專利名稱：一種長行程絲杠安裝精度的檢測裝置及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對長行程絲杠母線檢測裝置及其使用方法，尤其涉及數(shù)控轉塔沖床、數(shù)控激光切割機工作臺驅動絲杠的檢測裝置及其使用方法。
背景技術：
數(shù)控板料加工機械的送料臺、工作臺采用長行程絲杠驅動上部橫梁行走，絲杠的安裝精度直接決定加工的精度。長行程絲杠由于其自重的因素，中部會出現(xiàn)撓度變形，因自重產(chǎn)生的撓度變形在工作時，由于絲杠螺母的反向承托作用，對整機運行以及加工精度不會構成任何不良影響。但是對于高精度機床而言，絲杠的軸線與兩側Y向導軌的平行度要求很高，這也是確保機床質量的一個重要指標。在整機安裝過程中，檢測絲杠與兩側導軌平行度時，絲杠的撓度變形會對檢測結 果產(chǎn)生嚴重的影響，使得檢測的結果不能正確反映平行度指標。原因是兩側導軌剛度高，而絲杠由于是兩端支撐結構，使得中部會出現(xiàn)撓度變形。檢具一般是可拆卸連接在導軌上，邊行走、邊檢測，而絲杠側母線的兩端的Z向高度要高于中間的Z向高度，難以準確的得到檢測的結果。在相關領域中，國家局于“2008. I. 16.公告的CN201007640Y、快捷式絲杠母線檢具，2012. I. 16.公開的CN102322787A、測量絲杠對床身導軌平行度的新方法及專用千分表架，”兩項專利文獻，公開了較為相近的技術手段。采用同時對絲杠頂母線、側母線檢測的方式來獲得母線相對于導軌的位置度(平行度)數(shù)據(jù)。該兩案的共同特點是忽略了絲杠因撓度而產(chǎn)生的下垂變形，采用上述兩文獻的技術手段，對短絲杠進行檢測是能滿足使用要求的。但對長行程絲杠檢測中，由于長行程絲杠存在一定撓度變形量時，是難以獲得準確的側母線參數(shù)的。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對以上問題，提供了一種在順應自然法則的前提下，能夠準確獲取檢測數(shù)據(jù)，進而提高產(chǎn)品安裝精度的長行程絲杠安裝精度的檢測裝置及其使用方法。本發(fā)明的技術方案是所述絲杠活動連接在機架上，所述機架上設有與所述絲杠平行的一對Y向導軌，所述絲杠上連接有絲杠螺母，所述檢測裝置包括龍門架、X軸導軌、X軸滑塊、表一和表二 ；
所述龍門架的兩腳部分別通過Y軸滑塊與所述Y向導軌活動相連；
所述X軸導軌固定連接在所述龍門架架體的側面，所述X軸導軌水平；
所述X軸滑塊活動連接在所述X軸導軌上；
所述表一可拆卸連接于所述龍門架架體的側面上，用于檢測所述X軸滑塊在X軸方向上的位置；
所述表二可拆卸連接于所述X軸滑塊上，用于檢測所述絲杠側母線與所述Y向導軌之間的平行度。
還包括X軸滑塊驅動裝置，所述X軸滑塊驅動裝置包括同步帶、同步帶輪和同步支架；所述同步帶輪具有一對、設置在所述龍門架架體的頂面；所述同步帶設置在所述一對同步帶輪之間；所述同步支架的一端固定連接所述同步帶、另一端固定連接所述X軸滑塊。還包括絲杠支撐機構，所述絲杠支撐機構為螺旋千斤頂或液壓千斤頂；用于克服所述絲杠的撓度。本發(fā)明的使用方法，按以下步驟進行
1)、將所述檢測裝置安裝至所述一對Y向導軌上；
2)、將所述絲杠螺母運動至所述絲杠的中間位置；
3)、撓度克服；將所述頂起機構設置在所述絲 杠中部任意位置的下方、所述絲杠螺母的任意一側；然后利用所述表一或表二檢測所述絲杠的上母線，通過所述絲杠支撐機構的調節(jié)作用，直至所述絲杠的上母線水平；
4)、一端檢測；將所述龍門架設置在絲杠的一端，調節(jié)表二接觸所述絲杠的側母線，同時調節(jié)表一接觸所述X軸滑塊的側面；隨即操作所述龍門架向絲杠螺母方向運行，直至到達該一端朝向所述絲杠螺母的盡頭；
5)、另一端檢測；利用所述X軸滑塊驅動裝置驅動所述X軸滑塊朝向外側運動，以避讓所述絲杠螺母；然后操作所述龍門架向所述絲杠的另一端運動，越過所述絲杠螺母后，利用所述X軸滑塊驅動裝置驅動所述X軸滑塊復位，繼續(xù)朝向所述另一端的遠端運動；
6)、完畢。本發(fā)明的應用環(huán)境中，一對Y向導軌相互間的精度，由前道加工工序保障(在分別安裝至機架后，在一次裝夾中完成兩側導軌的加工)，這對后續(xù)的檢測提供了基準性的保障。龍門架的兩腳分別通過Y軸滑塊與兩側Y向導軌可拆卸連接，在確保Y軸滑塊與導軌配合精度的前提下，龍門架運行中相對于Y向導軌的垂直度具有保障。在具備上述基礎的情況下，龍門架上的表二即能成為檢測“基準”;但是，由于長行程絲杠中絲杠螺母處于絲杠的兩端時，難以獲得絲杠的安裝精度，因此本案操作時，將絲杠螺母運行至絲杠的中部位置，從而能準確地獲得兩端部的位置精度，這對調節(jié)安裝時的位置參數(shù)有重大意義；這樣的話，就需要分段進行檢測。為了在分段檢測中不至喪失精度，本案又增加了用于核定表二基準位置的表一，這樣就能確保表二在兩端檢測中的X軸向坐標位置一致，進而能確保檢測精度。此外，絲杠的撓度變形不可避免，尤其行程較長時，變形量更大，盡管該變形量不會對加工精度、運行精度產(chǎn)生影響，但是對檢測精度有較大的影響，因為變形的側母線在Z軸向呈下垂的曲線，表二難以在連續(xù)行走中獲得側母線數(shù)據(jù)。因此在實現(xiàn)前述手段前，本案需增設撓度克服的步驟，以最大限度獲取真實的側母線與導軌的平行度參數(shù)。


圖I是本發(fā)明的結構示意圖，
圖2是圖I中A-A剖視圖，
圖3是本發(fā)明的立體狀態(tài) 圖中I是機架，2是Y向導軌，3是Y軸滑塊，4是龍門架，5是X軸滑塊，6是X軸導軌，7是絲杠軸承座，8是絲杠，9是表一，10是絲杠螺母，11是表二，12是絲杠電機座，13是同步輪輸入軸，14是同步帶輪，15是同步帶，16是同步支架；
圖3中標示了 X、Y、Z空間參考坐標。
具體實施例方式本發(fā)明如圖1-3所示所述絲杠8通過絲杠軸承座7和絲杠電機座12活動連接在機架I上，所述機架I上設有與所述絲杠8平行的一對Y向導軌2，所述絲杠8上連接有絲杠螺母10，所述檢測裝置包括龍門架4、X軸導軌6、X軸滑塊5、表一 9和表二 11 ；
所述龍門架4的兩腳部分別通過Y軸滑塊3與所述Y向導軌2活動相連；需要說明的是Y向導軌2在機床組裝后，是作為橫梁導軌使用的，此處是借用該導軌進行檢測；
所述X軸導軌6固定連接在所述龍門架4架體的側面，所述X軸導軌6水平，其導軌面朝向絲杠軸承座7的方向或者絲杠電機座12的方向；
所述X軸滑塊5活動連接在所述X軸導軌6上；
所述表一 9可拆卸連接于所述龍門架4架體的側面上，用于檢測所述X軸滑塊5在X軸方向上的位置；
所述表二 11可拆卸連接于所述X軸滑塊5上，用于檢測所述絲杠8側母線與所述Y向導軌2之間的平行度。還包括X軸滑塊驅動裝置，所述X軸滑塊驅動裝置包括同步帶15、同步帶輪14和同步支架16 ;所述同步帶輪14具有一對、分別設置在所述龍門架4架體的頂面；所述同步帶15設置在所述一對同步帶輪14之間，與X軸導軌6相平行；所述同步支架16的一端固定連接所述同步帶15、另一端固定連接所述X軸滑塊5。本發(fā)明實現(xiàn)上述X軸滑塊驅動裝置的技術手段有電動和手動兩種形式，由于驅動X軸滑塊5運動的幅度不大，且負荷較小，在同步輪14的同步軸輸入軸13處采用手動撥盤或者電動驅動形式。還包括絲杠支撐機構，所述絲杠支撐機構為螺旋千斤頂或液壓千斤頂；用于克服所述絲杠的撓度。本發(fā)明的使用方法，按以下步驟進行
1)、將所述檢測裝置安裝至所述一對Y向導軌2上；
2)、將所述絲杠螺母10運動至所述絲杠8的中間位置；此處的中間位置并非為中心占.
3)、撓度克服；將所述頂起機構設置在所述絲杠中部任意位置的下方、所述絲杠螺母10的任意一側；然后利用所述表一 9或表二 11檢測所述絲杠8的上母線，通過所述絲杠支撐機構的調節(jié)作用，直至所述絲杠8的上母線水平；此段落中的“絲杠中部”也并非為中心點；此外，可以根據(jù)絲杠的長度設置多個支撐點；
4)、一端檢測；將所述龍門架4設置在絲杠8的一端，調節(jié)表二11接觸所述絲杠8的側母線，同時調節(jié)表一 9接觸所述X軸滑塊的側面；隨即操作所述龍門架向絲杠螺母10方向運行，直至到達該一端朝向所述絲杠螺母10的盡頭；相當于從圖I中絲杠電機座12處為起點，絲杠螺母10的上側面為終點，完成該“一端檢測”；
5)、另一端檢測；利用所述X軸滑塊驅動裝置驅動所述X軸滑塊5朝向外側(一般情況而言是便于避讓的這一側的方向)運動，以避讓所述絲杠螺母10 ;然后操作所述龍門架4向所述絲杠8的另一端運動，越過所述絲杠螺母10后，利用所述X軸滑塊驅動裝置驅動所述X軸滑塊5復位，繼續(xù)朝向所述另一端的遠端運動；即相當于從圖I中從絲杠螺母10的下側面為起點，絲杠軸承座7為終點,完成該“另一端檢測”；
6)、完畢。X軸導軌6的長度一般為龍門架4寬度的1/2-1/3，端頭設在龍門架4的中點或附 近，設置方向，根據(jù)操作場所或操作人員的習慣而定。檢測的方向也根據(jù)檢測人員的操作習慣而定，如上述步驟4、5，相當于圖I中由上而下，也可以由下而上。
權利要求
1.一種長行程絲杠安裝精度的檢測裝置，所述絲杠活動連接在機架上，所述機架上設有與所述絲杠平行的一對Y向導軌，所述絲杠上連接有絲杠螺母，其特征在于，所述檢測裝置包括龍門架、X軸導軌、X軸滑塊、表一和表二 ； 所述龍門架的兩腳部分別通過Y軸滑塊與所述Y向導軌活動相連； 所述X軸導軌固定連接在所述龍門架架體的側面，所述X軸導軌水平； 所述X軸滑塊活動連接在所述X軸導軌上； 所述表一可拆卸連接于所述龍門架架體的側面上，用于檢測所述X軸滑塊在X軸方向上的位置； 所述表二可拆卸連接于所述X軸滑塊上，用于檢測所述絲杠側母線與所述Y向導軌之間的平行度。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種長行程絲杠安裝精度的檢測裝置，其特征在于，還包括X軸滑塊驅動裝置，所述X軸滑塊驅動裝置包括同步帶、同步帶輪和同步支架；所述同步帶輪具有一對、設置在所述龍門架架體的頂面；所述同步帶設置在所述一對同步帶輪之間；所述同步支架的一端固定連接所述同步帶、另一端固定連接所述X軸滑塊。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種長行程絲杠安裝精度的檢測裝置，其特征在于，還包括絲杠支撐機構，所述絲杠支撐機構為螺旋千斤頂或液壓千斤頂；用于克服所述絲杠的撓度。
4.一種權利要求I所述的一種長行程絲杠安裝精度的檢測裝置的使用方法，其特征在于，按以下步驟進行 1)、將所述檢測裝置安裝至所述一對Y向導軌上； 2)、將所述絲杠螺母運動至所述絲杠的中間位置； 3)、撓度克服；將所述頂起機構設置在所述絲杠中部任意位置的下方、所述絲杠螺母的任意一側；然后利用所述表一或表二檢測所述絲杠的上母線，通過所述絲杠支撐機構的調節(jié)作用，直至所述絲杠的上母線水平； 4)、一端檢測；將所述龍門架設置在絲杠的一端，調節(jié)表二接觸所述絲杠的側母線，同時調節(jié)表一接觸所述X軸滑塊的側面；隨即操作所述龍門架向絲杠螺母方向運行，直至到達該一端朝向所述絲杠螺母的盡頭； 5)、另一端檢測；利用所述X軸滑塊驅動裝置驅動所述X軸滑塊朝向外側運動，以避讓所述絲杠螺母；然后操作所述龍門架向所述絲杠的另一端運動，越過所述絲杠螺母后，利用所述X軸滑塊驅動裝置驅動所述X軸滑塊復位，繼續(xù)朝向所述另一端的遠端運動； 6)、完畢。
全文摘要
一種長行程絲杠安裝精度的檢測裝置及其使用方法。涉及數(shù)控轉塔沖床、數(shù)控激光切割機工作臺驅動絲杠的檢測裝置及其使用方法。提供了一種在順應自然法則的前提下，能夠準確獲取檢測數(shù)據(jù)，進而提高產(chǎn)品安裝精度的長行程絲杠安裝精度的檢測裝置及其使用方法。所述絲杠活動連接在機架上，所述機架上設有與所述絲杠平行的一對Y向導軌，所述絲杠上連接有絲杠螺母，所述檢測裝置包括龍門架、X軸導軌、X軸滑塊、表一和表二；本發(fā)明的使用方法，按以下步驟進行1)將所述檢測裝置安裝至所述一對Y向導軌上；2)將所述絲杠螺母運動至所述絲杠的中間位置；3)撓度克服；4)一端檢測；5)另一端檢測；6)完畢。
文檔編號G01B5/24GK102661700SQ20121007797
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權日2012年3月22日
發(fā)明者孫健, 孫高平, 欒伯才 申請人:江蘇揚力數(shù)控機床有限公司