CN112547839A - 一种双丝杠加载水平移动测量机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双丝杠加载水平移动测量机构，包括：两个第一导轨，其相对设置在主机顶部；支撑机构，其匹配设置在所述导轨上；气缸，其一端固定设置在所述主机顶部，另一端连接所述支撑机构的底部，能够驱动所述支撑机构在所述第一导轨上往复运动；第一驱动电机，其设置在所述支撑机构的顶部；第一丝杠机构，其一端连接所述第一驱动电机的输出端；第二丝杠机构，其与所述第一丝杠机构相对设置；同步机构；下横梁；加载横梁；两个第二导轨；两个滑块连接机构；第二驱动电机，其设置在支撑机构一侧；移动机构，其设置在所述下横梁上；测量机构。能够使测量机构具有X轴、Y轴、Z轴三个方向的运动功能，具有径向跳动测量机直线度扫面功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种双丝杠加载水平移动测量机构，属于轴杆类校正领域。
背景技术
对于医疗器械轴类工件，要求直线度小于0.02mm以内，常规的自动校直加载机构及测量机构难以对其进行加载侧测量。而在我们常规自动校直加载机构由于体积过大、加载力及功率过大、动作单一等特点，使其难以安装到此微型工件的校直设备上。常规的工件测量方式是多点均部测量，测量点放置到被测工件下方。由于常规的测量机构体积大，所以常规的测量机构也无法应用到微型工件的设备上。同时微型工件常常有直线度的要求，这需要测量机构具有轴向扫面测量的功能。由此常规的校直工装很难保证此类工件的加载及测量要求。发明一种结构小巧能够适应微型轴类校直的加载及测量机构，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
以往的自动校直机主要针工件的轴径20mm以上、校直吨位10吨以上。对于体积微小的工件，传统的台上工装由于体积太大难以适应，所以对于微型轴类的工装要求结构紧凑小巧，同时加载吨位不需要太大。几十公斤的加载力足以校直工件，由此加载机构可配置规格微小的伺服电机。
综上所述，如何提供一种结构小巧、小功率、多轴运动的加载及测量机构，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明设计开发了一种双丝杠加载水平移动测量机构，通过加载横梁与支撑机构的配合，使测量机构能够沿着Y轴和Z轴方向运动，并通过测量机构与移动机构的配合，使测量机构能够沿着X轴方向运动，实现多轴运动的加载及测量。
本发明提供的技术方案为：
一种双丝杠加载水平移动测量机构，包括：
两个第一导轨，其相对设置在主机顶部；
支撑机构，其匹配设置在所述导轨上；
气缸，其一端固定设置在所述主机顶部，另一端连接所述支撑机构的底部，能够驱动所述支撑机构在所述第一导轨上往复运动；
第一驱动电机，其设置在所述支撑机构的顶部；
第一丝杠机构，其一端连接所述第一驱动电机的输出端；
第二丝杠机构，其与所述第一丝杠机构相对设置，所述第二丝杠机构的一端可旋转支撑在所述支撑机构的顶部；
同步机构，其设置在所述第一丝杠机构和所述第二丝杠机构的一端；
加载横梁，其设置在所述支撑机构的中部；
下横梁，其设置在所述支撑机构的下部，所述第一丝杠机构和所述第二丝杠机构的另一端穿过所述加载横梁后可旋转支撑设置在所述下横梁上；
两个第二导轨，其分别相对设置在所述支撑机构的两侧；
两个滑块连接机构，其一端设置在所述第二导轨上，另一端设置在所述加载横梁上；
第二驱动电机，其设置在支撑机构一侧；
移动机构，其设置在所述下横梁上，所述移动机构的一端连接所述第二驱动电机的输出端；
测量机构，其设置在所述移动机构上，并能够沿着所述移动机构往复运动。
优选的是，所述支撑机构包括：
两个侧立板，其相对设置在所述支撑机构的两侧；
顶部横梁，其垂直连接设置在所述两个侧立板的顶部；
两个第一滑块连接板，其分别设置在所述侧立板的底部。
优选的是，还包括：
两个第一滑块，其与所述第一导轨匹配设置，所述第一滑块固定设置在所述第一滑块连接板的底部；
气缸连接板，其两端固定设置在所述第一滑块连接板上，所述气缸的另一端固定设置在所述气缸连接板的中部。
优选的是，所述第一丝杠机构包括：
第一丝杠，其一端连接所述第一驱动电机的输出端；
第一丝母，其与所述第一丝杠匹配设置，并固定设置在所述加载横梁上；
所述第二丝杠机构包括：
第二丝杠，其一端可旋转支撑设置在所述顶部横梁上
第二丝母，其与所述第二丝杠匹配设置，并固定设置在所述加载横梁上。
优选的是，所述同步机构包括：
第一带轮，其固定设置在所述第一丝杠的一端；
第二带轮，其固定设置在所述第二丝杠的一端；
第一同步带，其设置在所述第一带轮和所述第二带轮上。
优选的是，所述滑块连接机构包括：
两个第二滑块连接板，其分别固定在所述加载横梁的两端，并匹配设置在所述第二导轨上；
两个支撑座，其为L型结构，包括两个相互垂直的第一面和第二面，所述第一面同时固定连接所述加载横梁和所述第二滑块连接板。
优选的是，所述移动机构包括：
第三导轨，其固定设置在所述加载横梁上；
第三丝杠，其两端分别可旋转支撑设置在所述支撑座的第二面上，所述第三丝杠的一端连接所述第二驱动电机的输出端；
第三丝母，其匹配设置在所述第三丝杠上，所述测量机构固定设置在所述第三丝母上；
其中，所述测量机构朝向所述第三导轨一侧设置有测量滑块，所述测量滑块与所述第三导轨匹配设置，使所述测量机构能够沿着所述第三丝杠相对运动。
优选的是，所述第二驱动电机的输出端连接第三带轮，所述第三丝杠的一端设置有第四带轮，所述第三带轮和所述第四带轮通过第二同步带进行连接。
优选的是，还包括：
涨紧轮机构，其设置在所述顶部横梁上。
优选的是，所述第一带轮、所述第二带轮均为齿形带轮，所述第一同步带为齿形带。
本发明所述的有益效果：本发明提供的双丝杠加载水平移动测量机构，测量机构设置在加载横梁上，能够水平移动，可测量工件径向跳动及轴向直线度，测量机构具备三维运动功能，能够自身升降，可随加载横梁整体进行X、Y轴运动。
本发明提供的双丝杠加载水平移动测量机构，结构紧凑精巧、成本低、易于装配、具有四轴运动功能、加载及行走精度高，独特的测量机构具有径向跳动测量及直线度扫面测量功能。
本发明解决了以外圆为基准、高精度直线度要求的微型轴类的加载及测量问题。本发明对于实现微型轴类自动化生产、减少人工成本、提高生产效率、等方面起到关键性作用。同时其原理及结构对其他行业及设备具有重要启发及参考作用。
附图说明
图1为本发明所述的双丝杠加载水平移动测量机构的结构示意图。
图2为本发明所述的双丝杠加载水平移动测量机构的正视图。
图3为本发明所述的双丝杠加载水平移动测量机构的侧视图。
图4为本发明所述的双丝杠加载水平移动测量机构的俯视图。
图5为本发明所述的双丝杠加载水平移动测量机构的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-5所示，本发明提供一种双丝杠加载水平移动测量机构，包括：第一导轨100、气缸110、滑块连接板210、气缸连接板220、侧立板230、加载横梁240、第一驱动电机250、第二驱动电机260、顶部横梁270、下横梁280、测量机构300。
双丝杠加载水平移动测量机构设置在主机的顶部，在主机顶部，设置有两个第一导轨100，两个第一导轨100沿Y轴方向设置，支撑机构匹配设置在第一导轨100上，气缸110的一端固定在主机顶部，另一端固定连接在支撑机构的底部，并能够驱动支撑机构沿着第一导轨100沿Y轴往复运动；第一驱动电机250设置在支撑机构的顶部，第一驱动电机250的输出端连接第一丝杠机构的一端，第二丝杠与第一丝杠机构对称设置，第二丝杠机构的一端可旋转支撑在支撑机构的顶部，并通过同步机构与第一丝杠机构保持同步运动；加载横梁设置在支撑机构的中部，下横梁280设置在支撑机构的下部，加载横梁240设置在顶部横梁270和下横梁280之间，第一丝杠机构和第二丝杠机构的另一端分别穿过加载横梁可旋转支撑设置在下横梁280上。两个第二导轨231分别设置在支撑机构的内侧，加载横梁240的两端通过滑块连接机构匹配设置在第二导轨231上，加载横梁240能够沿着两个丝杠机构沿Z轴相对运动，第二驱动机构设置在支撑机构的一侧，移动机构沿X轴设置在加载横梁240上，并且移动机构的一端连接第二驱动机构的输出端，测量机构设置在移动机构上，并能够沿着移动机构沿X轴相对运动。
支撑机构设置在主机的顶部，并能够沿着第一导轨100沿Y轴相对运动，支撑机构包括：两个侧立板230、顶部横梁270、两个滑块连接板210，两个侧立板230间隔平行设置，在两个侧立板的顶部，固定设置有顶部横梁270，在两个侧立板的230的底部，分别匹配设置有滑块连接板210，每个滑块连接板210的底部还固定设置有第一滑块，用于增加移动稳定性，第一滑块与第一导轨100匹配设置，在两个滑块连接板210上固定设置有气缸连接板220，气缸连接板220的两端分别固定设置在两个滑块连接板210上。
气缸110的两端通过L型支架固定设置在主机台板上，在气缸110上匹配设置有气缸滑块，气缸滑块能够沿着气缸110往复运动，在气缸滑块的上表面与气缸连接板220固定连接，在气缸110的气缸滑块带动下，测量机构能够沿第一导轨水平前后移动，用于配合上下料机构动作。
在本发明中，作为一种优选，气缸110选用无杆气缸。
在本发明中，作为一种优选，侧立板230的结构为Z型。Z型中间位置下平面与下横梁连接，两个侧立板230与顶部横梁270以及下横梁连接形成了一个封闭的稳定结构。
第一丝杠机构255a和第二丝杠机构255b结构相同，第一丝杠机构包括第一丝杠第一丝母，第一丝杠通过联轴节连接第一驱动电机250的输出端，由第一驱动电机250进行驱动，第一丝母匹配设置在第一丝杠上，并能够在丝杠的旋转下上下移动，第一带轮的内孔具有键槽，第一带轮与第一丝杠的一端通过键连接，依靠键传递扭矩；在第一带轮下方，还设置有第一轴承座，第一轴承座空套在第一丝杠上，并可旋转支撑在顶部横梁270上。
第二丝杠机构255b包括第二丝杠和第二丝母，第二丝母匹配设置在第二丝杠上，并能够在第二丝杠的旋转下上下移动，第二带轮253与第二丝杠通过键连接，并设置在第二丝杠的一端，第二轴承座254空套在第二丝杠上，并可旋转支撑在顶部横梁270上，第一带轮和第二带轮253通过传送带252进行连接，保持同步。
在本发明中，作为一种优选，第一带轮和第二带轮253均为齿形带轮，传送带为齿形带。
在两个侧立板230的内侧，分别设置有两个第二导轨231，两个第二导轨231的位于顶部横梁和底部横梁280之间，在底部横梁280上方，还设置有加载横梁240，第一丝杠和第二丝杠的另一端穿过加载横梁240后可旋转支撑设置在底部横梁280上，其中，第一丝母和第二丝母固定设置在加载横梁240上，加载横梁240的两端固定设置有滑块连接板232，滑块连接板232通过滑块匹配设置在第二导轨231上，两个支撑座233为L型结构，支撑座233包括两个相互垂直的第一面和第二面，第一面同时固定连接加载横梁240和滑块连接板232，将加载横梁240与滑块连接板232固定连接。通过第一驱动电机250驱动第一丝杠机构255a和第二丝杠机构255b进行转动，进而带动加载横梁240进行升降。
在加载横梁240下部，还设置有第三导轨，第三丝杠的两端分别可旋转支撑设置在支撑座233的第二面上，第二面内设置有双列角接触球轴承，能够承受第三丝杠的轴向载荷，轴承内径与第三丝杠的轴径配合，通过锁紧螺母对轴承端面锁紧，第三丝杠的一端连接第二驱动电机260的输出端。
第二驱动电机的输出端250连接第三带轮，第三丝杠的一端设置有第四带轮，第三带轮和第四带轮通过第二同步带进行连接，保持同步转动，在第三丝杠上匹配设左右第三丝母，测量机构300固定设置在第三丝母上，并且测量机构300朝向第三导轨的一侧设置有测量滑块，测量滑块与第三导轨匹配设置，通过第二驱动电机260驱动第三丝杠转动，进而带动测量机构300在第三导轨上运动，测量机构300在第二驱动电机260的驱动下着X轴的方向在第三导轨上水平运动，同时还能够在加载横梁240的带动下沿Y轴上下运动。
测量机构300的测头与工件采用弹性接触，可下级工件轴向直线度及径向跳动值，压头采用楔型结构进行压头升降，压头具有凹槽，测头能够在凹槽内上下摆动，测量机构300在加载横梁240的带动下能够沿着Y轴、Z轴方向运动，同时在第二驱动电机的带动下能够沿X轴方向进行运动。
如图1、图3所示，带轮防护罩256为长方体结构，设置在顶部横梁270上，用于防护齿形带及带轮，在本发明中，作为一种优选，带轮防护罩256由半斤折弯焊接而成。涨紧轮机构251设置在顶部横梁270的中部，涨紧轮机构270的头部具有轴承，用于涨紧传送带252，涨紧轮机构的固定板具有长孔，用于调节涨紧轮与传送带252的松紧度。
如图3所示，接近开关支架261为L型结构，设置在侧立板240的外侧，接近开关支架261的中间位置具有长条孔，接近开关设置在长条孔上，调整接近开关的安装位置，能够定位测量机构的初始高度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，包括：
两个第一导轨，其相对设置在主机顶部；
支撑机构，其匹配设置在所述导轨上；
气缸，其一端固定设置在所述主机顶部，另一端连接所述支撑机构的底部，能够驱动所述支撑机构在所述第一导轨上往复运动；
第一驱动电机，其设置在所述支撑机构的顶部；
第一丝杠机构，其一端连接所述第一驱动电机的输出端；
第二丝杠机构，其与所述第一丝杠机构相对设置，所述第二丝杠机构的一端可旋转支撑在所述支撑机构的顶部；
同步机构，其设置在所述第一丝杠机构和所述第二丝杠机构的一端；
加载横梁，其设置在所述支撑机构的中部；
下横梁，其设置在所述支撑机构的下部，所述第一丝杠机构和所述第二丝杠机构的另一端穿过所述加载横梁后可旋转支撑设置在所述下横梁上；
两个第二导轨，其分别相对设置在所述支撑机构的两侧；
两个滑块连接机构，其一端设置在所述第二导轨上，另一端设置在所述加载横梁上；
第二驱动电机，其设置在支撑机构一侧；
移动机构，其设置在所述下横梁上，所述移动机构的一端连接所述第二驱动电机的输出端；
测量机构，其设置在所述移动机构上，并能够沿着所述移动机构往复运动。
2.根据权利要求1所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，所述支撑机构包括：
两个侧立板，其相对设置在所述支撑机构的两侧；
顶部横梁，其垂直连接设置在所述两个侧立板的顶部；
两个第一滑块连接板，其分别设置在所述侧立板的底部。
3.根据权利要求2所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，还包括：
两个第一滑块，其与所述第一导轨匹配设置，所述第一滑块固定设置在所述第一滑块连接板的底部；
气缸连接板，其两端固定设置在所述第一滑块连接板上，所述气缸的另一端固定设置在所述气缸连接板的中部。
4.根据权利要求3所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，
所述第一丝杠机构包括：
第一丝杠，其一端连接所述第一驱动电机的输出端；
第一丝母，其与所述第一丝杠匹配设置，并固定设置在所述加载横梁上；
所述第二丝杠机构包括：
第二丝杠，其一端可旋转支撑设置在所述顶部横梁上
第二丝母，其与所述第二丝杠匹配设置，并固定设置在所述加载横梁上。
5.根据权利要求4所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，所述同步机构包括：
第一带轮，其固定设置在所述第一丝杠的一端；
第二带轮，其固定设置在所述第二丝杠的一端；
第一同步带，其设置在所述第一带轮和所述第二带轮上。
6.根据权利要求5所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，所述滑块连接机构包括：
两个第二滑块连接板，其分别固定在所述加载横梁的两端，并匹配设置在所述第二导轨上；
两个支撑座，其为L型结构，包括两个相互垂直的第一面和第二面，所述第一面同时固定连接所述加载横梁和所述第二滑块连接板。
7.根据权利要求6所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，所述移动机构包括：
第三导轨，其固定设置在所述加载横梁上；
第三丝杠，其两端分别可旋转支撑设置在所述支撑座的第二面上，所述第三丝杠的一端连接所述第二驱动电机的输出端；
第三丝母，其匹配设置在所述第三丝杠上，所述测量机构固定设置在所述第三丝母上；
其中，所述测量机构朝向所述第三导轨一侧设置有测量滑块，所述测量滑块与所述第三导轨匹配设置，使所述测量机构能够沿着所述第三丝杠相对运动。
8.根据权利要求7所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在在于，所述第二驱动电机的输出端连接第三带轮，所述第三丝杠的一端设置有第四带轮，所述第三带轮和所述第四带轮通过第二同步带进行连接。
9.根据权利要求8所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，还包括：
涨紧轮机构，其设置在所述顶部横梁上。
10.根据权利要求9所述的双丝杠加载水平移动测量机构，其特征在于，所述第一带轮、所述第二带轮均为齿形带轮，所述第一同步带为齿形带。
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