本發(fā)明屬于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌性能測(cè)試，具體為一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是20世紀(jì)70年代末發(fā)展起來(lái)根據(jù)滾動(dòng)軸承的基本原理逐步改進(jìn)而成的一種具有獨(dú)特機(jī)械性能的滾動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)，由直線導(dǎo)軌、滾動(dòng)體(滾珠或滾珠)、滑塊等的機(jī)械元件組成，在機(jī)械傳動(dòng)中起到運(yùn)動(dòng)部件的承載及運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向作用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)靜摩擦系數(shù)小、定位精度高、精度保持性好等特點(diǎn)，已經(jīng)成為精密數(shù)控設(shè)備的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件之一。自1973年，直線導(dǎo)軌副開(kāi)始商品化以來(lái)，已被廣泛應(yīng)用在精密機(jī)械、自動(dòng)化、各種動(dòng)力傳輸、半導(dǎo)體、醫(yī)療和航空航天等產(chǎn)業(yè)上。

2、作為機(jī)械行業(yè)重要的支撐導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其性能指標(biāo)也備受關(guān)注，其中包括綜合性能參數(shù)，其中包括運(yùn)行精度、預(yù)緊拖動(dòng)力、振動(dòng)、噪聲、加速度、溫升等，功能可靠性、精度保持性、疲勞壽命和額定動(dòng)載荷以及靜剛度和額定靜載荷等等，這些參數(shù)的檢測(cè)和試驗(yàn)對(duì)于產(chǎn)品的選型以及產(chǎn)品的驗(yàn)證和升級(jí)都至關(guān)重要。

3、因此研發(fā)能夠?qū)@些關(guān)鍵的性能指標(biāo)進(jìn)行高精度測(cè)量的試驗(yàn)臺(tái)就至關(guān)重要，以便為產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)品改進(jìn)提供實(shí)際數(shù)據(jù)依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)的研究較少，國(guó)外由于技術(shù)保密方面的原因，關(guān)于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的研究資料很少公開(kāi)。國(guó)內(nèi)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副相關(guān)性能的試驗(yàn)臺(tái)多是僅對(duì)其中一項(xiàng)性能進(jìn)行試驗(yàn)，如發(fā)明專利cn102620934a、cn102330116a，每臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)只能針對(duì)性的檢測(cè)和試驗(yàn)一種性能，況且一臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)僅能夠?qū)σ桓騼筛鶎?dǎo)軌副進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)效率、成本高、周期較長(zhǎng)，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問(wèn)題，因此我們研發(fā)了一款能在一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副多項(xiàng)性能進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)且一次可以試驗(yàn)6根被測(cè)導(dǎo)軌副的立式高效綜合試驗(yàn)臺(tái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)，可以在一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副多項(xiàng)性能進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)且一次可以試驗(yàn)6根被測(cè)導(dǎo)軌副，可優(yōu)先解決當(dāng)前滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能試驗(yàn)效率低、成本高、周期較長(zhǎng)的問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)，包括床身、拖動(dòng)組件、加載組件、測(cè)量組件；所述床身包括立柱，所述立柱的截面為八邊形，所述立柱設(shè)置有兩對(duì)稱的突出表面，所述拖動(dòng)部件設(shè)置有兩組，兩組所述拖動(dòng)部件分別安裝于所述立柱的兩對(duì)稱突出表面，所述測(cè)量組件設(shè)置有六組，六組所述測(cè)量組件分別安裝于所述立柱的其他六個(gè)面，所述加載組件通過(guò)絲杠導(dǎo)軌副安裝于兩組所述拖動(dòng)組件上，所述加載組件通過(guò)s型拉壓力傳感器與所述測(cè)量組件的進(jìn)行連接。

3、進(jìn)一步地，所述床身包括底座、立柱、主導(dǎo)軌、主滑塊、測(cè)量組件安裝靠柵、主導(dǎo)軌安裝靠柵、夾緊螺釘、接觸開(kāi)關(guān)擋塊、光電開(kāi)關(guān)擋塊、接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽、光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽，所述立柱豎直安裝于底座上，所述主導(dǎo)軌安裝于立柱的兩凸出表面上，所述主滑塊滑動(dòng)設(shè)置于主導(dǎo)軌上，所述主導(dǎo)軌的兩側(cè)分別設(shè)置有主導(dǎo)軌安裝靠柵和夾緊螺釘，安裝時(shí)所述主導(dǎo)軌一側(cè)緊靠所述主導(dǎo)軌安裝靠柵，另一側(cè)用一排所述夾緊螺釘進(jìn)行夾緊，所述主導(dǎo)軌和所述主滑塊用于所述加載組件運(yùn)動(dòng)的承載和導(dǎo)向；所述立柱安裝有測(cè)量組件的面上設(shè)置有測(cè)量組件安裝靠柵，所述測(cè)量組件安裝靠柵用于所述測(cè)量組件的安裝定位，所述立柱安裝有主導(dǎo)軌的面上開(kāi)設(shè)有接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽和光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽，接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽和光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽沿主導(dǎo)軌的長(zhǎng)度方向設(shè)置，兩所述接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝在所述接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽內(nèi)，兩所述光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝在所述光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽內(nèi)。

4、進(jìn)一步地，所述拖動(dòng)組件包括軸承座、絲杠、加載組件連接塊、絲杠螺母、集成箱、伺服電機(jī)；所述軸承座套裝有軸承，所述集成箱安裝在所述立柱的突出面上，所述伺服電機(jī)安裝在所述集成箱的下端，所述絲杠螺母套裝在所述絲杠上，所述加載組件連接塊套裝在所述絲杠螺母上，所述軸承座套裝在所述絲杠上，所述軸承座安裝在立柱的突出面上，所述伺服電機(jī)的主軸和所述絲杠通過(guò)所述集成箱連接在一起。

5、進(jìn)一步地，所述加載組件包括八角龍門、液壓缸、輪輻式力傳感器轉(zhuǎn)接塊、輪輻式力傳感器、加載前端、八角龍門后板；所述八角龍門的兩對(duì)稱面通過(guò)加載組件連接塊連接到所述拖動(dòng)組件上，所述八角龍門的另外六個(gè)面用于安裝所述液壓缸對(duì)所述測(cè)量組件進(jìn)行加載，所述液壓缸和所述輪輻式力傳感器通過(guò)所述輪輻式力傳感器轉(zhuǎn)接塊進(jìn)行連接，所述加載前端安裝于所述輪輻式力傳感器上，所述八角龍門上安裝有八角龍門后板，所述八角龍門后板與所述測(cè)量組件通過(guò)雙頭螺柱進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)所述八角龍門與所述測(cè)量組件的連接。

6、進(jìn)一步地，所述測(cè)量組件包括轉(zhuǎn)接板、被測(cè)導(dǎo)軌副安裝靠柵、被測(cè)導(dǎo)軌副、s型拉壓力傳感器、s型拉壓力傳感器安裝支架、測(cè)量架、溫度傳感器、接觸式位移傳感器、三軸振動(dòng)傳感器、加載塊、接觸式位移傳感器安裝架；所述被測(cè)導(dǎo)軌副安裝在所述轉(zhuǎn)接板上，所述被測(cè)導(dǎo)軌副安裝靠柵設(shè)置于被測(cè)導(dǎo)軌副側(cè)面，所述被測(cè)導(dǎo)軌副安裝靠柵用于所述被測(cè)導(dǎo)軌副安裝時(shí)的定位，所述s型拉壓力傳感器通過(guò)所述s型拉壓力傳感器安裝支架安裝在所述測(cè)量架上，所述測(cè)量架安裝在所述加載塊上，所述溫度傳感器和所述三軸振動(dòng)傳感器磁吸在所述測(cè)量架上，所述接觸式位移傳感器設(shè)置有三臺(tái)，其中兩臺(tái)接觸式位移傳感器安裝在被測(cè)導(dǎo)軌副的滑塊上表面中心兩側(cè)，第三臺(tái)接觸式位移傳感器水平安裝在被測(cè)導(dǎo)軌副的滑塊后側(cè)，所述加載塊安裝在所述被測(cè)導(dǎo)軌副的滑塊的上表面。

7、本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果如下：

8、1、本試驗(yàn)臺(tái)可以在同一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行綜合性能試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)、疲勞壽命試驗(yàn)以及靜剛度實(shí)驗(yàn)，能夠滿足滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副全參數(shù)的綜合測(cè)量；

9、2、本試驗(yàn)臺(tái)一次性可以加載6根導(dǎo)軌，八面體立柱的不同對(duì)面加載荷可以不同，提升了實(shí)驗(yàn)效率；

10、3、本試驗(yàn)臺(tái)的加載使用液壓系統(tǒng)，加載力準(zhǔn)確可控，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功重比高；

11、4、本試驗(yàn)臺(tái)在運(yùn)行精度測(cè)量中，采用了三臺(tái)接觸式位移傳感器，考慮到了被測(cè)導(dǎo)軌的扭曲測(cè)量，且運(yùn)行精度的計(jì)算準(zhǔn)確可靠；

12、5、本實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以通過(guò)更換所述測(cè)量加和轉(zhuǎn)接板來(lái)實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的試驗(yàn)和測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)上現(xiàn)有的大部分滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的測(cè)量。

技術(shù)特征：

1.一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括床身(1)、拖動(dòng)組件(2)、加載組件(3)、測(cè)量組件(4)；所述床身(1)包括立柱(13)，所述立柱(13)的截面為八邊形，所述立柱(13)設(shè)置有兩對(duì)稱的突出表面，所述拖動(dòng)部件(2)設(shè)置有兩組，兩組所述拖動(dòng)部件(2)分別安裝于所述立柱(13)的兩對(duì)稱突出表面，所述測(cè)量組件(4)設(shè)置有六組，六組所述測(cè)量組件(4)分別安裝于所述立柱(13)的其他六個(gè)面，所述加載組件(3)通過(guò)絲杠導(dǎo)軌副安裝于兩組所述拖動(dòng)組件(2)上，所述加載組件(3)通過(guò)s型拉壓力傳感器(44)與所述測(cè)量組件(4)的進(jìn)行連接。

2.如權(quán)利要求1所述一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述床身(1)包括底座(12)、立柱(13)、主導(dǎo)軌(14)、主滑塊(15)、測(cè)量組件安裝靠柵(16)、主導(dǎo)軌安裝靠柵(17)、夾緊螺釘(18)、接觸開(kāi)關(guān)擋塊(19)、光電開(kāi)關(guān)擋塊(110)、接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽(111)、光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽(112)，所述立柱(13)豎直安裝于底座(12)上，所述主導(dǎo)軌(14)安裝于立柱(13)的兩凸出表面上，所述主滑塊(15)滑動(dòng)設(shè)置于主導(dǎo)軌(14)上，所述主導(dǎo)軌(14)的兩側(cè)分別設(shè)置有主導(dǎo)軌安裝靠柵(17)和夾緊螺釘(18)，安裝時(shí)所述主導(dǎo)軌(14)一側(cè)緊靠所述主導(dǎo)軌安裝靠柵(17)，另一側(cè)用一排所述夾緊螺釘(18)進(jìn)行夾緊，所述主導(dǎo)軌(14)和所述主滑塊(15)用于所述加載組件(3)運(yùn)動(dòng)的承載和導(dǎo)向；所述立柱(13)安裝有測(cè)量組件(4)的面上設(shè)置有測(cè)量組件安裝靠柵(16)，所述測(cè)量組件安裝靠柵(16)用于所述測(cè)量組件(4)的安裝定位，所述立柱(13)安裝有主導(dǎo)軌(14)的面上開(kāi)設(shè)有接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽(111)和光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽(112)，接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽(111)和光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽(112)沿主導(dǎo)軌(14)的長(zhǎng)度方向設(shè)置，兩所述接觸開(kāi)關(guān)擋塊(19)安裝在所述接觸開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽(111)內(nèi)，兩所述光電開(kāi)關(guān)擋塊(110)安裝在所述光電開(kāi)關(guān)擋塊安裝槽(112)內(nèi)。

3.如權(quán)利要求1所述一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述拖動(dòng)組件(2)包括軸承座(21)、絲杠(22)、加載組件連接塊(23)、絲杠螺母(24)、集成箱(25)、伺服電機(jī)(26)；所述軸承座(21)套裝有軸承，所述集成箱(25)安裝在所述立柱(13)的突出面上，所述伺服電機(jī)(26)安裝在所述集成箱(25)的下端，所述絲杠螺母(24)套裝在所述絲杠(22)上，所述加載組件連接塊(23)套裝在所述絲杠螺母(24)上，所述軸承座(21)套裝在所述絲杠(22)上，所述軸承座(21)安裝在立柱(13)的突出面上，所述伺服電機(jī)(26)的主軸和所述絲杠(22)通過(guò)所述集成箱(25)連接在一起。

4.如權(quán)利要求3所述一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述加載組件(3)包括八角龍門(31)、液壓缸(34)、輪輻式力傳感器轉(zhuǎn)接塊(35)、輪輻式力傳感器(36)、加載前端(37)、八角龍門后板(38)；所述八角龍門(31)的兩對(duì)稱面通過(guò)加載組件連接塊(23)連接到所述拖動(dòng)組件(2)上，所述八角龍門(31)的另外六個(gè)面用于安裝所述液壓缸(34)對(duì)所述測(cè)量組件(4)進(jìn)行加載，所述液壓缸(34)和所述輪輻式力傳感器(36)通過(guò)所述輪輻式力傳感器轉(zhuǎn)接塊(35)進(jìn)行連接，所述加載前端(37)安裝于所述輪輻式力傳感器(36)上，所述八角龍門(31)上安裝有八角龍門后板(38)，所述八角龍門后板(38)與所述測(cè)量組件(4)通過(guò)雙頭螺柱進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)所述八角龍門(31)與所述測(cè)量組件(4)的連接。

5.如權(quán)利要求1所述一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述測(cè)量組件(4)包括轉(zhuǎn)接板(41)、被測(cè)導(dǎo)軌副安裝靠柵(42)、被測(cè)導(dǎo)軌副(43)、s型拉壓力傳感器(44)、s型拉壓力傳感器安裝支架(45)、測(cè)量架(46)、溫度傳感器(47)、接觸式位移傳感器(48)、三軸振動(dòng)傳感器(49)、加載塊(410)、接觸式位移傳感器安裝架(411)；所述被測(cè)導(dǎo)軌副(43)安裝在所述轉(zhuǎn)接板(41)上，所述被測(cè)導(dǎo)軌副安裝靠柵(42)設(shè)置于被測(cè)導(dǎo)軌副(43)側(cè)面，所述被測(cè)導(dǎo)軌副安裝靠柵(42)用于所述被測(cè)導(dǎo)軌副(43)安裝時(shí)的定位，所述s型拉壓力傳感器(44)通過(guò)所述s型拉壓力傳感器安裝支架(45)安裝在所述測(cè)量架(46)上，所述測(cè)量架(46)安裝在所述加載塊(410)上，所述溫度傳感器(47)和所述三軸振動(dòng)傳感器(49)磁吸在所述測(cè)量架(46)上，所述接觸式位移傳感器(48)設(shè)置有三臺(tái)，其中兩臺(tái)接觸式位移傳感器(48)安裝在被測(cè)導(dǎo)軌副(43)的滑塊上表面中心兩側(cè)，第三臺(tái)接觸式位移傳感器(48)水平安裝在被測(cè)導(dǎo)軌副(43)的滑塊后側(cè)，所述加載塊(410)安裝在所述被測(cè)導(dǎo)軌副(43)的滑塊的上表面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種立式高效滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副綜合試驗(yàn)臺(tái)，包括床身、拖動(dòng)組件、加載組件和測(cè)量組件；拖動(dòng)組件由絲杠導(dǎo)軌副和伺服電機(jī)組成，加載組件由八角龍門和液壓缸組成，測(cè)量組件由被測(cè)導(dǎo)軌副、轉(zhuǎn)接板、測(cè)量架、多種傳感器和加載塊組成；床身兩對(duì)稱突出面用于安裝拖動(dòng)組件，另外六個(gè)面用安裝測(cè)量組件，加載組件的八角龍門與拖動(dòng)組件的絲杠導(dǎo)軌副進(jìn)行連接，通過(guò)S型拉壓力傳感器與測(cè)量組件的滑塊連接，通過(guò)液壓缸對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌副進(jìn)行加載。本發(fā)明可在一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行滾動(dòng)導(dǎo)軌副的綜合性能測(cè)量、可靠性、疲勞壽命以及靜剛度多種試驗(yàn)，且可同時(shí)對(duì)多根導(dǎo)軌副進(jìn)行試驗(yàn)，提升了導(dǎo)軌副試驗(yàn)臺(tái)的性能和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：趙云博,王國(guó)彪,韓軍君,王鵬,陸秉賢,許武川,婁依峰,戴林波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2