CN107505071A - 用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其可精确测量滚珠丝杠副的摩擦力矩，测量灵敏度高；其包括机架，所述机架下部设有工作台，所述工作台上设有放置滚珠丝杠副的放置机构，所述放置机构上方的所述机架上滑动安装有工作板，并与所述机架顶端的升降气缸相连接，所述工作板上从上往下依次设有伺服电机、扭矩传感器、滚珠花键，且相互之间通过联轴器连接，所述滚珠花键下方通过连杆连接有花键连动机构，且与所述滚珠丝杠副的丝杠配合设置。
Description
技术领域
本发明涉及滚珠丝杠副技术领域，具体为用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置。
背景技术
滚珠丝杠副是数控机床的关键功能部件，其制造水平的高低在很大程度上决定了数控机床的精度高低，随着机械产品，数控机床向高速化、高精度化、复合化与环保化方向发展，对滚珠丝杠副的性能提出了越来越高的要求，摩擦力矩是滚珠丝杠副的重要的使用性能参数，它直接影响到产品的定位精度、传动效率、运动稳定性、使用寿命等，因此摩擦力矩的测量是滚珠丝杠副出厂检测的基本要求，而目前我国生产的滚珠丝杠副的发展水平和国外相比还有不小的差距，除了原材料和加工设备的精度等因素外，没有完善的试验检测手段也是制约其发展的一个重要原因。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其可精确测量滚珠丝杠副的摩擦力矩，测量灵敏度高。
其技术方案是这样的，其特征在于，其包括机架，所述机架下部设有工作台，所述工作台上设有放置滚珠丝杠副的放置机构，所述放置机构上方的所述机架上滑动安装有工作板，并与所述机架顶端的升降气缸相连接，所述工作板上从上往下依次设有伺服电机、扭矩传感器、滚珠花键，且相互之间通过联轴器连接，所述滚珠花键下方通过连杆连接有花键连动机构，且与所述滚珠丝杠副的丝杠配合设置。
其进一步特征在于：
所述放置机构包括放置块，所述放置块固定于所述工作台上，所述放置块上设有中空的放置台，所述滚珠丝杠副的丝母装于所述放置台内；
在所述升降气缸正下方的所述机架上沿其长度方向上设有直线导轨，所述工作板安装于所述直线导轨的滑块一上；
所述花键连动机构包括与所述连杆贯穿连接的连接盘，所述连接盘底端连接有花键套，所述花键套上套装有上托片，所述上托片外环端面上通过销轴一连接有下托片，所述下托片上安装有底盘，所述底盘与销轴二的一端紧配连接，所述销轴二的另一端与所述花键套间隙配合连接；
所述底盘呈T字型，并卡装于所述下托片上，所述底盘中心开有通孔，所述滚珠丝杠副的丝杠端部设置于所述通孔内；
所述花键套上的孔与所述底盘上的通孔位于同一中心线上，且所述花键套上孔的孔径大于所述通孔的孔径；
所述上托片上方的所述花键套上通过连接板连接有监测机构，所述监测机构包括固定于所述机架上的固定架以及安装于所述固定架上的位移传感器，所述固定架上沿其长度方向上设有导轨，所述连接板的一端连接于所述花键套上，所述连接板的另一端安装于所述导轨的滑块二上，所述滑块二上还与导向板的一端连接，所述导向板的另一端套装于所述位移传感器的感应杆上。
本发明的有益效果是，滚珠丝杠副安装于放置机构中，升降气缸推动工作板上下垂直运动，工作板上的伺服电机带动花键连动机构转动，而滚珠丝杠副的丝杠与花键连动机构配合设置，则可通过伺服电机精确控制位移量，并可通过扭矩传感器监测扭矩，从而有效测量滚珠丝杠副的摩擦力矩，测量精度高，且测量灵敏度也高。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的主视图；
图3是花键连动机构的剖视图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明包括机架1，机架1下部设有工作台2，工作台2上设有放置滚珠丝杠副的放置机构，放置机构上方的机架1上滑动安装有工作板3，即在升降气缸4正下方的机架1上沿其长度方向上设有直线导轨5，工作板3安装于直线导轨5的滑块一上；工作板3上端与机架1顶端的升降气缸4相连接，工作板3上从上往下依次设有伺服电机6、扭矩传感器7、滚珠花键8，且相互之间通过联轴器9连接，滚珠花键8下方通过连杆10连接有花键连动机构，且与滚珠丝杠副的丝杠11配合设置。
放置机构包括放置块12，放置块12固定于工作台2上，放置块12上设有中空的放置台13，滚珠丝杠副的丝母14装于放置台13内；花键连动机构包括与连杆11贯穿连接的连接盘15，连接盘15底端连接有花键套16，花键套16上套装有上托片17，上托片17外环端面上通过4根销轴一18连接有下托片19，下托片19上安装有底盘20，底盘20与上托片17通过12根销轴二21配合连接，即底盘20与销轴二21的一端紧配连接，销轴二21的另一端与花键套16间隙配合连接，而销轴二21与花键套16之间的间隙大小即为底盘的摆动量；底盘20呈T字型，并卡装于下托片19上，底盘20中心开有通孔22，滚珠丝杠副的丝杠11端部设置于通孔22内；花键套16上的孔与底盘20上的通孔22位于同一中心线上，且花键套16上孔的孔径大于通孔22的孔径；上托片17上方的花键套16上通过连接板23连接有监测机构，监测机构包括固定于机架1上的固定架24以及安装于固定架24上的位移传感器25，固定架24上沿其长度方向上设有导轨26，连接板23的一端连接于花键套16上，连接板23的另一端安装于导轨26的滑块二27上，滑块二27上还与导向板28的一端连接，导向板28的另一端套装于位移传感器25的感应杆29上。
本发明的工作过程是，滚珠丝杠副安装于放置机构中，升降气缸4推动工作板3沿着直线导轨5上下垂直运动，直至滚珠丝杠副的丝杠11的端部置于底盘20的通孔22中，随后工作板3上的伺服电机6带动花键连动机构转动，则可通过伺服电机6精确控制位移量，并可通过扭矩传感器7监测扭矩，同时在花键套16上通过连接板23连接有监测机构，在花键连动机构上下运动过程中，滑块二27以及连接板23也随之上下运动，导向板28装于位移传感器25的感应杆29上，位移传感器25也可以监测位移量，起到双重监测的效果，测量精度高，从而可有效测量滚珠丝杠副的摩擦力矩，测量灵敏度也高。
Claims (7)
1.用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其特征在于，其包括机架，所述机架下部设有工作台，所述工作台上设有放置滚珠丝杠副的放置机构，所述放置机构上方的所述机架上滑动安装有工作板，并与所述机架顶端的升降气缸相连接，所述工作板上从上往下依次设有伺服电机、扭矩传感器、滚珠花键，且相互之间通过联轴器连接，所述滚珠花键下方通过连杆连接有花键连动机构，且与所述滚珠丝杠副的丝杠配合设置。
2.根据权利要求1所述的用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其特征在于，所述放置机构包括放置块，所述放置块固定于所述工作台上，所述放置块上设有中空的放置台，所述滚珠丝杠副的丝母装于所述放置台内。
3.根据权利要求1所述的用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其特征在于，在所述升降气缸正下方的所述机架上沿其长度方向上设有直线导轨，所述工作板安装于所述直线导轨的滑块一上。
4.根据权利要求1所述的用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其特征在于，所述花键连动机构包括与所述连杆贯穿连接的连接盘，所述连接盘底端连接有花键套，所述花键套上套装有上托片，所述上托片外环端面上通过销轴一连接有下托片，所述下托片上安装有底盘，所述底盘与销轴二的一端紧配连接，所述销轴二的另一端与所述花键套间隙配合连接。
5.根据权利要求4所述的用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其特征在于，所述底盘呈T字型，并卡装于所述下托片上，所述底盘中心开有通孔，所述滚珠丝杠副的丝杠端部设置于所述通孔内。
6.根据权利要求4或5所述的用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其特征在于，所述花键套上的孔与所述底盘上的通孔位于同一中心线上，且所述花键套上孔的孔径大于所述通孔的孔径。
7.根据权利要求1或4所述的用于滚珠丝杠副的摩擦力矩检测装置，其特征在于，所述上托片上方的所述花键套上通过连接板连接有监测机构，所述监测机构包括固定于所述机架上的固定架以及安装于所述固定架上的位移传感器，所述固定架上沿其长度方向上设有导轨，所述连接板的一端连接于所述花键套上，所述连接板的另一端安装于所述导轨的滑块二上，所述滑块二上还与导向板的一端连接，所述导向板的另一端套装于所述位移传感器的感应杆上。
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