[發明專利]精密滾動直線導軌副精度保持性試驗裝置與方法

有效

• 申請號: 201210104645.0
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102620934A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 陶衛軍;馮虎田;歐屹;王禹林;李春梅;韓軍;鐘洋;孫震
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種精密滾動直線導軌副精度保持性試驗裝置，其特征在于，包括床身[1]、直線電機定子[2]、滑塊[3]、臺架[4]、加載裝置[5]、導向直線導軌[6]、后防撞器[7]、被測導軌[8]、第一激光位移傳感器[9]、第二激光位移傳感器[10]、轉接板[11]、被測滑塊[12]、動子座[13]、直線電機動子[14]、墊板[15]、前防撞器[16]；

床身[1]的中間設置凹槽，直線電機定子[2]的數量為兩個，該兩個直線電機定子對稱安裝在床身[1]中間的凹槽內，導向直線導軌[6]的數量也為兩個，每個導向直線導軌[6]對應一個直線電機定子[2]并位于直線電機定子[2]的外側，所述兩個導向直線導軌[6]相互平行并與直線電機定子[2]平行，直線電機動子[14]位于直線電機定子[2]之間并與動子座[13]相固連，所述動子座[13]安裝在一組滑塊[3]上，該組滑塊[3]的數量為四個并分別安裝在兩根導向直線導軌[6]上，每根導軌上安裝兩個滑塊，臺架[4]固定在動子座[13]的上方，臺架[4]上設置兩套加載裝置[5]，該兩套加載裝置對稱安裝在臺架[4]的兩側，導向直線導軌[6]的前端和后端分別設置一對前防撞器[16]和后防撞器[7],每根導軌對應一個前防撞器和一個后防撞器；

床身[1]的兩側臺面上分別固連墊板[15],?每個墊板[15]上設置一根被測導軌[8],每根被測導軌[8]上安裝一個被測滑塊[12],?每個被測滑塊[12]上固連一個轉接板[11]，每個轉接板[11]上設置兩個激光位移傳感器，該兩個激光位移傳感器為第一激光位移傳感器[9]和第二激光位移傳感器[10]，其中第一激光位移傳感器[9]對準被測導軌基準測面，第二激光位移傳感器[10]對準被測導軌基準底面。

2.根據權利要求1所述的精密滾動直線導軌副精度保持性試驗裝置，其特征在于，所述加載裝置[5]包括交流伺服電機[501]、減速器[502]、固定座[503]、聯軸器[504]、固定螺母[505]、套筒[506]、推力滾子軸承[507]、梯形絲杠[508]、梯形螺母[509]、連接套[510]、碟簧組[511]、圓板[512]、壓力傳感器[513]、加載桿[514]、調整螺釘[515]、導向端蓋[516]、導向鍵[517]、導向筒[518]；

交流伺服電機[501]與減速器[502]相連接，該減速器[502]安裝在固定座[503]上，所述固定座[503]安裝在臺架[4]上，所述交流伺服電機[501]的輸出軸與減速器[502]的輸入軸相連，減速器[502]的輸出軸通過聯軸器[504]與梯形絲杠[508]的一端相連，所述梯形絲杠[508]穿過臺架[4]的通孔內，該梯形絲杠[508]與臺架[4]通孔之間設置一對推力滾子軸承[507]，其中靠近聯軸器[504]的推力滾子軸承通過圓螺母[505]和套筒[506]定位，臺架[4]的另一側設置導向筒[518]，該導向筒[518]的槽內對稱設置一對導向鍵[517]，梯形絲杠[508]的另一端與梯形螺母[509]相連接，該梯形螺母通過導向鍵[517]限制轉動，梯形螺母[509]的另一端設置連接套[510],?連接套[510]的另一端設置碟簧組[511],?所述碟簧組[511]疊放在圓板[512]上，所述圓板[512]與壓力傳感器[513]相接觸并通過導向鍵[517]限制轉動，壓力傳感器[513]安裝在加載桿[514]上，所述加載桿[514]通過導向端蓋[516]導向，并通過導向鍵[517]限制轉動，所述加載桿[514]與轉接板[11]固連，所述導向端蓋[516]與導向筒[518]相固連，該導向端蓋[516]上對稱安裝用于調整加載桿[514]上下位置的調整螺釘[515]。

3.根據權利要求2所述的精密滾動直線導軌副精度保持性試驗裝置，其特征在于，碟簧組[511]的碟簧數量為十片。

4.一種基于權利要求1所述精密滾動直線導軌副精度保持性試驗裝置的試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、確定被測滾動直線導軌副的型號和精度保持性喪失時的平行度誤差邊界值，設定試驗中的直線電機和交流伺服電機的轉速，將被測滾動直線導軌副和對應的墊板安裝在實驗臺上，完成試驗前控制系統與檢測系統的準備工作；

步驟2、工業控制計算機驅動交流伺服電機轉動，從而帶動梯形絲杠轉動，梯形螺母受到導向鍵的限制，不能轉動只能向下移動，壓緊碟簧組將力作用在壓力傳感器上，最終通過加載桿對被測導軌副進行加載，當加載力符合要求時，交流伺服電機停止轉動，梯形絲杠自鎖；數控系統驅動直線電機運動，從而帶動被測導軌副在加載力作用下往復運動；在此過程中第一激光位移傳感器和第二激光位移傳感器對被測導軌副的平行度誤差進行動態檢測；當檢測的平行度誤差超出其精度保持性喪失的邊界值時，確認該被測導軌副已喪失精度保持性；數控系統控制直線電機停轉，該被測導軌副的精度保持性試驗完畢；

步驟3、確定該被測滾動直線導軌副的精度保持性指標，打印試驗結果。