CN114562925A - 一种电主轴的自动化检测平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电主轴的自动化检测平台，包括：底座、第一检测装置、第二检测装置和换刀机构；所述第一检测机构用于检测主轴的跳动值；所述第二检测机构用于检测主轴的振动值；所述换刀机构设于所述底座上，用于更换主轴刀具。本发明公开的一种电主轴的自动化检测平台通过第一检测装置检测主轴的跳动值，通过第二检测装置检测主轴的振动值，在检测过程中可以实现自动换刀和换检棒，并可以实现跳动值检测和振动值检测的自动转换，检测速度快，检测精度高。

Description

一种电主轴的自动化检测平台

技术领域

本发明涉及电主轴检测领域，尤其涉及一种电主轴的自动化检测平台。

背景技术

机床的主轴在生产后需要进行检测，保证主轴的精度，才可以对工件精准加工。

现在对于主轴的振动值和跳动值等的检测主要靠人工进行，在主轴的转动过程中，人工更换检测器，在不同项目的检测中，通过人工将主轴从前一检测工序中取下，放置到下一检测位置。这种检测方式检测速度慢，效率低，检测精度不高。

发明内容

本发明提供一种电主轴的自动化检测平台，以解决上述问题。

一种电主轴的自动化检测平台，包括：底座、第一检测装置、第二检测装置和换刀机构；

所述第一检测机构包括安装座、Y轴移动装置、Z轴移动装置和检测平台；所述安装座固定于所述底座的侧面，所述安装座上设有所述Z轴移动装置，所述Z轴移动装置上设有所述Y轴移动装置，所述Y轴移动装置上设有所述检测平台；所述检测平台上设有近端跳动检测器和远端跳动检测器，所述近端跳动检测器和远端跳动检测器处于同一Y轴；

所述第二检测机构包括软基平台、硬基平台和升降结构；

所述硬基平台固定于所述底座上，所述软基平台包括框架、第一基座和第二基座，所述第一基座和第二基座固定于所述框架上，所述框架套设与所述硬基平台上，所述第一基座和第二基座分别设于所述软基平台的两侧；

所述升降结构固定于所述底座上，所述升降结构朝向所述软基平台的一侧设有导轨，所述软基平台能够沿所述导轨升降运动；

所述换刀机构设于所述底座上。

进一步地，所述第一检测机构还包括X轴移动装置，所述X轴移动装置设于所述Z轴移动装置上，所述Y轴移动装置设于所述X轴移动装置上；

所述检测平台包括垂直于Z轴的第一检测板和垂直于Y轴的第二检测板，所述第二检测板固定于所述第一检测板的端部，所述第二检测板上设有内孔跳动检测器和端面跳动检测器，所述第一检测板上设有所述近端跳动检测器和远端跳动检测器。

进一步地，所述Z轴移动装置包括沿Z轴设置的液压缸，所述液压缸的缸体固定在所述底座上，所述液压缸的活塞杆端部与所述X轴移动装置固定连接；

所述X轴移动装置包括X轴导轨、X轴滑块和X轴电机，所述X轴电机驱动丝杠转动，所述X轴滑块设有丝母，所述X轴电机通过所述丝杠和丝母驱动所述X轴滑块沿所述X轴导轨运动，所述X轴滑块上设有所述Y轴移动装置；

所述Y轴移动装置包括Y轴导轨、Y轴滑块和Y轴电机，所述Y轴电机驱动所述Y轴滑块沿所述Y轴导轨运动，所述Y轴滑块上设有所述检测平台。

进一步地，所述第一检测板包括第一承载部和第二承载部，所述第二检测板固定于所述第一承载部上，所述第二承载部一端与所述第一承载部连接，另一端沿Y轴向远离待检主轴方向延伸，所述近端跳动检测器和远端跳动检测器设于所述第二承载部上。

进一步地，所述升降结构包括架体、电机、丝杠和丝母，所述架体设有所述导轨，所述框架通过滑块与所述导轨连接，所述框架具有连接部，所述连接部设于两个所述导轨之间，并通过所述丝母与所述丝杠连接，所述电机设于所述架体上，所述电机驱动所述丝杠转动。

进一步地，所述架体上设有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测所述框架上升位置，所述第二传感器用于检测所述框架下降位置。

进一步地，所述第一基座和第二基座上均设有EVA海绵，所述EVA海绵具有V型承接面。

进一步地，所述底座设有第一安装面和第二安装面，所述第一安装面高于所述第二安装面，所述硬基平台安装于所述第一安装面上，所述升降结构安装于所述第二安装面上。

进一步地，还包括检测工装，所述检测工装置于所述硬基平台上，且套设于待检测主轴外，所述检测工装设有定位槽，所述硬基平台设有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆能够沿水平方向伸入所述定位槽中。

进一步地，所述换刀机构包括设于所述第二检测机构两侧的刀库和设于所述刀库上的机械手。

本发明公开的一种电主轴的自动化检测平台通过第一检测装置检测主轴的跳动值，通过第二检测装置检测主轴的振动值，在检测过程中可以实现自动换刀和换检棒，并可以实现跳动值检测和振动值检测的自动转换，检测速度快，检测精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中公开的一种电主轴的自动化检测平台结构示意图；

图2为本发明实施例中公开的一种电主轴的自动化检测平台后视结构示意图；

图3为本发明实施例中公开第二检测装置结构图；

图4为本发明实施例中公开的一种电主轴的自动化检测平台去掉刀库后的结构示意图；

图5为图4中A部分的放大图；

图6本发明实施例中的第一检测装置结构示意图；

图7为图6中B部分的放大图；

图8为发明实施例中的检测平台结构示意图。

图中：

1、底座；11、第一安装面；12、第二安装面；

2、第一检测装置；21、安装座；22、X轴移动装置；23、Y轴移动装置；24、Z轴移动装置；25、检测平台；26、第一检测板；27、第二检测板；28、内孔跳动检测器；29、端面跳动检测器；30、近端跳动检测器；301、远端跳动检测器；302、第一承载部；303、第二承载部；

3、第二检测装置；

31、软基平台；311、框架；312、第一基座；313、第二基座；314、连接部；315、EVA海绵；

32、硬基平台；321、定位气缸；

33、升降结构；331、导轨；332、架体；333、电机；334、第一传感器；335、第二传感器；

34、检测工装；35、定位槽；36、待检测主轴。

4、换刀机构；41、刀库；42、机械手。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

如图1-8所示，本实施例公开了一种电主轴的自动化检测平台，包括：底座、第一检测装置、第二检测装置和换刀机构；

所述第一检测机构包括安装座、Y轴移动装置、Z轴移动装置和检测平台；所述安装座固定于所述底座的侧面，所述安装座上设有所述Z轴移动装置，所述Z轴移动装置上设有所述Y轴移动装置，所述Y轴移动装置上设有所述检测平台；所述检测平台上设有近端跳动检测器和远端跳动检测器，所述近端跳动检测器和远端跳动检测器处于同一Y轴；

所述第二检测机构包括软基平台、硬基平台和升降结构；

所述硬基平台固定于所述底座上，所述软基平台包括框架、第一基座和第二基座，所述第一基座和第二基座固定于所述框架上，所述框架套设与所述硬基平台上，所述第一基座和第二基座分别设于所述软基平台的两侧；

所述升降结构固定于所述底座上，所述升降结构朝向所述软基平台的一侧设有导轨，所述软基平台能够沿所述导轨升降运动；

所述换刀机构设于所述底座上。

本发明公开的一种电主轴的自动化检测平台通过第一检测装置检测主轴的跳动值，通过第二检测装置检测主轴的振动值，在检测过程中可以实现自动换刀和换检棒，并可以实现跳动值检测和振动值检测的自动转换，检测速度快，检测精度高。

主轴检测时，先进行跳动值检测，主轴放置在硬基平台上，检测平台上设有近端跳动检测器和远端跳动检测器，检测平台在X轴的位置与待测主轴在X轴的位置相同，检棒安装在主轴上，检测平台沿Z轴上升，上升到位后，沿Y轴运动至检棒下方，启动主轴，通过近端跳动检测器和远端跳动检测器检测检棒的跳动值，如果不合格，则检测平台复位，主轴停止，并返修，如果合格，则进行振动值检测。

振动值检测时，通过升降结构驱动软基平台上升，使主轴离开硬基平台，软基平台托起主轴，启动主轴，通过人工将两个可移动的探头安装于主轴上，进行检测，本实施例采用的是磁吸式振动传感器，将两个磁吸式振动传感器通过磁吸的方式安装在主轴表面，进行振动值检测，检测完毕后，主轴停止，升降结构驱动软基平台下降，若主轴不合格，则对主轴进行返修，若主轴合格，则检测完毕。

本实施例中，所述第一检测机构还包括X轴移动装置，所述X轴移动装置设于所述Z轴移动装置上，所述Y轴移动装置设于所述X轴移动装置上；

所述检测平台包括垂直于Z轴的第一检测板和垂直于Y轴的第二检测板，所述第二检测板固定于所述第一检测板的端部，所述第二检测板上设有内孔跳动检测器和端面跳动检测器，所述第一检测板上设有所述近端跳动检测器和远端跳动检测器。

通过移动X轴、Y轴和Z轴，可使检测平台准备对正主轴，弥补X轴方向上的安装误差，通过内孔跳动检测器和端面跳动检测器，可检测主轴内孔跳动值和端面跳动值。

使用时，通过移动X轴、Y轴和Z轴，使检测平台移动至主轴处，先上升Z轴，然后调整X轴位置，最后调整Y轴位置，使内孔跳动检测器伸入主轴内孔，启动主轴，检测主轴内孔跳动值，端面跳动检测器检测主轴与刀具接触的端面，检测端面跳动值；内孔跳动值端面跳动值和检测完毕后，若检测不合格，则检测平台复位，主轴返修，若检测合格，则移动检测平台，使检测平台沿Z轴下落，为主轴更换检棒，然后移动检测平台，调整X轴位置，使近端跳动检测器和远端跳动检测器处于检棒下，调整Z轴位置，使检测平台上升，启动主轴，使检棒转动，通过近端跳动检测器和远端跳动检测器检测检棒的近端跳动值和远端跳动值，若检测不合格，则检测平台复位，主轴返修重检，若检测合格，主轴停止，检测平台复位，检测完毕。

本实施例中，所述Z轴移动装置包括沿Z轴设置的液压缸，所述液压缸的缸体固定在所述底座上，所述液压缸的活塞杆端部与所述X轴移动装置固定连接。

所述X轴移动装置包括X轴导轨、X轴滑块和X轴电机，所述X轴电机驱动丝杠转动，所述X轴滑块设有丝母，所述X轴电机通过所述丝杠和丝母驱动所述X轴滑块沿所述X轴导轨运动，所述X轴滑块上设有所述Y轴移动装置。

所述Y轴移动装置包括Y轴导轨、Y轴滑块和Y轴电机，所述Y轴电机驱动所述Y轴滑块沿所述Y轴导轨运动，所述Y轴滑块上设有所述检测平台。

液压缸提供Z轴方向移动的力，X轴和Y轴方向均通过电机驱动，并采用丝母丝杠传动，传动可靠且精度高。

本实施例中，所述第一检测板包括第一承载部和第二承载部，所述第二检测板固定于所述第一承载部上，所述第二承载部一端与所述第一承载部连接，另一端沿Y轴向远离待检主轴方向延伸，所述近端跳动检测器和远端跳动检测器设于所述第二承载部上。

内孔跳动检测器和端面跳动检测器安装在第二检测板上，使内孔跳动检测器和端面跳动检测器的设置方向为沿Y轴方向设置，与主轴轴线方向相同，方便检测；同时第二承载部向远离待检主轴方向延伸，避免与主轴发生运动干涉。

本实施例中，所述升降结构包括架体、电机、丝杠和丝母，所述架体设有所述导轨，所述框架通过滑块与所述导轨连接，所述框架具有连接部，所述连接部设于两个所述导轨之间，并通过所述丝母与所述丝杠连接，所述电机设于所述架体上，所述电机驱动所述丝杠转动。

连接部伸入所述框架内，电机驱动丝杠转动，使框架和连接部沿导轨运动，通过电机的正转和反转，控制框架的上升和下降。

所述架体上设有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测所述框架上升位置，所述第二传感器用于检测所述框架下降位置。

所述第一传感器对应所述框架最高位置时，框架上边缘的位置，所述第二传感器对应所述框架最低位置时，框架下边缘的位置，正常工作状态下，框架在最高位置和最低位置之间移动，当由于操作失误或者故障时，框架达到最高位置或最低位置，传感器检测到框架位置，会向控制器发送指令，进而停止电机，防止出现事故。

所述第一基座和第二基座上均设有EVA海绵，所述EVA海绵具有V型承接面。

主轴放置于EVA海绵的V型承接面上，EVA海绵避免外界振动对主轴振动值测试时造成影响，可以使测量更准确。

本实施例中，所述底座设有第一安装面和第二安装面，所述第一安装面高于所述第二安装面，所述硬基平台安装于所述第一安装面上，所述升降结构安装于所述第二安装面上。升降结构安装在第二安装面上，可以有足够的高度安装丝杠，避免丝母在丝杠上的运动范围太小，影响框架的升降。

本实施例中还包括检测工装，所述检测工装置于所述硬基平台上，且套设于待检测主轴外，所述检测工装设有定位槽，所述硬基平台设有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆能够沿水平方向伸入所述定位槽中。

主轴在硬基平台上检测其他项目，如跳动值时，定位气缸可以压紧主轴，避免主轴在误操作或初启动时，电流过大，出现跳动。定位气缸伸出，可以调整主轴在硬基平台上的角度，使主轴处于适合检测的状态。

本实施例中，所述换刀机构包括设于所述第二检测机构两侧的刀库和设于所述刀库上的机械手。两个刀库分别安装不同的刀具及检棒，并通过机械手进行更换，避免人工更换，效率高，速度快。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，包括：底座、第一检测装置、第二检测装置和换刀机构；

所述第一检测机构包括安装座、Y轴移动装置、Z轴移动装置和检测平台；所述安装座固定于所述底座的侧面，所述安装座上设有所述Z轴移动装置，所述Z轴移动装置上设有所述Y轴移动装置，所述Y轴移动装置上设有所述检测平台；所述检测平台上设有近端跳动检测器和远端跳动检测器，所述近端跳动检测器和远端跳动检测器处于同一Y轴；

所述第二检测机构包括软基平台、硬基平台和升降结构；

所述硬基平台固定于所述底座上，所述软基平台包括框架、第一基座和第二基座，所述第一基座和第二基座固定于所述框架上，所述框架套设与所述硬基平台上，所述第一基座和第二基座分别设于所述软基平台的两侧；

所述升降结构固定于所述底座上，所述升降结构朝向所述软基平台的一侧设有导轨，所述软基平台能够沿所述导轨升降运动；

所述换刀机构设于所述底座上。

2.根据权利要求1所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，所述第一检测机构还包括X轴移动装置，所述X轴移动装置设于所述Z轴移动装置上，所述Y轴移动装置设于所述X轴移动装置上；

所述检测平台包括垂直于Z轴的第一检测板和垂直于Y轴的第二检测板，所述第二检测板固定于所述第一检测板的端部，所述第二检测板上设有内孔跳动检测器和端面跳动检测器，所述第一检测板上设有所述近端跳动检测器和远端跳动检测器。

3.根据权利要求2所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，所述Z轴移动装置包括沿Z轴设置的液压缸，所述液压缸的缸体固定在所述底座上，所述液压缸的活塞杆端部与所述X轴移动装置固定连接；

所述X轴移动装置包括X轴导轨、X轴滑块和X轴电机，所述X轴电机驱动丝杠转动，所述X轴滑块设有丝母，所述X轴电机通过所述丝杠和丝母驱动所述X轴滑块沿所述X轴导轨运动，所述X轴滑块上设有所述Y轴移动装置；

所述Y轴移动装置包括Y轴导轨、Y轴滑块和Y轴电机，所述Y轴电机驱动所述Y轴滑块沿所述Y轴导轨运动，所述Y轴滑块上设有所述检测平台。

4.根据权利要求2所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，所述第一检测板包括第一承载部和第二承载部，所述第二检测板固定于所述第一承载部上，所述第二承载部一端与所述第一承载部连接，另一端沿Y轴向远离待检主轴方向延伸，所述近端跳动检测器和远端跳动检测器设于所述第二承载部上。

5.根据权利要求1所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，所述升降结构包括架体、电机、丝杠和丝母，所述架体设有所述导轨，所述框架通过滑块与所述导轨连接，所述框架具有连接部，所述连接部设于两个所述导轨之间，并通过所述丝母与所述丝杠连接，所述电机设于所述架体上，所述电机驱动所述丝杠转动。

6.根据权利要求1所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，所述架体上设有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测所述框架上升位置，所述第二传感器用于检测所述框架下降位置。

7.根据权利要求1所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，所述第一基座和第二基座上均设有EVA海绵，所述EVA海绵具有V型承接面。

8.根据权利要求1所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，所述底座设有第一安装面和第二安装面，所述第一安装面高于所述第二安装面，所述硬基平台安装于所述第一安装面上，所述升降结构安装于所述第二安装面上。

9.根据权利要求1所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，还包括检测工装，所述检测工装置于所述硬基平台上，且套设于待检测主轴外，所述检测工装设有定位槽，所述硬基平台设有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆能够沿水平方向伸入所述定位槽中。

10.根据权利要求1所述的一种电主轴的自动化检测平台，其特征在于，所述换刀机构包括设于所述第二检测机构两侧的刀库和设于所述刀库上的机械手。

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