水平测量装置用于检测导轨；
9.所述第二水平测量装置一端设置在所述导轨上，所述第二水平测量装置另一端设置在所述导轨上，所述第二水平测量装置用于检测导轨与导轨的高度差；
10.所述第二水平测量装置的一端设有测距装置，所述测距装置用于检测第二水平测
量装置的端部到一平行于导轨或导轨的直线的距离。
11.其中，第一水平测量装置上设有横向水平仪和纵向水平仪。
12.其中，导轨上还设有若干导轨滑块，所述第一水平测量装置安装在所述导轨滑块上；
13.所述第二水平测量装置包括检测工装、以及设置在所述检测工装中部的中间水平仪，所述检测工装两端分别安装在导轨滑块上。
14.其中，检测工装包括横杆和位于横杆两端的横杆驱动装置，所述横杆驱动装置设置在导轨滑块上，所述横杆驱动装置包括与导轨平行设置的导向杆、以及用于驱动横杆沿导向杆运动的驱动电机。
15.其中，测距装置为红外测距传感器或千分表，所述导轨立柱上设有一与导轨平行设置的挡块。
16.其中，横杆一端可在位于导轨上的导轨滑块上沿垂直于导轨的方向左右滑动，所述横杆另一端与位于导轨上的导轨滑块固定设置。
17.其中，横杆两端部分别设有固定板，所述固定板在沿横杆的方向上设有至少一腰型孔，固定板通过腰型孔与横杆驱动装置螺丝安装，位于导轨一侧用于安装所述固定板的螺丝处于未拧紧的放松状态。
18.其中，第一水平测量装置包括一大理石平尺，横向水平仪和纵向水平仪设置在大理石平尺上部。
19.一种大跨距导轨的等高平行检测方法，包括如下步骤：
20.1)将第一水平测量装置分别设置在导轨上，通过第一水平测量装置上的横向水平仪和纵向水平仪检测导轨在横向和纵向上是否水平，若不是处于水平状态进行则对导轨立柱和/或导轨立柱进行相应调整：
21.2)将第二水平测量装置一端设置在所述导轨上，所述第二水平测量装置另一端设置在所述导轨上，通过设置在所述检测工装中部的中间水平仪检测导轨与导轨是否处于同一高度，若导轨与导轨不是处于等高状态则对导轨立柱和/或导轨立柱进行相应调整；
22.3)通过手动或电动的方式驱动检测工装上的横杆沿导轨的方向运动，同时保证横杆左右两端同步运动，当采用电动的方式驱动时，可通过对驱动电机的控制实现横杆左右两端的同步驱动；
23.4)然后通过设置在第二水平测量装置的一端的测距装置，测量得到横杆在不同位置处，第二水平测量装置的端部到一平行于导轨的直线的距离为l1、l2
…
ln；预设在没有误差的情况下，导轨与导轨完全平行，第二水平测量装置的端部到一平行于导轨的直线的距离始终为l，则横杆在不同位置处，导轨与导轨之间的误差为δl1、δl2
…
δln，若δln≤0.02mm,则导轨与导轨之间的平行度符合安装要求，反之δln＞0.02mm，则对导轨立柱和/或导轨立柱进行相应调整。
24.三、有益效果
25.与现有技术相比，本发明提供的一种大跨距导轨的等高平行检测装置，通过第一水平测量装置和第二水平测量装置的设置，能够准确高效的实现对两导轨是否等高、立柱上的导轨之间的平行度是否合格、两立柱的间距是否符合要求一次性进行检测，检测装置简便易于安装，相较于激光跟踪仪的设备检测成本更低；
26.相较于现有检测装置及检测方法，本发明只需一个工装，就能解决安装过程中的精度检测，精度管控，且无需来回拆装，一次安装就能把所有需要检测的数据检测到位，且检测数据误差较小，方便快捷；
27.同时可以采用手动和自动化两种模式，适用范围更广。
附图说明
28.图1为本发明大跨距导轨的等高平行检测装置的示意图；
29.图2为本发明图1中a部放大图；
30.图3为本发明图1中b部放大图；
31.图4为本发明图1中c部放大图；
32.图5为本发明第一水平测量装置的示意图；
33.图中：1，2为导轨立柱；3，4为导轨；5，6为第一水平测量装置；7为导轨滑块；8为第二水平测量装置；11为大理石平尺；12为横向水平仪；13为纵向水平仪；21为检测工装；22为中间水平仪；23为测距装置；24为横杆；26为固定板；27为腰型孔。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
35.实施例1：
36.本发明实施例的一种大跨距导轨的等高平行检测装置，如图1～5所示，包括导轨立柱1，2、导轨3，4、第一水平测量装置5，6和第二水平测量装置8；
37.所述导轨3设置在导轨立柱1上，所述导轨4设置在导轨立柱2上，所述第一水平测量装置5设置在导轨3上，第二水平测量装置6设置在导轨4上，第一水平测量装置5用于检测导轨3，第二水平测量装置6用于检测导轨4，本实施例中，导轨3包括两条并排平行设置的轨道，导轨4也包括两条并排平行设置的轨道，第一水平测量装置5，6上设有横向水平仪12和纵向水平仪13，导轨3，4上还设有若干导轨滑块7，所述第一水平测量装置5，6安装在所述导轨滑块7上；具体来说，横向水平仪12用于检测轨道在横向上是否水平，纵向水平仪13用于检测轨道在纵向上是否水平，不处于水平状态，则对导轨立柱1和/或导轨立柱2进行相应调整，进而保证导轨立柱1，2的绝对水平；
38.如图1所示，所述第二水平测量装置8一端设置在所述导轨3上，所述第二水平测量装置8另一端设置在所述导轨4上，所述第二水平测量装置8用于检测导轨3与导轨4的高度差，通过高度差可以反映出导轨立柱1与导轨立柱2之间的高度差，如果存在高度差，则对导轨立柱1和/或导轨立柱2进行相应调整，进而保证导轨立柱1，2的等高；
39.所述第二水平测量装置8的一端设有测距装置23，所述测距装置23用于检测第二水平测量装置8的端部到一平行于导轨3或导轨4的直线的距离；如图1所示，所述第二水平测量装置8包括检测工装21、以及设置在所述检测工装21中部的中间水平仪22，中间水平仪22也可以同时采用横向水平仪12和纵向水平仪13的设计，所述检测工装21两端分别安装在导轨滑块7上，具体来说，检测工装21包括横杆24，横杆24两端部分别设有固定板26，所述固定板26在沿横杆24的方向上设有至少一腰型孔27，固定板26通过腰型孔27直接与与导轨滑
块7螺丝安装，位于导轨3一侧用于安装所述固定板26的螺丝处于未拧紧的放松状态；此时推动横杆24移动，即推动导轨3，4上的导轨滑块7移动时，横杆24一端可在位于导轨3上的导轨滑块7上沿垂直于导轨3的方向左右滑动，所述横杆24另一端与位于导轨4上的导轨滑块7固定设置；
40.因为导轨3与导轨4并不是绝对平行，横杆24由于位于导轨4的一端完全固定，位于导轨3的另一端可左右活动，因此横杆24会出现一定程度的左右运动的情况，这也表明导轨3与导轨4之间并非绝对平行，在此过程中，需保证横杆24处于平行移动状态，即初始状态下，将横杆24与导轨4垂直设置，在横杆24处于平行移动过程中，横杆24与导轨4的垂直位置关系不变；
41.通过测距装置23检测第二水平测量装置8上横杆24的端部到一平行于导轨3直线的距离，本实施例中，如图1所示，横杆24一端设置在导轨3中的一条轨道上的导轨滑块7上，平行于导轨3直线设置为导轨3中的另一条轨道上的挡块或导轨滑块7或长条挡板，具体的，测距装置23采用红外测距传感器或千分表，测距装置23设置在横杆24端部(通过千分表如何测距，本实施例中未具体展开)，横杆24端部到导轨3中的另一条轨道上的挡块或导轨滑块7或长条挡板的距离为l1、l2
…
ln；预设在没有误差，即导轨3与导轨4完全平行的情况下，该距离为l，因此实际测试过程中，当横杆24在不同位置处，所测得该距离的误差为δl1、δl2
…
δln，其中，δl1＝l1
‑
l、δl2＝l2
‑
l
…
δln＝ln
‑
l(上述计算值取绝对值)，若δln≤0.02mm,则导轨3与导轨4之间的平行度符合安装要求，反之δln＞0.02mm，则对导轨立柱1和/或导轨立柱2进行相应调整，根据不同机床的安装需求，该平行度的取值范围依据不同实际情况而定。
42.第一水平测量装置5，6包括一大理石平尺，横向水平仪12和纵向水平仪13设置在大理石平尺上部，采用大理石平尺能够保证横向水平仪12和纵向水平仪13的稳定检测。
43.实施例2：
44.相较于实施例1，本实施例中，采用电动结构设置，检测工装21包括横杆24和位于横杆24两端的横杆驱动装置，所述横杆驱动装置设置在导轨滑块7上，本实施例中，导轨滑块7通过螺丝或其他方式直接固定在导轨3与导轨4上，通过横杆驱动装置自带的导向结构和驱动装置进行运动，具体来说，所述横杆驱动装置包括与导轨3，4平行设置的导向杆、以及用于驱动横杆24沿导向杆运动的驱动电机；横杆24两端部分别设有固定板26，所述固定板26在沿横杆24的方向上设有至少一腰型孔27，固定板26通过腰型孔27与横杆驱动装置螺丝安装，位于导轨3一侧用于安装所述固定板26的螺丝处于未拧紧的放松状态，相较于对比文件1的手动方式，本实施例电动方式更加准确高效的进行检测。
45.实施例3：
46.一种大跨距导轨的等高平行检测方法，包括如下步骤：
47.1)将第一水平测量装置5，6分别设置在导轨3，4上，通过第一水平测量装置5，6上的横向水平仪12和纵向水平仪13检测导轨3，4在横向和纵向上是否水平，若不是处于水平状态进行则对导轨立柱1和/或导轨立柱2进行相应调整：
48.2)将第二水平测量装置8一端设置在所述导轨3上，所述第二水平测量装置8另一端设置在所述导轨4上，通过设置在所述检测工装21中部的中间水平仪22检测导轨3与导轨4是否处于同一高度，若导轨3与导轨4不是处于等高状态则对导轨立柱1和/或导轨立柱2进
行相应调整；
49.3)通过手动或电动的方式驱动检测工装21上的横杆24沿导轨3，4的方向运动，同时保证横杆24左右两端同步运动，当采用电动的方式驱动时，可通过对驱动电机的控制实现横杆24左右两端的同步驱动；
50.4)然后通过设置在第二水平测量装置8的一端的测距装置23，测量得到横杆24在不同位置处，第二水平测量装置8的端部到一平行于导轨3的直线的距离为l1、l2
…
ln；预设在没有误差的情况下，导轨3与导轨4完全平行，第二水平测量装置8的端部到一平行于导轨3的直线的距离始终为l，则横杆24在不同位置处，导轨3与导轨4之间的误差为δl1、δl2
…
δln，若δln≤0.02mm,则导轨3与导轨4之间的平行度符合安装要求，反之δln＞0.02mm，则对导轨立柱1和/或导轨立柱2进行相应调整。
51.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。