CN106871760A - 一种滚珠滑块的测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚珠滑块的测量装置及测量方法，该测量装置包括矩形框架及由固定座、移动座、移动辅助件及对称设于固定座和移动座上的两个测量头组成的滑块定位组件，固定座固定于矩形框架的内底面的左侧上，移动辅助件设于矩形框架的内底面的右侧上，移动座设于移动辅助件上，固定座与移动座之间设有压簧，测量头的上部的外侧面上设有与滚珠滑块的上、下滚道各自对应的上、下弧形槽，其内各活动设有与滚珠的半径相同的量棒，矩形框架的右侧设有能使移动座左右移动的紧定螺钉，压簧作用下上下量棒对应与上、下滚道贴合，矩形框架的顶部、左右侧均装有量具锁紧座，其上装有千分表；优点是能提高测量效率，且能消除诸多误差因素，提高测量精度。

Description

一种滚珠滑块的测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种滚珠直线导轨副中的零件测量技术，尤其是涉及一种滚珠滑块的测量装置及测量方法，其可快速且精确的测量得到凹字形滚珠滑块的各项尺寸。

背景技术

随着“工业4.0”和国家战略“2025”的推进，自动化、高集成、高精度、快响应设备也层出不穷，而滚珠直线导轨副在其中扮演着重要角色。随着加工技术的快速发展，对滚珠直线导轨副的主关零件导轨、滚珠滑块的测量精度以及测量效率的要求越来越高。尤其是滚珠滑块，由于其形状特殊，单一的测量工具无法直接测量。传统的滚珠滑块的滚道测量方法是使用量棒、量块、千分表、高度尺以及大理石等来实现，使滚珠滑块的基准面紧贴着大理石的表面，再用千分表分别测量放置于上滚道和下滚道内的量棒的偏差值，得出滚珠滑块的滚道的开档大小及滚道到基准面的尺寸；这种测量方法对操作者使用量具的熟练度要求非常高，且测量时效率低下，存在各类误差因素。

中国公告的发明专利“滑块滚道测量装置及其工作方法”（公告号：CN102944154B，专利号：201210460058.5）公开了一种可以直接测量滑块滚道位置尺寸的滑块滚道测量装置，其包括：测量装置体、楔形棒、两个对称的活动块和四根量棒，各活动块的内侧面上分别设有凹槽，该凹槽的内侧面为斜面，各活动块的外侧设有两个平行的圆弧形槽；两个活动块两端均装有弹性件。其工作方法包括：将测量装置体放到滑块上，将四根量棒放到滑块滚道与活动块上的圆弧形槽之间的对应位置；将楔形棒从测量装置体的尾部插入通孔，并插入到两个活动块之间以压紧四根量棒，使四根量棒与滑块滚道装配到位；测量各量棒的外露端之间的相关尺寸得出：滑块的上下滚道对称中心线与滑块底面的距离、右侧滚道中心线与滑块右侧面的距离、左右滚道中心线之间的距离。该滑块滚道测量装置及其工作方法相对传统的滑块的滚道测量方法，更为方便，且可以直接测量滑块滚道的位置尺寸，但是，通过该滑块滚道测量装置及其工作方法对滑块进行测量时一边需要塞紧楔形棒，一边再拿千分尺进行手动测量，存在一定的麻烦；另一方面，如果一个人进行测量操作，那么在楔形棒有松动的情况下，必然会影响测量精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种滚珠滑块的测量装置及测量方法，该测量装置结构简单、使用方便，且该测量装置及测量方法能够提高滚珠滑块的测量效率，同时能够消除诸多误差因素，提高滚珠滑块的测量精度，从而能够提高滚珠滑块的生产效率和质量。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种滚珠滑块的测量装置，其特征在于包括矩形框架及设置于所述的矩形框架内的滑块定位组件，所述的滑块定位组件由固定座、移动座、移动辅助件及两个测量头组成，所述的固定座固定于所述的矩形框架的内底面的左侧上，所述的移动辅助件设置于所述的矩形框架的内底面的右侧上，所述的移动座固定于所述的移动辅助件上，所述的固定座的顶端面与所述的移动座的顶端面齐平，所述的固定座与所述的移动座相对的内侧面之间设置有压簧，两个所述的测量头对称固定于所述的固定座的顶端面和所述的移动座的顶端面上，所述的测量头的上部的外侧面上沿前后方向设置有与凹字形滚珠滑块的上滚道对应的上弧形槽、与凹字形滚珠滑块的下滚道对应的下弧形槽，所述的上弧形槽和所述的下弧形槽内各活动设置有一根量棒，所述的量棒的半径与成品时凹字形滚珠滑块的上滚道和下滚道内设置的标准滚珠的半径相同，所述的矩形框架的右侧与所述的移动座的右端面对应的位置处设置有一个用于使所述的移动座左右移动以调节两个所述的测量头之间的距离的紧定螺钉，凹字形滚珠滑块沿四根所述的量棒推入至两个所述的测量头上后，在所述的压簧作用下所述的上弧形槽内的所述的量棒与凹字形滚珠滑块的上滚道贴合、所述的下弧形槽内的所述的量棒与凹字形滚珠滑块的下滚道贴合，所述的矩形框架的顶部、左侧和右侧均安装有量具锁紧座，所述的量具锁紧座上安装有千分表。使用该测量装置测量凹字形滚珠滑块的尺寸前，调节紧定螺钉使移动座向固定座方向移动，即使得两个测量头靠近，当两个上弧形槽之间的间距小于凹字形滚珠滑块的两个上滚道或两个下滚道之间的间距时，将凹字形滚珠滑块沿前后方向推入至两个测量头上；然后松开紧定螺钉，此时在压簧的作用下移动座远离固定座，直至位于上弧形槽内的量棒与凹字形滚珠滑块的上滚道贴合，位于下弧形槽内的量棒与凹字形滚珠滑块的下滚道贴合；再利用三个千分表分别对凹字形滚珠滑块的顶面、左侧基准面以及移动座的右端面进行测量，即可得出凹字形滚珠滑块的上滚道到凹字形滚珠滑块的顶面和左侧基准面或凹字形滚珠滑块的下滚道到凹字形滚珠滑块的顶面和左侧基准面、以及上滚道之间或下滚道之间的尺寸偏差。

所述的矩形框架由上板、与所述的上板对应的下板、左侧板、与所述的左侧板对应的右侧板连接围成，所述的固定座固定于所述的下板的上表面的左侧上，所述的移动辅助件设置于所述的下板的上表面的右侧上，所述的右侧板上与所述的移动座的右端面对应的位置处开设有一个螺孔，所述的紧定螺钉设置于所述的螺孔内，所述的上板、所述的左侧板和所述的右侧板上均安装有所述的量具锁紧座。这种结构的矩形框架不仅结构简单、拆装方便，而且方便滑块定位组件中的各个部件的拆装，同时方便凹字形滚珠滑块的推入。

所述的移动辅助件包括前后并列固定于所述的下板的上表面的右侧上的一对导轨、设置于所述的导轨上的滑块，所述的滑块的底部设置有与所述的导轨相适配的滑槽，所述的移动座固定于所述的滑块的顶端面上。当紧定螺钉拧紧过程中，紧定螺钉推动移动座向固定座移动，此时与移动座固定的滑块在导轨上移动；当松开紧定螺钉的过程中，在压簧的复原下移动座远离固定座，此时与移动座固定的滑块也在导轨上移动；通过滑块与导轨的配合，使得移动座的移动更为平稳。

两个所述的测量头均呈L型包括横座和竖块，两个所述的测量头相背，位于左侧的所述的横座与所述的固定座的顶端面固定连接，位于右侧的所述的横座与所述的移动座的顶端面固定连接，两个所述的竖块的上部的外侧面上均设置有所述的上弧形槽和所述的下弧形槽，所述的上弧形槽和所述的下弧形槽的形状曲线与实际用于与凹字形滚珠滑块相配合的导轨的形状曲线一致。

所述的上弧形槽内的所述的量棒通过螺钉与所述的上弧形槽活动连接，所述的下弧形槽内的所述的量棒也通过螺钉与所述的下弧形槽活动连接。在此，使用螺钉固定上弧形槽与位于其内的量棒时，不拧紧螺钉，这是为了使量棒在上弧形槽内可活动；同样，使用螺钉固定下弧形槽与位于其内的量棒时，不拧紧螺钉，这是为了使量棒在下弧形槽内可活动，由于上弧形槽和下弧形槽的形状曲线与实际用于与凹字形滚珠滑块相配合的导轨的形状曲线一致，且量棒的半径等于凹字形滚珠滑块实际使用时上滚道和下滚道内设置的标准滚珠的半径，因此当凹字形滚珠滑块套上量棒以后，相当于凹字形滚珠滑块的实际工作状态，浮动的量棒就像滚珠在压簧的弹力作用下自适应地张紧凹字形滚珠滑块。

一种滚珠滑块的测量方法，其特征在于在上述的一种滚珠滑块的测量装置上实现，包括以下步骤：

①拧紧紧定螺钉，使移动座向固定座方向移动，压簧被压缩，两个测量头相对之间的间距缩小，当两个测量头上的量棒之间的间距小于被测的凹字形滚珠滑块的两个上滚道之间的间距时，停止拧紧紧定螺钉；

②将被测的凹字形滚珠滑块沿着量棒推入至两个测量头上，松开紧定螺钉，在压簧作用下，移动座远离固定座，两个测量头相对之间的间距增大，直至上弧形槽内的量棒与被测的凹字形滚珠滑块的上滚道贴合、下弧形槽内的量棒与被测的凹字形滚珠滑块的下滚道贴合；

③利用三个量具锁紧座固定的千分表分别对被测的凹字形滚珠滑块的顶面、左侧基准面以及移动座的右端面进行测量，得出被测的凹字形滚珠滑块的上滚道到被测的凹字形滚珠滑块的顶面、左侧基准面以及两个上滚道之间的尺寸偏差。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）利用移动座配合紧定螺钉和压簧，使凹字形滚珠滑块定位于两个测量头上，再采用与实际安装使用的标准滚珠的半径一致的四根量棒，并利用量具锁紧座上固定的量具（千分表）可以精确测量得到凹字形滚珠滑块的上滚道与凹字形滚珠滑块的顶面和左侧基准面以及凹字形滚珠滑块的上滚道之间的尺寸偏差。

2）当紧定螺钉松开时压簧恢复，直至位于左侧的上下两根量棒对应与凹字形滚珠滑块的左侧的上滚道和下滚道相吻合、位于右侧的上下两根量棒对应与凹字形滚珠滑块的右侧的上滚道和下滚道相吻合，使得凹字形滚珠滑块稳定的定位于两个测量头上，不会松动，消除了诸多误差因素，从而提高了凹字形滚珠滑块的测量精度。

3）利用该测量装置测量凹字形滚珠滑块的相关尺寸时，先拧紧紧定螺钉，然后推入凹字形滚珠滑块，接着松开紧定螺钉，利用三个千分表分别对凹字形滚珠滑块的顶面、左侧基准面以及移动座的右端面进行测量，直接读出凹字形滚珠滑块的上滚道与凹字形滚珠滑块的顶面和左侧基准面以及凹字形滚珠滑块的上滚道之间的尺寸偏差，整个操作过程简单，且无需手拿量具，一个人就行方便的完成测量，且测量效率高。

附图说明

图1为本发明的测量装置的分解结构示意图；

图2为本发明的测量装置的正面结构（已定位凹字形滚珠滑块）示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

本实施例提出的一种滚珠滑块的测量装置，如图所示，其包括矩形框架1及设置于矩形框架1内的滑块定位组件，滑块定位组件由固定座21、移动座22、移动辅助件23及两个测量头24组成，固定座21固定于矩形框架1的内底面的左侧上，移动辅助件23设置于矩形框架1的内底面的右侧上，移动座22固定于移动辅助件23上，固定座21的顶端面与移动座22的顶端面齐平，固定座21与移动座22相对的内侧面之间设置有压簧25，两个测量头24对称固定于固定座21的顶端面和移动座22的顶端面上，测量头24的上部的外侧面上沿前后方向设置有与凹字形滚珠滑块9的上滚道91对应的上弧形槽241、与凹字形滚珠滑块9的下滚道92对应的下弧形槽242，上弧形槽241和下弧形槽242内各活动设置有一根量棒26，量棒26的半径与成品时凹字形滚珠滑块9的上滚道91和下滚道92内设置的标准滚珠（图中未示出）的半径相同，矩形框架1的右侧与移动座22的右端面对应的位置处设置有一个用于使移动座22左右移动以调节两个测量头24之间的距离的紧定螺钉27，凹字形滚珠滑块9沿四根量棒26推入至两个测量头24上后，在压簧25作用下上弧形槽241内的量棒26与凹字形滚珠滑块9的上滚道91贴合、下弧形槽242内的量棒26与凹字形滚珠滑块9的下滚道92贴合，矩形框架1的顶部、左侧和右侧均安装有量具锁紧座28，量具锁紧座28安装有千分表29。利用移动座22配合紧定螺钉27和压簧25，使凹字形滚珠滑块9定位于两个测量头24上，再采用与标准滚珠的半径一致的四根量棒26，并利用三个量具锁紧座28上固定的千分表分别对凹字形滚珠滑块9的顶面、左侧基准面以及移动座22的右端面进行测量，即可得出凹字形滚珠滑块9的上滚道91到凹字形滚珠滑块9的顶面和左侧基准面或凹字形滚珠滑块9的下滚道92到凹字形滚珠滑块9的顶面和左侧基准面、以及上滚道91之间或下滚道92之间的尺寸偏差；当紧定螺钉27松开时压簧25恢复，直至位于左侧的上下两根量棒26对应与凹字形滚珠滑块9的左侧的上滚道91和下滚道92相吻合、位于右侧的上下两根量棒26对应与凹字形滚珠滑块9的右侧的上滚道91和下滚道92相吻合，使得凹字形滚珠滑块9稳定的定位于两个测量头24上，不会松动，消除了诸多误差因素，从而提高了凹字形滚珠滑块9的测量精度；利用该测量装置测量凹字形滚珠滑块9的相关尺寸时，先拧紧紧定螺钉27，然后推入凹字形滚珠滑块9，接着松开紧定螺钉27，再利用三个千分表29分别对凹字形滚珠滑块9的顶面、左侧基准面以及移动座22的右端面进行测量读数，整个操作过程简单，且无需手拿量具，一个人就行方便的完成测量，且测量效率高。

在本实施例中，矩形框架1由上板11、与上板11对应的下板12、左侧板13、与左侧板13对应的右侧板14连接围成，上板11的左侧靠近左端的位置与左侧板13的顶端面固定连接，上板11的右侧靠近右端的位置与右侧板14的顶端面固定连接，左侧板13的下部靠近底端的位置与下板12的左端面固定连接，右侧板14的下部靠近底端的位置与下板12的右端面固定连接，固定座21固定于下板12的上表面的左侧上，移动辅助件23设置于下板12的上表面的右侧上，右侧板14上与移动座22的右端面对应的位置处开设有一个螺孔15，紧定螺钉27设置于螺孔15内，上板11、左侧板13和右侧板14上均安装有上述的量具锁紧座28。这种结构的矩形框架1不仅结构简单、拆装方便，而且方便滑块定位组件中的各个部件的拆装，同时方便凹字形滚珠滑块9的推入。

在本实施例中，移动辅助件23包括前后并列固定于下板12的上表面的右侧上的一对导轨232、设置于导轨232上的滑块233，滑块233的底部设置有与导轨232相适配的滑槽234，移动座22固定于滑块233的顶端面上。当紧定螺钉27拧紧过程中，紧定螺钉27推动移动座22向固定座21移动，此时与移动座22固定的滑块233在导轨232上移动；当松开紧定螺钉27的过程中，在压簧25的复原下移动座22远离固定座21，此时与移动座22固定的滑块233也在导轨232上移动；通过滑块233与导轨232的配合，使得移动座22的移动更为平稳。

在本实施例中，两个测量头24均呈L型包括横座243和竖块244，两个测量头24相背，位于左侧的横座243与固定座21的顶端面固定连接，位于右侧的横座243与移动座22的顶端面固定连接，两个竖块244的上部的外侧面上均设置有上述的上弧形槽241和下弧形槽242，上弧形槽241和下弧形槽242的形状曲线与实际用于与凹字形滚珠滑块9相配合的导轨的形状曲线一致。

在本实施例中，上弧形槽241内的量棒26通过螺钉与上弧形槽241活动连接，下弧形槽242内的量棒26也通过螺钉与下弧形槽242活动连接。在此，使用螺钉固定上弧形槽241与位于其内的量棒26时，不拧紧螺钉，这是为了使量棒26在上弧形槽241内可活动；同样，使用螺钉固定下弧形槽242与位于其内的量棒26时，不拧紧螺钉，这是为了使量棒26在下弧形槽242内可活动，由于上弧形槽241和下弧形槽242的形状曲线与实际用于与凹字形滚珠滑块9相配合的导轨的形状曲线一致，且量棒26的半径等于凹字形滚珠滑块9实际使用时上滚道91和下滚道92内设置的标准滚珠的半径，因此当凹字形滚珠滑块9套上量棒26以后，相当于凹字形滚珠滑块9的实际工作状态，浮动的量棒26就像滚珠在压簧的弹力作用下自适应地张紧凹字形滚珠滑块9。

在本实施例中，上板11、左侧板13、右侧板14、下板12、固定座21、移动座22、测量头24、量具锁紧座28均可采用合金结构钢材制成；导轨232、滑块233、压簧25采用现有技术；紧定螺钉27可采用内六角平端圆柱螺钉；千分表29可由现有的其他常规量具替代。

使用该测量装置测量凹字形滚珠滑块9的尺寸前，调节紧定螺钉27使移动座22向固定座21方向移动，即使得两个测量头24靠近，当两个上弧形槽241之间的间距小于凹字形滚珠滑块9的两个上滚道91或两个下滚道92之间的间距时，将凹字形滚珠滑块9沿前后方向推入至两个测量头24上；然后松开紧定螺钉27，此时在压簧25的作用下移动座22远离固定座21，直至位于上弧形槽241内的量棒26与凹字形滚珠滑块9的上滚道91贴合，位于下弧形槽242内的量棒26与凹字形滚珠滑块9的下滚道92贴合；再利用三个千分表29分别对凹字形滚珠滑块9的顶面、左侧基准面以及移动座22的右端面进行测量，即可得出凹字形滚珠滑块9的上滚道91到凹字形滚珠滑块9的顶面和左侧基准面或凹字形滚珠滑块9的下滚道到凹字形滚珠滑块9的顶面和左侧基准面、以及上滚道91之间或下滚道92之间的尺寸偏差。

实施例二：

本实施例提出的一种滚珠滑块的测量方法，其在实施例一给出的一种滚珠滑块的测量装置上实现，包括以下步骤：

①拧紧紧定螺钉27，使移动座22向固定座21方向移动，压簧25被压缩，两个测量头24相对之间的间距缩小，当两个测量头24上的量棒26之间的间距小于被测的凹字形滚珠滑块9的两个上滚道91之间的间距时，停止拧紧紧定螺钉27。

②将被测的凹字形滚珠滑块9沿着四根量棒26推入至两个测量头24上，松开紧定螺钉27，在压簧25作用下，移动座22远离固定座21，两个测量头24相对之间的间距增大，直至上弧形槽241内的量棒26与被测的凹字形滚珠滑块9的上滚道91贴合、下弧形槽242内的量棒26与被测的凹字形滚珠滑块9的下滚道92贴合。

③利用三个量具锁紧座28固定的千分表29分别对被测的凹字形滚珠滑块9的顶面、左侧基准面以及移动座22的右端面进行测量，得出被测的凹字形滚珠滑块9的上滚道91到被测的凹字形滚珠滑块9的顶面、左侧基准面以及两个上滚道91之间的尺寸偏差。

Claims (6)

1.一种滚珠滑块的测量装置，其特征在于包括矩形框架及设置于所述的矩形框架内的滑块定位组件，所述的滑块定位组件由固定座、移动座、移动辅助件及两个测量头组成，所述的固定座固定于所述的矩形框架的内底面的左侧上，所述的移动辅助件设置于所述的矩形框架的内底面的右侧上，所述的移动座固定于所述的移动辅助件上，所述的固定座的顶端面与所述的移动座的顶端面齐平，所述的固定座与所述的移动座相对的内侧面之间设置有压簧，两个所述的测量头对称固定于所述的固定座的顶端面和所述的移动座的顶端面上，所述的测量头的上部的外侧面上沿前后方向设置有与凹字形滚珠滑块的上滚道对应的上弧形槽、与凹字形滚珠滑块的下滚道对应的下弧形槽，所述的上弧形槽和所述的下弧形槽内各活动设置有一根量棒，所述的量棒的半径与成品时凹字形滚珠滑块的上滚道和下滚道内设置的标准滚珠的半径相同，所述的矩形框架的右侧与所述的移动座的右端面对应的位置处设置有一个用于使所述的移动座左右移动以调节两个所述的测量头之间的距离的紧定螺钉，凹字形滚珠滑块沿四根所述的量棒推入至两个所述的测量头上后，在所述的压簧作用下所述的上弧形槽内的所述的量棒与凹字形滚珠滑块的上滚道贴合、所述的下弧形槽内的所述的量棒与凹字形滚珠滑块的下滚道贴合，所述的矩形框架的顶部、左侧和右侧均安装有量具锁紧座，所述的量具锁紧座安装有千分表。

2.根据权利要求1所述的一种滚珠滑块的测量装置，其特征在于所述的矩形框架由上板、与所述的上板对应的下板、左侧板、与所述的左侧板对应的右侧板连接围成，所述的固定座固定于所述的下板的上表面的左侧上，所述的移动辅助件设置于所述的下板的上表面的右侧上，所述的右侧板上与所述的移动座的右端面对应的位置处开设有一个螺孔，所述的紧定螺钉设置于所述的螺孔内，所述的上板、所述的左侧板和所述的右侧板上均安装有所述的量具锁紧座。

3.根据权利要求2所述的一种滚珠滑块的测量装置，其特征在于所述的移动辅助件包括前后并列固定于所述的下板的上表面的右侧上的一对导轨、设置于所述的导轨上的滑块，所述的滑块的底部设置有与所述的导轨相适配的滑槽，所述的移动座固定于所述的滑块的顶端面上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种滚珠滑块的测量装置，其特征在于两个所述的测量头均呈L型包括横座和竖块，两个所述的测量头相背，位于左侧的所述的横座与所述的固定座的顶端面固定连接，位于右侧的所述的横座与所述的移动座的顶端面固定连接，两个所述的竖块的上部的外侧面上均设置有所述的上弧形槽和所述的下弧形槽，所述的上弧形槽和所述的下弧形槽的形状曲线与实际用于与凹字形滚珠滑块相配合的导轨的形状曲线一致。

5.根据权利要求4所述的一种滚珠滑块的测量装置，其特征在于所述的上弧形槽内的所述的量棒通过螺钉与所述的上弧形槽活动连接，所述的下弧形槽内的所述的量棒也通过螺钉与所述的下弧形槽活动连接。

6.一种滚珠滑块的测量方法，其特征在于在权利要求1所述的一种滚珠滑块的测量装置上实现，包括以下步骤：

①拧紧紧定螺钉，使移动座向固定座方向移动，压簧被压缩，两个测量头相对之间的间距缩小，当两个测量头上的量棒之间的间距小于被测的凹字形滚珠滑块的两个上滚道之间的间距时，停止拧紧紧定螺钉；

②将被测的凹字形滚珠滑块沿着量棒推入至两个测量头上，松开紧定螺钉，在压簧作用下，移动座远离固定座，两个测量头相对之间的间距增大，直至上弧形槽内的量棒与被测的凹字形滚珠滑块的上滚道贴合、下弧形槽内的量棒与被测的凹字形滚珠滑块的下滚道贴合；

③利用三个量具锁紧座固定的千分表分别对被测的凹字形滚珠滑块的顶面、左侧基准面以及移动座的右端面进行测量，得出被测的凹字形滚珠滑块的上滚道到被测的凹字形滚珠滑块的顶面、左侧基准面以及两个上滚道之间的尺寸偏差。