CN113400090A - 一种数控机床用主轴强度检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控机床用主轴强度检测装置，包括工作台，所述工作台上表面设有强度检测机构、辅助支撑机构和承托机构。该数控机床用主轴强度检测装置及其方法，通过设置运输机构对主轴进行移动运输，通过设置起吊机构对运输至工作台下方的主轴进行起吊，减小整个上下料过程中人工搬运的距离，同时通过将起吊架同时运用于运输机构和起吊机构，即可确保在运输升降过程中的移动稳定性，减小整体成本，同时也缩减了从运输机构向起吊机构的转运时间，提高检测效率，通过设置辅助支撑机构，可以在主轴断裂后对其中一段主轴进行支撑，避免在对另一段主轴下料过程中造成无支撑主轴对强度检测机构的破坏，进而达到了便于使用的目的。

Description

一种数控机床用主轴强度检测装置及其方法

技术领域

本发明涉及主轴强度检测技术领域，具体为一种数控机床用主轴强度检测装置及其方法。

背景技术

强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一，常用的强度性能指标有拉伸强度和屈服强度(或屈服点)，铸铁、无机材料没有屈服现象，故只用拉伸强度来衡量其强度性能，高分子材料也采用拉伸强度，承受弯曲载荷、压缩载荷或扭转载荷时则应以材料的弯曲强度、压缩强度及剪切强度来表示材料的强度性能，数控机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。

在实际应用中，往往要求轴类零件同时具有较高的强度、韧性、表面硬度及耐磨性等综合性能，为了保证零件的正常使用以及机器的安全运转，必须测定主轴的强度。

目前的主轴强度检测装置需要人工对主轴进行搬运，而主轴普遍较重，导致搬运效率低下，同时在检测的主轴断裂后，两端固定变为一端固定，而人工将其从上方取下需要一段时间，此时主轴的重力作用会对固定点造成损坏，影响后续检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种数控机床用主轴强度检测装置及其方法，具备便于搬运和使用的优点，解决了不便于搬运，使用不便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床用主轴强度检测装置，包括工作台，所述工作台上表面设有强度检测机构、辅助支撑机构和承托机构，所述工作台下表面设有运输机构，所述承托机构上表面设有起吊机构。

所述辅助支撑机构包括底板，所述底板下表面固定连接有导块，所述底板前表面固定安装有插接至底板内的双向电动丝杆，所述双向电动丝杆外螺纹连接有数量为两个的双向螺母，所述双向螺母上表面转动连接有连动杆，两个所述连动杆上表面均与支撑板转动连接。

所述起吊机构包括收卷电机、收卷盘和起吊架，所述收卷盘外周壁固定连接有拉绳，所述拉绳远离收卷盘的一端固定连接有吊钩，所述起吊架上表面固定连接有挂环，所述挂环与吊钩之间活动连接有对接绳。

进一步，所述强度检测机构包括主机头、活动头、第三电动滑台和控制终端，所述主机头和控制终端均固定安装于工作台上表面，所述第三电动滑台固定安装于工作台内，且所述第三电动滑台位于主机头左侧。

进一步，所述第三电动滑台的滑块上表面与活动头下表面固定连接，所述辅助支撑机构位于主机头与活动头之间，所述导块插接至工作台内，两个所述双向螺母的移动方向相反。

进一步，所述底板上表面开设有与连动杆大小相适配的条形槽，所述支撑板上表面固定安装有压力感应板，所述压力感应板与双向电动丝杆电连接。

进一步，所述承托机构包括第一立架和第二立架，所述第一立架和第二立架均固定安装于工作台上表面，所述强度检测机构位于第一立架与第二立架之间，所述第一立架内固定安装有第一电动滑台。

进一步，所述第一立架上表面滑动连接有第一托板，所述第一电动滑台的滑块与第一托板固定连接，所述第二立架内固定安装有第二电动滑台，所述第二立架上表面滑动连接有第二托板。

进一步，所述第二电动滑台的滑块与第二托板固定连接，所述第一托板和第二托板上表面均固定安装有收卷电机和收卷盘，所述收卷电机的输出轴与收卷盘的转轴固定连接。

进一步，所述起吊架上表面开设有弧形槽，所述弧形槽内周壁固定连接有防滑海绵垫，所述运输机构包括框体，所述框体下表面固定安装有数量为四个的移动轮，所述框体上表面滑动连接有数量为两个的卡座。

进一步，所述卡座前表面螺纹连接有定位螺钉，所述卡座上表面固定连接有数量为两个的限位销，所述起吊架下表面开设有与限位销相适配的插槽，所述框体外周壁转动连接有可伸缩手拉杆。

一种数控机床用主轴强度检测方法，包括以下步骤：

1)先将起吊架安装至卡座上，通过限位销进行定位，然后根据待检测的主轴长度调节两个卡座之间的间距，然后利用定位螺钉进行定位，再将需要检测的主轴移动至两个起吊架上，然后通过推动框体带动需要检测的主轴移动至工作台底部；

2)先根据需要检测的主轴长度调整两个收卷电机之间的间距，再通过控制收卷电机输出轴转动将吊钩下放至靠近起吊架，然后通过对接绳将挂环与吊钩连接，进而控制收卷电机输出轴反转，带动拉绳回卷，并将需要检测的主轴起吊至主机头与活动头之间，先将主轴一端与主机头固定，然后移动活动头使其贴紧主轴另一端，并与其固定，固定完成后，控制收卷电机输出轴转动将吊钩下放一小段距离；

3)开启主机头进行强度检测，先从初始载荷进行加载检测，当到达初始载荷后，保持一段时间，观察是否出现破损，若无破损痕迹，则将载荷进行固定数值的增加，再重复上述操作，直至出现破损，便可得出其强度值；

4)当主轴断裂破损后，移动辅助支撑机构至断裂后的其中一段下方，然后控制双向电动丝杆带动支撑板上升，直至与主轴底部接触，再调整两个收卷电机的位置，使两个起吊架均移动至另一段下方，然后便可将该段与强度检测机构分离，再利用收卷电机将其下放回框体上，下放完成后，再重复上述操作对另一段进行下放。

与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

1、该数控机床用主轴强度检测装置及其方法，通过设置运输机构对主轴进行移动运输，通过设置起吊机构对运输至工作台下方的主轴进行起吊，减小整个上下料过程中人工搬运的距离，同时通过将起吊架同时运用于运输机构和起吊机构，即可确保在运输升降过程中的移动稳定性，减小整体成本，同时也缩减了从运输机构向起吊机构的转运时间，提高检测效率。

2、该数控机床用主轴强度检测装置及其方法，通过设置辅助支撑机构，可以在主轴断裂后对其中一段主轴进行支撑，避免在对另一段主轴下料过程中造成无支撑主轴对强度检测机构的破坏，进而达到了便于使用的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明强度检测机构的结构示意图；

图3为本发明辅助支撑机构的结构示意图；

图4为本发明承托机构的结构示意图；

图5为本发明运输机构的结构示意图；

图6为本发明起吊机构的结构示意图；

图7为本发明起吊架的结构示意图。

图中：1工作台、2强度检测机构、21主机头、22活动头、23第三电动滑台、24控制终端、3辅助支撑机构、31底板、32导块、33双向电动丝杆、34双向螺母、35连动杆、36支撑板、4承托机构、41第一立架、42第二立架、43第一电动滑台、44第一托板、45第二电动滑台、46第二托板、5运输机构、51框体、52移动轮、53卡座、54定位螺钉、55限位销、56可伸缩手拉杆、6起吊机构、61收卷电机、62收卷盘、63拉绳、64吊钩、65起吊架、66挂环、67对接绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本实施例中的一种数控机床用主轴强度检测装置，包括工作台1，工作台1上表面设有强度检测机构2、辅助支撑机构3和承托机构4，工作台1下表面设有运输机构5，承托机构4上表面设有起吊机构6。

请参阅图1和图2，强度检测机构2包括主机头21、活动头22、第三电动滑台23和控制终端24，主机头21和控制终端24均固定安装于工作台1上表面，第三电动滑台23固定安装于工作台1内，且第三电动滑台23位于主机头21左侧，第三电动滑台23的滑块上表面与活动头22下表面固定连接，利用控制终端24控制主机头21的工作强度，并用于读取检测后的数字，通过主机头21与活动头22的配合，完成对主轴的固定夹紧，并用于对主轴进行检测。

请参阅图1和图3，辅助支撑机构3包括底板31，辅助支撑机构3位于主机头21与活动头22之间，底板31下表面固定连接有导块32，导块32插接至工作台1内，底板31前表面固定安装有插接至底板31内的双向电动丝杆33，双向电动丝杆33外螺纹连接有数量为两个的双向螺母34，两个双向螺母34的移动方向相反，双向螺母34上表面转动连接有连动杆35，两个连动杆35上表面均与支撑板36转动连接，通过双向电动丝杆33输出轴转动，带动两个双向螺母34向相反的方向运动，进而通过推动或拉动连动杆35带动支撑板36上升或下降。

请参阅图1和图4，承托机构4包括第一立架41和第二立架42，第一立架41和第二立架42均固定安装于工作台1上表面，强度检测机构2位于第一立架41与第二立架42之间，第一立架41内固定安装有第一电动滑台43，第一立架41上表面滑动连接有第一托板44，第一电动滑台43的滑块与第一托板44固定连接，第二立架42内固定安装有第二电动滑台45，第二立架42上表面滑动连接有第二托板46，第二电动滑台45的滑块与第二托板46固定连接，通过第一电动滑台43带动第一托板44左右移动，通过第二电动滑台45带动第二托板46左右移动。

请参阅图1和图5，运输机构5包括框体51，框体51下表面固定安装有数量为四个的移动轮52，框体51上表面滑动连接有数量为两个的卡座53，卡座53前表面螺纹连接有定位螺钉54，卡座53上表面固定连接有数量为两个的限位销55，起吊架65下表面开设有与限位销55相适配的插槽，框体51外周壁转动连接有可伸缩手拉杆56，通过可伸缩手拉杆56和移动轮52可推动框体51移动，而通过旋转定位螺钉54，则可松动或固定卡座53。

请参阅图1、图6和图7，起吊机构6包括收卷电机61、收卷盘62和起吊架65，收卷电机61的输出轴与收卷盘62的转轴固定连接，收卷盘62外周壁固定连接有拉绳63，拉绳63远离收卷盘62的一端固定连接有吊钩64，起吊架65上表面开设有弧形槽，弧形槽内周壁固定连接有防滑海绵垫，起吊架65上表面固定连接有挂环66，挂环66与吊钩64之间活动连接有对接绳67，通过收卷电机61的输出轴带动收卷盘62旋转，进而可带动拉绳63收卷或放出，通过设置起吊架65对主轴进行承托，避免主轴在移动过程中滑动。

一种数控机床用主轴强度检测方法，包括以下步骤：

1)先将起吊架65安装至卡座53上，通过限位销55进行定位，然后根据待检测的主轴长度调节两个卡座53之间的间距，然后利用定位螺钉54进行定位，再将需要检测的主轴移动至两个起吊架65上，然后通过推动框体51带动需要检测的主轴移动至工作台1底部；

2)先根据需要检测的主轴长度调整两个收卷电机61之间的间距，再通过控制收卷电机61输出轴转动将吊钩64下放至靠近起吊架65，然后通过对接绳67将挂环66与吊钩64连接，进而控制收卷电机61输出轴反转，带动拉绳63回卷，并将需要检测的主轴起吊至主机头21与活动头22之间，先将主轴一端与主机头21固定，然后移动活动头22使其贴紧主轴另一端，并与其固定，固定完成后，控制收卷电机61输出轴转动将吊钩64下放一小段距离；

3)开启主机头21进行强度检测，先从初始载荷进行加载检测，当到达初始载荷后，保持一段时间，观察是否出现破损，若无破损痕迹，则将载荷进行固定数值的增加，再重复上述操作，直至出现破损，便可得出其强度值；

4)当主轴断裂破损后，移动辅助支撑机构3至断裂后的其中一段下方，然后控制双向电动丝杆33带动支撑板36上升，直至与主轴底部接触，再调整两个收卷电机61的位置，使两个起吊架65均移动至另一段下方，然后便可将该段与强度检测机构2分离，再利用收卷电机61将其下放回框体51上，下放完成后，再重复上述操作对另一段进行下放。

需要说明的是，底板31上表面开设有与连动杆35大小相适配的条形槽，第一托板44和第二托板46上表面均固定安装有收卷电机61和收卷盘62。

请参阅图3，为了方便支撑板36判断是否与主轴接触，本实施例中的支撑板36上表面固定安装有压力感应板，压力感应板与双向电动丝杆33电连接。

上述实施例的工作原理为：

1)先将起吊架65安装至卡座53上，通过限位销55进行定位，然后根据待检测的主轴长度调节两个卡座53之间的间距，然后利用定位螺钉54进行定位，再将需要检测的主轴移动至两个起吊架65上，然后通过推动框体51带动需要检测的主轴移动至工作台1底部；

2)先根据需要检测的主轴长度调整两个收卷电机61之间的间距，再通过控制收卷电机61输出轴转动将吊钩64下放至靠近起吊架65，然后通过对接绳67将挂环66与吊钩64连接，进而控制收卷电机61输出轴反转，带动拉绳63回卷，并将需要检测的主轴起吊至主机头21与活动头22之间，先将主轴一端与主机头21固定，然后移动活动头22使其贴紧主轴另一端，并与其固定，固定完成后，控制收卷电机61输出轴转动将吊钩64下放一小段距离；

3)开启主机头21进行强度检测，先从初始载荷进行加载检测，当到达初始载荷后，保持一段时间，观察是否出现破损，若无破损痕迹，则将载荷进行固定数值的增加，再重复上述操作，直至出现破损，便可得出其强度值；

4)当主轴断裂破损后，移动辅助支撑机构3至断裂后的其中一段下方，然后控制双向电动丝杆33带动支撑板36上升，直至与主轴底部接触，再调整两个收卷电机61的位置，使两个起吊架65均移动至另一段下方，然后便可将该段与强度检测机构2分离，再利用收卷电机61将其下放回框体51上，下放完成后，再重复上述操作对另一段进行下放。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种数控机床用主轴强度检测装置，包括工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)上表面设有强度检测机构(2)、辅助支撑机构(3)和承托机构(4)，所述工作台(1)下表面设有运输机构(5)，所述承托机构(4)上表面设有起吊机构(6)；

所述辅助支撑机构(3)包括底板(31)，所述底板(31)下表面固定连接有导块(32)，所述底板(31)前表面固定安装有插接至底板(31)内的双向电动丝杆(33)，所述双向电动丝杆(33)外螺纹连接有数量为两个的双向螺母(34)，所述双向螺母(34)上表面转动连接有连动杆(35)，两个所述连动杆(35)上表面均与支撑板(36)转动连接；

所述起吊机构(6)包括收卷电机(61)、收卷盘(62)和起吊架(65)，所述收卷盘(62)外周壁固定连接有拉绳(63)，所述拉绳(63)远离收卷盘(62)的一端固定连接有吊钩(64)，所述起吊架(65)上表面固定连接有挂环(66)，所述挂环(66)与吊钩(64)之间活动连接有对接绳(67)。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床用主轴强度检测装置，其特征在于：所述强度检测机构(2)包括主机头(21)、活动头(22)、第三电动滑台(23)和控制终端(24)，所述主机头(21)和控制终端(24)均固定安装于工作台(1)上表面，所述第三电动滑台(23)固定安装于工作台(1)内，且所述第三电动滑台(23)位于主机头(21)左侧。

3.根据权利要求2所述的一种数控机床用主轴强度检测装置，其特征在于：所述第三电动滑台(23)的滑块上表面与活动头(22)下表面固定连接，所述辅助支撑机构(3)位于主机头(21)与活动头(22)之间，所述导块(32)插接至工作台(1)内，两个所述双向螺母(34)的移动方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种数控机床用主轴强度检测装置，其特征在于：所述底板(31)上表面开设有与连动杆(35)大小相适配的条形槽，所述支撑板(36)上表面固定安装有压力感应板，所述压力感应板与双向电动丝杆(33)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种数控机床用主轴强度检测装置，其特征在于：所述承托机构(4)包括第一立架(41)和第二立架(42)，所述第一立架(41)和第二立架(42)均固定安装于工作台(1)上表面，所述强度检测机构(2)位于第一立架(41)与第二立架(42)之间，所述第一立架(41)内固定安装有第一电动滑台(43)。

6.根据权利要求5所述的一种数控机床用主轴强度检测装置，其特征在于：所述第一立架(41)上表面滑动连接有第一托板(44)，所述第一电动滑台(43)的滑块与第一托板(44)固定连接，所述第二立架(42)内固定安装有第二电动滑台(45)，所述第二立架(42)上表面滑动连接有第二托板(46)。

7.根据权利要求6所述的一种数控机床用主轴强度检测装置，其特征在于：所述第二电动滑台(45)的滑块与第二托板(46)固定连接，所述第一托板(44)和第二托板(46)上表面均固定安装有收卷电机(61)和收卷盘(62)，所述收卷电机(61)的输出轴与收卷盘(62)的转轴固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种数控机床用主轴强度检测装置，其特征在于：所述起吊架(65)上表面开设有弧形槽，所述弧形槽内周壁固定连接有防滑海绵垫，所述运输机构(5)包括框体(51)，所述框体(51)下表面固定安装有数量为四个的移动轮(52)，所述框体(51)上表面滑动连接有数量为两个的卡座(53)。

9.根据权利要求8所述的一种数控机床用主轴强度检测装置，其特征在于：所述卡座(53)前表面螺纹连接有定位螺钉(54)，所述卡座(53)上表面固定连接有数量为两个的限位销(55)，所述起吊架(65)下表面开设有与限位销(55)相适配的插槽，所述框体(51)外周壁转动连接有可伸缩手拉杆(56)。

10.一种数控机床用主轴强度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)先将起吊架(65)安装至卡座(53)上，通过限位销(55)进行定位，然后根据待检测的主轴长度调节两个卡座(53)之间的间距，然后利用定位螺钉(54)进行定位，再将需要检测的主轴移动至两个起吊架(65)上，然后通过推动框体(51)带动需要检测的主轴移动至工作台(1)底部；

2)先根据需要检测的主轴长度调整两个收卷电机(61)之间的间距，再通过控制收卷电机(61)输出轴转动将吊钩(64)下放至靠近起吊架(65)，然后通过对接绳(67)将挂环(66)与吊钩(64)连接，进而控制收卷电机(61)输出轴反转，带动拉绳(63)回卷，并将需要检测的主轴起吊至主机头(21)与活动头(22)之间，先将主轴一端与主机头(21)固定，然后移动活动头(22)使其贴紧主轴另一端，并与其固定，固定完成后，控制收卷电机(61)输出轴转动将吊钩(64)下放一小段距离；

3)开启主机头(21)进行强度检测，先从初始载荷进行加载检测，当到达初始载荷后，保持一段时间，观察是否出现破损，若无破损痕迹，则将载荷进行固定数值的增加，再重复上述操作，直至出现破损，便可得出其强度值；

4)当主轴断裂破损后，移动辅助支撑机构(3)至断裂后的其中一段下方，然后控制双向电动丝杆(33)带动支撑板(36)上升，直至与主轴底部接触，再调整两个收卷电机(61)的位置，使两个起吊架(65)均移动至另一段下方，然后便可将该段与强度检测机构(2)分离，再利用收卷电机(61)将其下放回框体(51)上，下放完成后，再重复上述操作对另一段进行下放。

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