直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置，水平床身和豎直床身固連，水平床身一端設(shè)置起重系統(tǒng)，水平床身頂端設(shè)置測(cè)試系統(tǒng)，豎直床身上設(shè)置加載系統(tǒng)和限位系統(tǒng)，本發(fā)明能對(duì)機(jī)床在水平和豎直方向加工時(shí)的實(shí)際工況均能進(jìn)行模擬，能對(duì)箝制器的主要性能指標(biāo)——箝制力和剎車(chē)性能進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)可以針對(duì)上述兩個(gè)主要性能指標(biāo)進(jìn)行可靠性、壽命試驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械裝置使用可靠性測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】以及滾動(dòng)功能部件測(cè)試領(lǐng)域，特別是一種直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種滾動(dòng)功能部件，直線導(dǎo)軌副具有運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、磨損小、承載能力強(qiáng)以及重復(fù)定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，是機(jī)床的常用部件，被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。隨著制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)械加工過(guò)程中加工件的重量越來(lái)越大，并且對(duì)零件進(jìn)行的一系列加工操作多在垂直方向進(jìn)行，因此需要在垂直方向進(jìn)行定位并保持一段時(shí)間，此時(shí)工作載荷全部由導(dǎo)軌承擔(dān)，嚴(yán)重影響導(dǎo)軌的壽命；另外當(dāng)突然掉電時(shí)，工件和工作臺(tái)容易墜落，造成財(cái)毀人亡的嚴(yán)重事故。因此，行業(yè)中正在開(kāi)發(fā)一種具有能在導(dǎo)軌上進(jìn)行箝制和剎車(chē)功能的箝制器裝置以滿足上述需求，本發(fā)明則是開(kāi)發(fā)一種能對(duì)直線導(dǎo)軌副用箝制器的主要性能指標(biāo)(箝制力以及剎車(chē)功能)進(jìn)行快速評(píng)價(jià)的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)并為產(chǎn)品選擇提供依據(jù)。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)一些廠家和科研院所已開(kāi)發(fā)出一些直線導(dǎo)軌副用的箝制器裝置(包括氣動(dòng)和液壓箝制器等)，但是對(duì)箝制器的性能進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法尚為空白，沒(méi)有相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)裝置，就無(wú)法對(duì)箝制器裝置的性能進(jìn)行鑒定評(píng)估，從而影響產(chǎn)品的推廣應(yīng)用以及進(jìn)一步優(yōu)化。
[0004]針對(duì)這種現(xiàn)狀，我們非常有必要對(duì)直線導(dǎo)軌副用箝制器的性能、壽命、可靠性檢測(cè)試驗(yàn)方法和相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)裝置進(jìn)行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能對(duì)機(jī)床在水平和豎直方向加工時(shí)的實(shí)際工況均能進(jìn)行模擬，能對(duì)箝制器的主要性能指標(biāo)——箝制力和剎車(chē)性能進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)可以針對(duì)上述兩個(gè)主要性能指標(biāo)進(jìn)行可靠性、壽命試驗(yàn)的直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
[0007]—種直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置，水平床身和豎直床身固連在一起，在水平床身與豎直床身連接面相對(duì)的一端設(shè)置起重電機(jī)，起重電機(jī)的輸出軸與起重電機(jī)用減速器連接，起重電機(jī)用減速器的輸出軸與鋼絲繩輪轂連接，鋼絲繩輪轂通過(guò)鋼絲繩輪轂支架支撐，在水平床身靠近起重電機(jī)的一面上固連起重電機(jī)用滑輪支架，起重電機(jī)用滑輪支架上設(shè)置有起重電機(jī)用滑輪；在水平床身的頂端面上固連有導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板，導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板上固連被測(cè)直線導(dǎo)軌，被測(cè)導(dǎo)軌上設(shè)置兩組被測(cè)工作單元，每組被測(cè)工作單元包括被測(cè)滑塊和被測(cè)箝制器，每組被測(cè)工作單元的被測(cè)滑塊和被測(cè)箝制器均與滑塊箝制器連接板固連在一起，鋼絲繩通過(guò)起重電機(jī)用滑輪將鋼絲繩輪轂和滑塊箝制器連接板連接在一起，在水平床身上導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板的一側(cè)固連光柵尺，光柵讀數(shù)頭通過(guò)光柵讀數(shù)頭連接板與滑塊箝制器連接板固連在一起；在豎直床身與水平床身接觸面的上端固連有轉(zhuǎn)向滑輪支架，轉(zhuǎn)向滑輪支架上設(shè)置有轉(zhuǎn)向滑輪，豎直床身頂端面開(kāi)孔，彈簧的一端與孔的底面固連，另一端固連彈簧用滑輪支架，彈簧用滑輪支架上設(shè)置鋼絲繩收緊滑輪，在孔內(nèi)設(shè)置滑輪支架限位銷(xiāo)，在孔口的兩側(cè)分別通過(guò)支撐滑輪支架設(shè)置支撐滑輪；在豎直床身上與水平床身連接面所相對(duì)的一面開(kāi)有通槽，通槽的頂端固連加載電機(jī)用滑輪支架，加載電機(jī)用滑輪支架上設(shè)置加載電機(jī)用滑輪，通槽兩側(cè)面固連兩組輔助直線導(dǎo)軌副，每組輔助直線導(dǎo)軌副包括輔助直線導(dǎo)軌和輔助滑塊，兩組輔助導(dǎo)軌副的輔助滑塊均與質(zhì)量塊連接板固連在一起，在質(zhì)量塊連接板下方通過(guò)質(zhì)量塊連接銷(xiāo)連接質(zhì)量塊，在豎直床身通槽上與兩側(cè)面垂直的主面上固連加載支撐板，在支撐板上固連豎直力加載電機(jī)、豎直力加載電機(jī)用減速器和加載頭，加載頭與質(zhì)量塊連接板接觸；鋼絲繩穿過(guò)固連加載支撐板并通過(guò)轉(zhuǎn)向滑輪、支撐滑輪、鋼絲繩收緊滑輪以及加載電機(jī)用滑輪將滑塊箝制器連接板與質(zhì)量塊連接板連接，滑塊箝制器連接板通過(guò)力傳感器與鋼絲繩連接；在豎直床身通槽上與兩側(cè)面垂直的主面上設(shè)置N組圓柱孔，N大于等于2，承載板上開(kāi)有與通槽上圓柱孔直徑相配合的圓柱孔，并通過(guò)制動(dòng)圓柱銷(xiāo)與豎直床身固連，承載板上設(shè)置液壓減震器。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0009](I)本發(fā)明可以進(jìn)行箝制力可靠性、壽命試驗(yàn)，可以進(jìn)行帶剎車(chē)箝制器的剎車(chē)壽命、可靠性試驗(yàn)。
[0010](2)本發(fā)明設(shè)計(jì)有導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板，可對(duì)與不同型號(hào)導(dǎo)軌配合使用的箝制器進(jìn)行性能檢測(cè)試驗(yàn)，保證了試驗(yàn)裝置的通用性。
[0011](3)本發(fā)明能模擬機(jī)床在水平和豎直兩個(gè)方向工作時(shí)的工況，可對(duì)箝制器在兩個(gè)不同方向上的工作性能進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)。
[0012](4)本發(fā)明能對(duì)兩組滑塊一箝制器單元同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，大幅縮短了產(chǎn)品樣本的性能檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)間，提高了試驗(yàn)效率。
[0013](5)本發(fā)明米用電機(jī)與質(zhì)量塊復(fù)合加載方式，既能實(shí)現(xiàn)較大的加載力范圍，同時(shí)加載力連續(xù)可調(diào)，又不需要電機(jī)具有很大的輸出功率，滿足要求的同時(shí)降低了成本。
[0014](6)本發(fā)明將力傳感器安裝在鋼絲繩靠近滑塊箝制器被測(cè)工作單元的一端，消除了由于鋼絲繩的變形等其他因素對(duì)加載力造成的影響，能夠較為準(zhǔn)確的測(cè)出作用在滑土夾一箝制器被測(cè)工作單元上的實(shí)際加載力。
[0015](7)本發(fā)明通過(guò)制動(dòng)圓柱銷(xiāo)安裝位置的不同，可以對(duì)箝制器在不同初速下的水平剎車(chē)性能進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。
[0016](8)本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)的起重系統(tǒng)，使整個(gè)試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)化程度大幅提高，重復(fù)試驗(yàn)時(shí)大幅節(jié)省了人力。
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置水平床身方向的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置豎直床身方向的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置的總體剖面示意圖。[0021]圖4是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置的滑塊箝制器工作單元示意圖。
[0022]圖5是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置的加載系統(tǒng)示意圖。
[0023]圖6是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置的起重系統(tǒng)示意圖。
[0024]圖7是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置的測(cè)試系統(tǒng)示意圖。
[0025]圖8是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置的限位系統(tǒng)示意圖。
[0026]圖9是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置的箝制器箝制可靠性壽命試驗(yàn)流程圖。
[0027]圖10是本發(fā)明直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置的箝制器剎車(chē)可靠壽命性試驗(yàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]結(jié)合圖1?圖8:
[0029]本發(fā)明一種直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置，水平床身I和豎直床身2固連在一起，在水平床身I與豎直床身2連接面相對(duì)的一端設(shè)置起重電機(jī)12，起重電機(jī)12的輸出軸與起重電機(jī)用減速器13連接，起重電機(jī)用減速器13的輸出軸與鋼絲繩輪轂14連接，鋼絲繩輪轂14通過(guò)鋼絲繩輪轂支架15支撐，在水平床身I靠近起重電機(jī)12的一面上固連起重電機(jī)用滑輪支架17，起重電機(jī)用滑輪支架17上設(shè)置有起重電機(jī)用滑輪16 ;在水平床身I的頂端面上固連有導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板3，導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板3上固連被測(cè)直線導(dǎo)軌4，被測(cè)導(dǎo)軌4上設(shè)置兩組被測(cè)工作單元，每組被測(cè)工作單元包括被測(cè)滑塊5和被測(cè)箝制器6，每組被測(cè)工作單元的被測(cè)滑塊5和被測(cè)箝制器6均與滑塊箝制器連接板7固連在一起，鋼絲繩19通過(guò)起重電機(jī)用滑輪16將鋼絲繩輪轂14和滑塊箝制器連接板7連接在一起，在水平床身I上導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板3的一側(cè)固連光柵尺9，光柵讀數(shù)頭10通過(guò)光柵讀數(shù)頭連接板11與滑塊箝制器連接板7固連在一起；在豎直床身2與水平床身I接觸面的上端固連有轉(zhuǎn)向滑輪支架40，轉(zhuǎn)向滑輪支架40上設(shè)置有轉(zhuǎn)向滑輪41，豎直床身2頂端面開(kāi)孔，彈簧21的一端與孔的底面固連，另一端固連彈簧用滑輪支架20，彈簧用滑輪支架20上設(shè)置鋼絲繩收緊滑輪36，在孔內(nèi)設(shè)置滑輪支架限位銷(xiāo)22，在孔口的兩側(cè)通過(guò)支撐滑輪支架39分別設(shè)置支撐滑輪38 ；在豎直床身2上與水平床身I連接面所相對(duì)的一面開(kāi)有通槽，通槽的頂端固連加載電機(jī)用滑輪支架35，加載電機(jī)用滑輪支架35上設(shè)置加載電機(jī)用滑輪37，通槽兩側(cè)面固連兩組輔助直線導(dǎo)軌副，每組輔助直線導(dǎo)軌副包括輔助直線導(dǎo)軌27和輔助滑塊28，兩組輔助導(dǎo)軌副的輔助滑塊28均與質(zhì)量塊連接板29固連在一起，在質(zhì)量塊連接板29下方通過(guò)質(zhì)量塊連接銷(xiāo)31連接質(zhì)量塊30，在豎直床身2通槽上與兩側(cè)面垂直的主面上固連加載支撐板23，在支撐板23上固連豎直力加載電機(jī)24、豎直力加載電機(jī)用減速器25和加載頭26，加載頭26與質(zhì)量塊連接板29接觸；鋼絲繩19穿過(guò)固連加載支撐板23并通過(guò)轉(zhuǎn)向滑輪41、支撐滑輪38、鋼絲繩收緊滑輪36以及加載電機(jī)用滑輪37將滑塊箝制器連接板7與質(zhì)量塊連接板29連接，滑塊箝制器連接板7通過(guò)力傳感器8與鋼絲繩19連接；在豎直床身2通槽上與兩側(cè)面垂直的主面上設(shè)置N組圓柱孔，N大于等于2，承載板33上開(kāi)有與通槽上圓柱孔直徑相配合的圓柱孔，并通過(guò)制動(dòng)圓柱銷(xiāo)32與豎直床身2固連，承載板33上設(shè)置液壓減震器34。
[0030]滑輪支架限位銷(xiāo)22為條形，設(shè)置兩個(gè)，對(duì)稱固連在豎直床身2頂端面開(kāi)孔內(nèi)。[0031]豎直床身2通槽上與兩側(cè)面垂直的主面上設(shè)置的圓柱孔每組兩個(gè)。
[0032]試驗(yàn)方法:
[0033]1、試驗(yàn)裝置的加載
[0034]本發(fā)明的試驗(yàn)裝置加載系統(tǒng)采用了質(zhì)量塊30與豎直力加載電機(jī)24結(jié)合的混合加載方式。其中質(zhì)量塊30每塊質(zhì)量可為5000N，豎直力加載電機(jī)24的加載范圍可以為O~6000N。首先由豎直力加載電機(jī)24從ON開(kāi)始加載，力分辨率為2N，當(dāng)加載力達(dá)到5000N時(shí)，用一塊5000N的質(zhì)量塊30代替此時(shí)的加載力，豎直力加載電機(jī)24卸載；之后豎直力加載電機(jī)24作用在質(zhì)量塊30上重新從ON開(kāi)始加載，當(dāng)豎直力加載電機(jī)24的加載力達(dá)到5000N時(shí)，再加一塊質(zhì)量塊30來(lái)代替此時(shí)的加載力。重復(fù)上述此過(guò)程,直到完成試驗(yàn)所要求的最大加載力。
[0035]2、箝制力性能檢測(cè)試驗(yàn)
[0036]①最大箝制力檢測(cè)
[0037]加載系統(tǒng)加載完成后，兩組被測(cè)工作單元中的一組被測(cè)工作單元中的被測(cè)箝制器6處于夾緊狀態(tài)，另一組被測(cè)工作單元中被測(cè)箝制器6為未夾緊狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)光柵尺9檢測(cè)被測(cè)滑塊5是否產(chǎn)生位移；然后使第二組中被測(cè)箝制器6處于夾緊狀態(tài)，第一組處于未夾緊狀態(tài)，同樣通過(guò)光柵尺9檢測(cè)其是否產(chǎn)生位移。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中兩組滑塊箝制器工作單元的工作狀態(tài)如下表所示:
[0038]表1試驗(yàn)過(guò)程中滑塊箝制器被測(cè)單元的工作狀態(tài)
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于:水平床身(I)和豎直床身(2)固連在一起，在水平床身(I)與豎直床身(2)連接面相對(duì)的一端設(shè)置起重電機(jī)(12)，起重電機(jī)(12)的輸出軸與起重電機(jī)用減速器(13)連接，起重電機(jī)用減速器(13)的輸出軸與鋼絲繩輪轂(14)連接，鋼絲繩輪轂(14)通過(guò)鋼絲繩輪轂支架(15)支撐，在水平床身(I)靠近起重電機(jī)(12)的一面上固連起重電機(jī)用滑輪支架(17)，起重電機(jī)用滑輪支架(17)上設(shè)置有起重電機(jī)用滑輪(16);在水平床身(I)的頂端面上固連有導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板(3)，導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板(3)上固連被測(cè)直線導(dǎo)軌(4)，被測(cè)導(dǎo)軌(4)上設(shè)置兩組被測(cè)工作單元，每組被測(cè)工作單元包括被測(cè)滑塊(5)和被測(cè)箝制器(6)，每組被測(cè)工作單元的被測(cè)滑塊(5)和被測(cè)箝制器(6)均與滑塊箝制器連接板(7)固連在一起，鋼絲繩(19)通過(guò)起重電機(jī)用滑輪(16)將鋼絲繩輪轂(14)和滑塊箝制器連接板(7)連接在一起，在水平床身(I)上導(dǎo)軌轉(zhuǎn)接板(3)的一側(cè)固連光柵尺(9 )，光柵讀數(shù)頭(10 )通過(guò)光柵讀數(shù)頭連接板(11)與滑塊箝制器連接板(7 )固連在一起；在豎直床身(2 )與水平床身(I)接觸面的上端固連有轉(zhuǎn)向滑輪支架(40 )，轉(zhuǎn)向滑輪支架(40)上設(shè)置有轉(zhuǎn)向滑輪(41)，豎直床身(2)頂端面開(kāi)孔，彈簧(21)的一端與孔的底面固連，另一端固連彈簧用滑輪支架(20)，彈簧用滑輪支架(20)上設(shè)置鋼絲繩收緊滑輪(36)，在孔內(nèi)設(shè)置滑輪支架限位銷(xiāo)(22)，在孔口的兩側(cè)通過(guò)支撐滑輪支架(39)分別設(shè)置支撐滑輪(38);在豎直床身(2)上與水平床身(I)連接面所相對(duì)的一面開(kāi)有通槽，通槽的頂端固連加載電機(jī)用滑輪支架(35)，加載電機(jī)用滑輪支架(35)上設(shè)置加載電機(jī)用滑輪(37)，通槽兩側(cè)面固連兩組輔助直線導(dǎo)軌副，每組輔助直線導(dǎo)軌副包括輔助直線導(dǎo)軌(27)和輔助滑塊(28)，兩組輔助導(dǎo)軌副的輔助滑塊(28)均與質(zhì)量塊連接板(29)固連在一起，在質(zhì)量塊連接板(29 )下方通過(guò)質(zhì)量塊連接銷(xiāo)(31)連接質(zhì)量塊(30 )，在豎直床身(2 )通槽上與兩側(cè)面垂直的主面上固連加載支撐板(23 )，在支撐板(23 )上固連豎直力加載電機(jī)(24 )、豎直力加載電機(jī)用減速器(25)和加載頭(26)，加載頭(26)與質(zhì)量塊連接板(29)接觸；鋼絲繩(19)穿過(guò)固連加載支撐板(23)并通過(guò)轉(zhuǎn)向滑輪(41)、支撐滑輪(38)、鋼絲繩收緊滑輪(36)以及加載電機(jī)用滑輪(37 )將滑塊箝制器連接板(7 )與質(zhì)量塊連接板(29 )連接，滑塊箝制器連接板(7)通過(guò)力傳感器(8)與鋼絲繩(19)連接；在豎直床身(2)通槽上與兩側(cè)面垂直的主面上設(shè)置N組圓柱孔，N大于等于2，承載板(33)上開(kāi)有與通槽上圓柱孔直徑相配合的圓柱孔，并通過(guò)制動(dòng)圓柱銷(xiāo)(32 )與豎直床身(2 )固連，承載板(33 )上設(shè)置液壓減震器(34 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的滑輪支架限位銷(xiāo)(22)為條形，設(shè)置兩個(gè)，對(duì)稱固連在豎直床身(2)頂端面開(kāi)孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直線導(dǎo)軌副箝制器用可靠性檢測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的豎直床身(2)通槽上與兩側(cè)面垂直的主面上設(shè)置的圓柱孔每組兩個(gè)。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK103822777SQ201410063500
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】歐屹, 馮虎田, 李坤, 趙美玲, 楊炫召 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué), 廣東高新凱特精密機(jī)械股份有限公司