本发明一种游隙测量装置领域，具体而言，涉及一种用于滚珠丝杆的游隙测量装置。
背景技术：
1、典型的滚珠丝杠副由丝杆、丝母及钢珠组成。滚珠丝杠副是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，具有高精度、可逆性和高效率等优点。滚珠丝杆是一种高精度的传动元件，在生产和加工过程中，为确保质量，需要测量滚珠丝杆的游隙。
2、通常对滚珠丝杆的游隙测量是通过夹持结构，对滚珠丝杆进行固定，并对滚珠丝杆施加外力，使用测量装置测量对滚珠丝杆在轴向发生的相对位移，即可得到滚珠丝杆的轴向游隙。然而，对滚珠丝杆夹持过程中的产生的轴向力和径向力对测量结果产生误差，导致无法得出准确的游隙。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供一种用于滚珠丝杆的游隙测量装置。
2、本发明旨在提供一种用于滚珠丝杆的游隙测量装置，采用浮动夹持的方法消除径向力误差，进而得到较高的测量精度。
3、在本发明的一个实施例中，用于滚珠丝杆的游隙测量装置包括基板，基板的一端设有托板，托板通过第一滑轨与基板滑动连接；工件固定结构，工件固定结构包括锁紧组件和夹持机构，锁紧组件设于基板上，夹持机构可滑动地设于第一滑轨，夹持机构包括四向浮动机构和卡盘夹持装置，四向浮动机构与卡盘夹持装置相连；推力机构，推力机构设于第一滑轨，推力机构与四向浮动机构相连；测量机构，测量机构设于基板，测量机构与锁紧组件相连。
4、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：基板用于放置工件固定结构、推力结构和测量机构；第一滑轨便于四向浮动机构的滑动，以对不同长度的滚珠丝杆的游隙进行测量；推力机构用于驱动四向浮动机构的运动；锁紧组件用于紧固滚珠丝杆，卡盘夹持装置用于夹持滚珠丝杆，以避免在测量滚珠丝杆的游隙过程中，丝杆发生移动而引起测量误差；其中，四向浮动机构的作用是浮动夹持滚珠丝杆，使得轴向力与丝杆完全重合消除径向力误差，从而提高测量精度；测量机构用于测量滚珠丝杆的游隙值。综上本技术方案采用四向浮动机构夹持的方法，使轴向力与丝杆完全重合，以消除径向力误差，进而得到较高的测量精度。
5、在本发明的一个实施例中，四向浮动机构包括：支撑座，支撑座设于托板上，支撑座的第一侧壁设有支撑板；第一电机，第一电机设于支撑座的第二侧壁的一端；y导向块，y导向块一端表面与支撑座一端表面相连；x导向块，x导向块一端表面与y导向块另一端表面相连；第一连接板，第一连接板一端表面与x导向块另一端表面相连。
6、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：支撑座用于放置第一电机和卡盘夹持机构；第一电机用于驱动x导向块和y导向块的浮动；x导向块和y导向块的作用是在夹持过程中，x导向块沿x轴浮动，y导向块像y轴浮动，使得对滚珠丝杆的夹持的轴向力与滚珠丝杆完全重合，提高测量精度。
7、在本发明的一个实施例中，卡盘夹持装置包括：连接块，连接块一端表面与第一连接板另一端表面相连；夹持卡盘，夹持卡盘设于连接块另一端表面。
8、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：连接块用于将夹持卡盘与x导向块连接；夹持卡盘用于夹持滚珠丝杆。
9、在本发明的一个实施例中，锁紧组件包括：丝母锁紧装置，丝母锁紧装置通过第二滑轨设于基板；丝杆锁紧装置，丝杆锁紧装置设于基板。
10、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：丝母锁紧装置用于紧固滚珠丝杆的丝母，丝杆锁紧装置用于紧固滚珠丝杆的丝杆。
11、在本发明的一个实施例中，丝母锁紧装置包括：滑块，滑块底部通过第二滑轨可滑动地设于基板上，滑块设有第一凹槽；第二电机，第二电机安装固定于第一凹槽上；限位块，限位块通过第二滑轨设于底板，限位块远离滑块的一端设有一固定装置，限位块通过固定装置与第二电机相连，限位块中部设有丝母夹持部，丝母夹持部包括第二凹槽和第一夹持垫，第一夹持垫一端表面连接于第二凹槽的内侧壁，第一夹持垫另一端表面与丝母侧壁抵触夹持。
12、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：滑块用于放置第二电机，滑块设于第二滑轨，限位块通过固定装置与第二电机相连，第二电机用于驱动限位块的移动，丝母夹持部用于夹持丝母，第二凹槽用于放置滚珠丝杆的丝母，第一夹持垫与丝母侧壁抵触夹持，以紧固丝母，避免在游隙测量过程中因丝母固定不紧实导致测量误差。
13、在本发明的一个实施例中，丝杆锁紧装置包括：夹持块，夹持块包括第三凹槽和第二夹持垫，第二夹持垫一端表面连接于第三凹槽的内侧壁，第二夹持垫另一端表面与丝母侧壁抵触夹持。
14、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：夹持块用于夹持丝杆，第三凹槽用于放置滚珠丝杆的丝杆，第二夹持垫与丝杆侧壁抵触夹持，以紧固丝杆，避免在游隙测量过程中因丝杆固定不紧实导致测量误差。
15、在本发明的一个实施例中，推力机构包括：支撑装置，支撑装置包括底板，支柱和侧板，底板设于基板，支柱通过固定块固定于底板一端表面，支柱一端表面与侧板第一端侧壁相连，底板一端表面设有支撑块；力传感器，力传感器设于支撑块，力传感器一端表面与支柱一端表面连接；缓冲弹簧，缓冲弹簧设于支柱；第二连接板，第二连接板一端侧壁与侧板第二端侧壁相连；伺服模组，伺服模组与第二连接板相连。
16、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：底板用于放置力传感器、支柱和侧板，力传感器用于精准获取夹持滚珠丝杆时产生的轴向力，伺服模组用于驱动底板在第一滑轨的运动，缓冲弹簧用于缓冲底板沿第一滑轨运动时产生的冲击力，综上，通过伺服模组驱动底板的运动，力传感器能够得到在对不同长度的滚珠丝杆的夹持过程中产生的轴向力，并且缓冲弹簧的设置，缓冲在底板运动过程中支柱对力传感器的冲击力，以减小该对力传感器的影响。
17、在本发明的一个实施例中，伺服模组包括：第三滑轨，第三滑轨设于所述基板上；滑动链条，滑动链条可滑动地安装在所述第三滑轨，滑动链条一端与所述第二连接板第二端侧壁相连。
18、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：滑动链条与第二连接板相连，滑动链条沿第三滑轨运动，滑动链条的运动带动第二连接板的运动，从而带动底板的运动，使得力传感器进入工作，精准获取工件固定结构在夹持滚珠丝杆时产生的轴向力，从而获取较高的测量精度。
19、在本发明的一个实施例中，测量机构包括：位移传感器；伺服电机，伺服电机的输出端与位移传感器相连接。
20、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：伺服电机用于驱动位移传感器，浮动测头的作用是在滚珠丝杆通过推力作用产生相对位移前后，通过接触滚珠丝杆并将滚珠丝杆的位置信号传递给位移传感器，位移传感器用于测量显示滚珠丝杆在轴向发生的相对位移值。
21、在本发明的一个实施例中，浮动测头接触滚珠丝杆一端端部为锥形。
22、与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过将浮动测头接触滚珠丝杆一端端部设置为锥形，减小浮动测头与滚珠丝杆侧壁的接触面积，使得浮动测头可兼容直径为各种尺寸的滚珠丝杆。
23、采用本发明的技术方案后，能够达到以下效果：
24、（1）本发明的用于滚珠丝杆的游隙测量装置，基板用于放置工件固定结构、推力结构和测量机构；第一滑轨便于四向浮动机构的滑动，以对不同长度的滚珠丝杆的游隙进行测量；推力机构用于驱动四向浮动机构的运动；锁紧组件用于紧固滚珠丝杆，卡盘夹持机构用于夹持滚珠丝杆，以避免在测量滚珠丝杆的游隙过程中，丝杆发生移动而引起测量误差；其中，四向浮动机构的作用是浮动夹持滚珠丝杆，使得轴向力与丝杆完全重合消除径向力误差，从而提高测量精度；测量机构用于测量滚珠丝杆的游隙值。综上本技术方案采用四向浮动机构夹持的方法，使轴向力与丝杆完全重合，以消除径向力误差，进而得到较高的测量精度。
25、（2）本发明的用于滚珠丝杆的游隙测量装置，通过在卡盘夹持装置一端设置x导向块和y导向块，第一电机驱动x导向块沿x轴向浮动，y导向块沿y轴向浮动，使得夹持卡盘在夹持过程中产生的轴向力与丝杆完全重合，以消除径向力，从而获得较高的测量精度。
26、（3）本发明的用于滚珠丝杆的游隙测量装置，通过将浮动测头接触滚珠丝杆一端端部设置为锥形，减小浮动测头与滚珠丝杆侧壁的接触面积，使得浮动测头可兼容直径为各种尺寸的滚珠丝杆。