CN107576496A - 用于滚珠丝杠副的效率检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其可有效检测滚珠丝杠副的加载力和扭矩，以精确测量滚珠丝杠副的效率；其包括机架，所述机架上端从上往下依次设有第一伺服电机、扭矩传感器、连动机构，且相互之间通过联轴器连接，所述机架下端设有第二伺服电机，所述第二伺服电机通过滚珠丝杆与放置滚珠丝杠副的放置机构相连接，所述放置机构上装有压力传感器，所述滚珠丝杠副的丝杠与所述连动机构配合设置。
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效率检测装置。
背景技术
滚珠丝杠副是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点，由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠副被广泛应用于各种工业设备和精密仪器，对于高精密的机床，滚珠丝杠副是非常关键的部件，可有效提高机床的定位精度。
现有通过对滚珠丝杠副进行效率检测来判定产品是否合格，一般滚珠丝杠副的效率不小于73％为合格产品，其主要是通过计算公式η＝Fax·P/(MA·2π),其中Fax是加载力，P是丝杠在丝母中旋拧一圈螺纹的节距，MA是扭矩，在不同的情况下，滚珠丝杠副之间，在加载力和扭矩的变化情况下，其效率是不同的，因此对于效率的检测，只需检测出加载力和扭矩即可计算出滚珠丝杠副的效率，以判断产品是否合格，但是现阶段，并没有完善的检测手段来精确检测其加载力和扭矩。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其可有效检测滚珠丝杠副的加载力和扭矩，以精确测量滚珠丝杠副的效率。
其技术方案是这样的，其特征在于，其包括机架，所述机架上端从上往下依次设有第一伺服电机、扭矩传感器、连动机构，且相互之间通过联轴器连接，所述机架下端设有第二伺服电机，所述第二伺服电机通过滚珠丝杆与放置滚珠丝杠副的放置机构相连接，所述放置机构上装有压力传感器，所述滚珠丝杠副的丝杠与所述连动机构配合设置。
其进一步特征在于：
所述机架为框型架，在所述机架下部内侧至少两个端面上沿其长度方向上均设有滑轨，所述放置机构通过第一滑块安装于所述滑轨上；
所述放置机构包括连接于所述第一滑块上的固定板，所述固定板下方的所述滑轨上通过第二滑块连接有口字型支架，所述支架上设有中空的套筒，并与所述固定板底部相连接，所述压力传感器通过连杆安装于所述固定板上，所述连杆底端部延伸入所述固定板底部的所述套筒中，所述滚珠丝杆一端与所述第二伺服电机连接，所述滚珠丝杆另一端贯穿所述支架，所述连杆顶部连接有放置块，所述放置块内嵌装有中空的放置台，所述滚珠丝杠副的丝母装于所述放置台内；
所述连杆呈T字型，所述放置块套装于所述连杆顶部，且所述连杆顶端部与所述放置台底面相连接；
所述连动机构通过连接板固定于所述机架上，所述连动机构包括键轴以及固定于所述连接板上、下端的连接筒，所述键轴上端部与其上方的所述联轴器相连接，所述键轴下端部穿过所述连接筒后套装有上托片，所述上托片外环端面上通过第一销轴连接有下托片，所述下托片上安装有底盘，所述底盘以及所述键轴与第二销轴均紧配连接；
所述底盘呈T字型，并卡装于所述下托片上，所述底盘中心开有第一通孔，所述滚珠丝杠副的丝杠端部设置于所述第一通孔内；
位于所述连动机构下方的所述连接板底面固定有连接架，所述连动机构呈包裹式设于所述连接架内，所述第一通孔正下方的所述连接架上开有第二通孔，所述第二通孔外侧的所述连接架上环形布置有弹簧，所述第二通孔的内径大于所述丝杠的外径；
所述丝杠上套设有垫圈，所述垫圈的外径小于所述丝母的外径，且大于通过所述弹簧围成的环形面的外径；
对应所述放置机构的所述机架外侧部连接有监测机构，所述监测机构包括位移传感器，所述位移传感器的感应杆上套装有导向块，所述位移传感器的位置磁铁设于所述导向块上方，所述导向块通过连接杆与所述固定板连接。
本发明的有益效果是，第二伺服电机以及滚珠丝杆作用，施加加载力并推动放置机构中的丝杠向上运动而与连接机构配合设置，第一伺服电机带动连接机构转动，即带动丝杠转动，在此工作过程中，通过压力传感器检测到一定加载力时，扭矩传感器采值得到扭矩，从而可通过计算公式得到滚珠丝杠副的效率，以精确判断产品是否合格。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的剖视结构示意图；
图3是连动机构的局部剖视放大结构示意图。
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上端从上往下依次设有第一伺服电机2、扭矩传感器3、连动机构，且相互之间通过联轴器4连接，机架1下端设有第二伺服电机5，第二伺服电机5通过滚珠丝杆6与放置滚珠丝杠副的放置机构相连接，放置机构上装有压力传感器7，滚珠丝杠副的丝杠8与连动机构配合设置。
机架1为框型架，在机架1下部内侧三个端面上沿其长度方向上均设有滑轨9，放置机构通过第一滑块10安装于滑轨9上；放置机构包括连接于第一滑块10上的固定板11，固定板11下方的滑轨9上通过第二滑块12连接有口字型支架13，支架13上设有中空的套筒14，并与固定板11底部相连接，压力传感器7通过连杆15安装于固定板11上，连杆15底端部延伸入固定板11底部的套筒14中，滚珠丝杆6一端与第二伺服电机5连接，滚珠丝杆6另一端贯穿支架13，连杆15顶部连接有放置块16，放置块16内嵌装有中空的放置台17，滚珠丝杠副的丝母18装于放置台17内；连杆15呈T字型，放置块16套装于连杆15顶部，且连杆15顶端部与放置台17底面相连接；连动机构通过连接板19固定于机架1上，连动机构包括键轴20以及固定于连接板19上端的连接筒21、下端的连接筒22，键轴20上端部与其上方的联轴器4相连接，键轴20下端部穿过上端的连接筒21、下端的连接筒22后套装有上托片23，上托片23外环端面上通过第一销轴24连接有下托片25，下托片25上安装有底盘26，底盘26以及键轴20与第二销轴27均紧配连接；底盘26呈T字型，并卡装于下托片25上，底盘26中心开有第一通孔28，滚珠丝杠副的丝杠8端部设置于第一通孔28内；位于连动机构下方的连接板19底面固定有连接架29，连动机构呈包裹式设于连接架29内，第一通孔28正下方的连接架29上开有第二通孔30，第二通孔30外侧的连接架29上环形布置有2个弹簧31，第二通孔30的内径大于丝杠8的外径；丝杠8上套设有垫圈32，垫圈32的外径小于丝母18的外径，且大于通过弹簧31围成的环形面的外径；对应放置机构的机架1外侧部连接有监测机构，监测机构包括位移传感器33，位移传感器33的感应杆34上套装有导向块35，位移传感器33的位置磁铁36设于导向块35上方，导向块35通过连接杆37与固定板11连接。
本发明的工作过程是，滚珠丝杠副安装于放置机构中，第二伺服电机5作用，并通过滚珠丝杆6以及机架1上的滑轨9推动支架13向上运行，则放置机构的放置台17中的丝杠8一并向上运行，直至丝杠8的端部穿过第二通孔30后置于第一通孔28中，连接架29上的弹簧31与丝杠8上的垫圈32相接触，随后第一伺服电机2带动连动机构转动，通过键轴20以及底盘26带动丝杠8转动，在此工作过程中，第二伺服电机5施加的加载力通过压力传感器7检测，在检测到加载力为20千牛时，扭矩传感器3采值得到扭矩，从而可通过计算公式得到滚珠丝杠副的效率，以精确判断产品是否合格。
Claims (9)
1.用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，其包括机架，所述机架上端从上往下依次设有第一伺服电机、扭矩传感器、连动机构，且相互之间通过联轴器连接，所述机架下端设有第二伺服电机，所述第二伺服电机通过滚珠丝杆与放置滚珠丝杠副的放置机构相连接，所述放置机构上装有压力传感器，所述滚珠丝杠副的丝杠与所述连动机构配合设置。
2.根据权利要求1所述的用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，所述机架为框型架，在所述机架下部内侧至少两个端面上沿其长度方向上均设有滑轨，所述放置机构通过第一滑块安装于所述滑轨上。
3.根据权利要求1或2所述的用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，所述放置机构包括连接于所述第一滑块上的固定板，所述固定板下方的所述滑轨上通过第二滑块连接有口字型支架，所述支架上设有中空的套筒，并与所述固定板底部相连接，所述压力传感器通过连杆安装于所述固定板上，所述连杆底端部延伸入所述固定板底部的所述套筒中，所述滚珠丝杆一端与所述第二伺服电机连接，所述滚珠丝杆另一端贯穿所述支架，所述连杆顶部连接有放置块，所述放置块内嵌装有中空的放置台，所述滚珠丝杠副的丝母装于所述放置台内。
4.根据权利要求3所述的用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，所述连杆呈T字型，所述放置块套装于所述连杆顶部，且所述连杆顶端部与所述放置台底面相连接。
5.根据权利要求1所述的用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，所述连动机构通过连接板固定于所述机架上，所述连动机构包括键轴以及固定于所述连接板上、下端的连接筒，所述键轴上端部与其上方的所述联轴器相连接，所述键轴下端部穿过所述连接筒后套装有上托片，所述上托片外环端面上通过第一销轴连接有下托片，所述下托片上安装有底盘，所述底盘以及所述键轴与第二销轴均紧配连接。
6.根据权利要求5所述的用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，所述底盘呈T字型，并卡装于所述下托片上，所述底盘中心开有第一通孔，所述滚珠丝杠副的丝杠端部设置于所述第一通孔内。
7.根据权利要求5或6所述的用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，位于所述连动机构下方的所述连接板底面固定有连接架，所述连动机构呈包裹式设于所述连接架内，所述第一通孔正下方的所述连接架上开有第二通孔，所述第二通孔外侧的所述连接架上环形布置有弹簧，所述第二通孔的内径大于所述丝杠的外径。
8.根据权利要求1或7所述的用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，所述丝杠上套设有垫圈，所述垫圈的外径小于所述丝母的外径，且大于通过所述弹簧围成的环形面的外径。
9.根据权利要求3所述的用于滚珠丝杠副的效率检测装置，其特征在于，对应所述放置机构的所述机架外侧部连接有监测机构，所述监测机构包括位移传感器，所述位移传感器的感应杆上套装有导向块，所述位移传感器的位置磁铁设于所述导向块上方，所述导向块通过连接杆与所述固定板连接。
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