CN116818324B - 一种气浮主轴性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气浮主轴性能检测装置，包括夹持机构和搬运机构，夹持组件的下方设置有底座，夹持机构包括移动架、电动伸缩杆、第一夹杆、第二夹杆以及滚柱，夹持机构用于对气浮主轴进行夹持，搬运组件用于将气浮主轴移动至夹持组件内，底座的表面安装有第二电机，第二电机的端部设置有连接组件，连接组件用于连接气浮主轴，底座上设置有移动组件，移动组件用于带动夹持组件上的气浮主轴和连接组件配合,通过上述技术方案，在安装气浮主轴时更加稳固的和旋转电机连接，从而更好的反应振动性能。

Description

一种气浮主轴性能检测装置

技术领域

本发明涉及气浮主轴性能检测技术领域，具体是一种气浮主轴性能检测装置。

背景技术

气浮主轴又称为空气主轴指的是用气体(通常是空气，但也有可能是其它气体)作为润滑剂的滑动轴承。空气比油粘滞性小，耐高温，无污染，因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中，但其负荷能力比油低。

气浮主轴是高精度加工中常用的机械设备，其振动异常可能会导致加工不良甚至设备损坏，因此，对气浮主轴振动的检测非常重要，现有的检测装置通常采用旋转电机带动气浮主轴转动，气浮主轴产生振动，再通过振动感应器将振动信息转化为振幅和频率信息，从而判定振动性能是否合格。

现有的振动装置旋转电机在和气浮主轴连接时，通常采用螺栓螺母连接方式，并且需要多点进行固定，安装过程比较费时，此外在安装时需要将气浮主轴的端部对准旋转电机输出端的中心才能保证转动时的稳定，现有的检测装置很难保证气浮主轴的端部安装在旋转电机的中心，从而在转动时会存在不稳定的现象，会导致检测的数据不准确；此外在搬运气浮主轴时，由于气浮主轴通常为圆柱型，当气浮主轴放在地面时，通过机械手或是人工的方式不容易将气浮主轴移开地面。

发明内容

针对现有气浮主轴性能检测装置在应用中存在的技术问题，本发明提供一种气浮主轴性能检测装置。

一种气浮主轴性能检测装置，包括夹持机构和搬运机构，所述夹持机构的下方设置有底座，所述夹持机构包括移动架、电动伸缩杆、第一夹杆、第二夹杆以及滚柱，所述夹持机构用于对气浮主轴进行夹持，所述移动架滑动连接在底座的表面，所述电动伸缩杆安装在移动架的表面，移动架上表面靠近四个拐角处均固定安装有电动伸缩杆，且将同侧的两个电动伸缩杆称为一组，所述第一夹杆左右对称固定连接在左右两组电动伸缩杆的伸缩端，所述第二夹杆和第一夹杆转动连接，所述搬运机构用于将气浮主轴移动至夹持机构内，所述底座的表面安装有第二电机，所述第二电机的端部设置有连接组件，所述连接组件用于连接气浮主轴，所述底座上设置有移动组件，所述移动组件用于带动夹持机构上的气浮主轴和连接组件配合。

进一步的，所述第一夹杆和第二夹杆的自由端设置有锁定组件，所述锁定组件包括安装筒、定位板、滑杆、转动杆、定位杆以及弹簧，所述第一夹杆的自由端和安装筒固定连接，所述第二夹杆的自由端和定位板固定连接，所述滑杆滑动连接在定位板内，定位板底部开设有矩形槽，滑杆下端位于矩形槽内，所述滑杆的端部和转动杆转动连接，且转动杆关于滑杆前后对称设置，矩形槽前后对称开设有通孔，定位杆滑动连接在通孔内，安装筒内壁前后对称设置有两组插孔，所述插孔和定位杆配合，弹簧的一端和转动杆固定连接，弹簧的另一端和定位板固定连接，且弹簧套设在定位杆上。

进一步的，所述移动组件由第一电机和螺纹杆组成，所述第一电机安装在底座的侧壁上，所述第一电机的输出端和螺纹杆固定连接，所述螺纹杆转动连接在底座内，所述移动架和螺纹杆螺纹连接。

进一步的，所述连接组件包括定位筒、第三电机、滑板、夹板、锥齿轮、传动环、传动组件，所述定位筒固定连接在第二电机的输出端，所述第三电机安装在定位筒的外壁上，所述第三电机的输出端和锥齿轮固定连接，所述滑板滑动连接在定位筒上均匀开设的条形槽内，所述夹板固定连接在滑板的表面，所述传动环转动连接在定位筒的内部，所述传动环的表面设置有和锥齿轮配合的斜齿条。

进一步的，所述传动组件包括条形板和涡状圈，所述条形板均匀固定连接在滑板的下端面，所述涡状圈固定连接在传动环的表面，所述条形板和涡状圈配合。

进一步的，所述搬运机构包括安装组件和吊运组件，所述安装组件包括方形框、支撑杆、连接板以及液压缸，所述方形框位于夹持机构的上方，所述方形框的四个拐角和支撑杆固定连接，支撑杆设置在地面上，所述方形框相对的侧壁内设置有电动导轨，所述连接板和电动导轨滑动连接，所述液压缸安装在连接板的表面，所述液压缸的伸缩端和吊运组件固定连接。

进一步的，所述吊运组件包括定位箱、第四电机、双向丝杆、螺纹块以及抱杆，所述定位箱固定连接在液压缸的伸缩端，所述第四电机左右对称固定安装在定位箱的外壁上，两个所述第四电机的输出端和双向丝杆固定连接，所述双向丝杆转动连接在定位箱的内部，两个所述螺纹块螺纹连接在双向丝杆相反的螺纹上，所述抱杆的一端和螺纹块转动连接，所述抱杆和定位箱转动连接，且抱杆延伸至定位箱的外部。

本发明的有益效果：

1、在对气浮主轴进行振动性能测试前，先将气浮主轴通过搬运机构进行移动，移动至夹持机构上方时，将气浮主轴放置在第一夹杆和第二夹杆之间，然后将振动传感器固定在气浮主轴上，启动电动伸缩杆调节气浮主轴的高度，将气浮主轴的高度调节到和连接组件的高度一致，接着通过移动组件将将气浮主轴移动至连接组件附近，通过连接组件将气浮主轴的端部连接，最后启动第二电机带动气浮主轴转动，气浮主轴在转动时如果发生振动，振动传感器会将气浮主轴的振动信息捕获，并通过计算获得振幅和频率信息，通过上述技术方案，实现了对气浮主轴的搬运、固定、位置调节以及旋转等操作，通过设置的夹持机构、移动组件以及连接组件的配合，能够实现气浮主轴和第二电机的连接位置准确，从而保证在转动时的稳定性，进而能更加真实的反应气浮主轴的振动性能，设置的连接组件不仅方便对气浮主轴进行固定，并且还能针对不同直径的气浮主轴进行固定。

2、在进行搬运时，给电磁铁进行通电从而产生吸力，从而吸住气浮主轴的一面，然后启动第四电机带动双向丝杆转动，螺纹连接在双向丝杆上的螺纹块带动与之转动连接的抱杆转动，两根抱杆从两个方向上抱紧气浮主轴，然后启动液压缸以及电动导轨将气浮主轴移动至所需的位置，上述技术方案，在面对气浮主轴放在地面不好搬运时，通过电磁铁先将气浮主轴吸住，然后在利用液压缸将气浮主轴带离地面，在通过抱杆抱住气浮主轴，从而保证在搬运时气浮主轴的稳定性。

附图说明

图1为本发明整体示意图。

图2为本发明夹持机构示意图。

图3为夹持机构中的局部示意图。

图4为安装筒内部示意图。

图5为图4中A处放大示意图。

图6为移动架、第二电机俯视图。

图7为连接组件部分结构示意图。

图8为本发明中定位筒剖视图。

图9为本发明中搬运机构示意图。

图10为本发明中定位箱剖视图。

附图标记：1、底座；2、移动架；201、电动伸缩杆；202、第一夹杆；203、第二夹杆；204、滚柱；3、安装筒；301、定位板；302、滑杆；303、转动杆；304、定位杆；305、弹簧；306、插孔；4、第一电机；401、螺纹杆；5、第二电机；6、定位筒；601、第三电机；602、滑板；603、夹板；604、锥齿轮；605、传动环；606、条形板；607、涡状圈；7、方形框；701、支撑杆；702、连接板；703、液压缸；8、定位箱；801、第四电机；802、双向丝杆；803、螺纹块；804、抱杆；9、电磁铁；10、气浮主轴；11、抱箍；12、振动传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

如图1、图2所示，一种气浮主轴性能检测装置，包括夹持机构和搬运机构，所述夹持机构的下方设置有底座1，所述夹持机构包括移动架2、电动伸缩杆201、第一夹杆202、第二夹杆203以及滚柱204，所述夹持机构用于对气浮主轴10进行夹持，所述移动架2滑动连接在底座1的表面，移动架2上表面靠近四个拐角处均固定安装有电动伸缩杆201，且将同侧的两个电动伸缩杆201称为一组，所述第一夹杆202左右对称固定连接在左右两组电动伸缩杆201的伸缩端，所述第二夹杆203和第一夹杆202转动连接，所述搬运机构用于将气浮主轴10移动至夹持机构内，所述底座1的表面安装有第二电机5，所述第二电机5的端部设置有连接组件，所述连接组件用于连接气浮主轴10，所述底座1上设置有移动组件，所述移动组件用于带动夹持机构上的气浮主轴10和连接组件配合。

在对气浮主轴10进行振动性能测试前，气浮主轴10上通过抱箍11安装有振动传感器12，先将安装有振动传感器12气浮主轴10通过搬运机构进行移动，移动至夹持机构正前方时，将气浮主轴10放置在第一夹杆202和第二夹杆203之间，然后将振动传感器12固定在气浮主轴10上，启动电动伸缩杆201调节气浮主轴10的高度，将气浮主轴10的高度调节到和连接组件的高度一致，接着通过移动组件将气浮主轴10移动至连接组件附近，通过连的接组件将气浮主轴10的端部和第二电机5连接，最后启动第二电机5带动气浮主轴10转动，气浮主轴10在转动时如果发生振动，振动传感器12会将气浮主轴10的振动信息捕获，并通过计算获得振幅和频率信息，通过上述技术方案，实现了对气浮主轴10的搬运、固定、位置调节以及旋转等操作，通过设置的夹持机构、移动组件以及连接组件的配合，不仅能够对气浮主轴10进行固定，还不影响气浮主轴10的正常旋转，并且能够调节气浮主轴10的位置，保证气浮主轴10能够顺利的和连接组件固定，设置的连接组件和夹持机构的配合，可以对不同直径大小的气浮主轴10进行振动检测。

如图3、图4、图5所示，所述第一夹杆202和第二夹杆203的自由端设置有锁定组件，所述锁定组件包括安装筒3、定位板301、滑杆302、转动杆303、定位杆304以及弹簧305，所述第一夹杆202的自由端和安装筒3固定连接，所述第二夹杆203的自由端和定位板301固定连接，所述滑杆302滑动连接在定位板301内，定位板301底部开设有矩形槽，滑杆302下端位于矩形槽内，所述滑杆302的端部和转动杆303转动连接，且转动杆303关于滑杆302前后对称设置，所述转动杆303远离滑杆302的一端和定位杆304转动连接，矩形槽前后对称开设有通孔，定位杆304滑动连接在通孔内，安装筒3内壁前后对称设置有两组插孔306，所述插孔306和定位杆304配合，弹簧305的一端和转动杆303固定连接，弹簧305的另一端和定位板301固定连接，且弹簧305套设在定位杆304上，其中第一夹杆202和第二夹杆203的材质为具有一定弹性的金属材质。

在将气浮主轴10放置在第一夹杆202的表面后，转动第二夹杆203将第二夹杆203的自由端转动至与第一夹杆202的自由端的上方，安装筒3的正面开设有槽,滑杆302通过槽延伸到安装筒3的外部，通过槽能够拉动滑杆302，然后推动滑杆302移动，滑杆302带动与之转动连接的转动杆303转动，转动杆303进一步带动与之转动连接的定位杆304移动，定位杆304随之移动至定位板301的内部，此时弹簧305受到压缩，接着将定位杆304插接至安装筒3内，等到定位杆304移动至插孔306的位置时，松开滑杆302，从而完成第一夹杆202和第二夹杆203的锁定，设置的多个插孔306能够调节第二夹杆203和第一夹杆202之间的距离，从而能够适应不同直径的气浮主轴10。

如图6所述，所述移动组件由第一电机4和螺纹杆401组成，所述第一电机4安装在底座1的侧壁上，所述第一电机4的输出端和螺纹杆401固定连接，所述螺纹杆401转动连接在底座1内，所述移动架2和螺纹杆401螺纹连接。

设置的移动组件用于将固定好的气浮主轴10移动到连接组件的位置，从而和连接组件固定，通过启动第一电机4带动螺纹杆401转动，螺纹杆401进一步带动移动架2移动，安装在移动架2上的气浮主轴10随着移动。

如图7、图8所示，所述连接组件包括定位筒6、第三电机601、滑板602、夹板603、锥齿轮604、传动环605以及传动组件，所述定位筒6固定连接在第二电机5的输出端，所述第三电机601安装在定位筒6的外壁上，所述第三电机601的输出端和锥齿轮604固定连接，所述滑板602滑动连接在定位筒6上均匀开设的条形槽内，所述夹板603固定连接在滑板602的表面，所述传动环605转动连接在定位筒6的内部，所述传动环605的表面设置有和锥齿轮604配合的斜齿条。

如图8所示，所述传动组件包括条形板606和涡状圈607，所述条形板606均匀固定连接在滑板602的下端面，所述涡状圈607固定连接在传动环605的表面，所述条形板606和涡状圈607配合。

设置的连接组件能够对不同直径的气浮主轴10进行固定，从而在固定完后启动第二电机5带动气浮主轴10转动，通过启动第三电机601带动锥齿轮604转动，锥齿轮604进一步带动斜齿条转动，从而带动与斜齿条为一体的传动轮605转动，设置在传动轮605上的涡状圈607同步转动，涡状圈607在转动时带动位于其中的条形板606移动，从而最终带动滑板602与夹板603移动，从而完成对气浮主轴10的夹持。

如图9所示，所述搬运机构包括安装组件和吊运组件，所述安装组件包括方形框7、支撑杆701、连接板702以及液压缸703，所述方形框7位于夹持机构的上方，所述方形框7的四个拐角和支撑杆701固定连接，支撑杆701设置在地面上，所述方形框7相对的侧壁内设置有电动导轨，所述连接板702和电动导轨滑动连接，所述液压缸703安装在连接板702的表面，所述液压缸703的伸缩端和吊运组件固定连接。

设置的安装组件用于固定吊运组件，并且能够带动吊运组件进行竖直方向和水平方向上移动。

如图9、图10所示，所述吊运组件包括定位箱8、第四电机801、双向丝杆802、螺纹块803以及抱杆804，所述定位箱8固定连接在液压缸703的伸缩端，所述第四电机801左右对称固定安装在定位箱8的外壁上，所述第四电机801的输出端和双向丝杆802固定连接，所述双向丝杆802转动连接在定位箱8的内部，两个所述螺纹块803螺纹连接在双向丝杆802相反的螺纹上，所述抱杆804的一端和螺纹块803转动连接，所述抱杆804和定位箱8转动连接，且抱杆804延伸至定位箱8的外部，多个所述电磁铁9均匀的线性安装在定位箱8的内壁上。

设置的吊运组件能够实现对气浮主轴10的搬运，在进行搬运时，给电磁铁9进行通电从而产生吸力，从而吸住气浮主轴10的一面，然后启动第四电机801带动双向丝杆802转动，螺纹连接在双向丝杆802上的螺纹块803带动与之转动连接的抱杆804转动，两根抱杆804从两个方向上抱紧气浮主轴10，然后启动液压缸703以及电动导轨将气浮主轴10移动至所需的位置。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种气浮主轴性能检测装置，包括夹持机构和搬运机构，其特征在于：所述夹持机构的下方设置有底座（1），所述夹持机构包括移动架（2）、电动伸缩杆（201）、第一夹杆（202）、第二夹杆（203）以及滚柱（204），所述夹持机构用于对气浮主轴（10）进行夹持，所述移动架（2）滑动连接在底座（1）的表面，移动架（2）上表面靠近四个拐角处均固定安装有电动伸缩杆（201），且将同侧的两个电动伸缩杆（201）称为一组，所述第一夹杆（202）左右对称固定连接在左右两组电动伸缩杆（201）的伸缩端，所述第二夹杆（203）和第一夹杆（202）转动连接，所述搬运机构用于将气浮主轴（10）移动至夹持机构内，所述底座（1）的表面安装有第二电机（5），所述第二电机（5）的端部设置有连接组件，所述连接组件用于连接气浮主轴（10），所述底座（1）上设置有移动组件，所述移动组件用于带动夹持机构上的气浮主轴（10）和连接组件配合；

所述第一夹杆（202）和第二夹杆（203）的自由端设置有锁定组件，所述锁定组件包括安装筒（3）、定位板（301）、滑杆（302）、转动杆（303）、定位杆（304）以及弹簧（305），所述第一夹杆（202）的自由端和安装筒（3）固定连接，所述第二夹杆（203）的自由端和定位板（301）固定连接，所述滑杆（302）滑动连接在定位板（301）内，所述定位板（301）底部开设有矩形槽，所述滑杆（302）下端位于矩形槽内，所述滑杆（303）的端部和转动杆（303）转动连接，且转动杆（303）关于滑杆（303）前后对称设置，所述转动杆（303）远离滑杆（302）的一端和定位杆（304）转动连接，所述矩形槽前后对称开设有通孔，所述定位杆（304）滑动连接在通孔内，所述安装筒（3）内壁前后对称设置有两组插孔（306），所述插孔（306）和定位杆（304）配合，所述弹簧（305）的一端和转动杆（303）固定连接，所述弹簧（305）的另一端和定位板（301）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种气浮主轴性能检测装置，其特征在于：所述移动组件由第一电机（4）和螺纹杆（401）组成，所述第一电机（4）安装在底座（1）的侧壁上，所述第一电机（4）的输出端和螺纹杆（401）固定连接，所述螺纹杆（401）转动连接在底座（1）内，所述移动架（2）和螺纹杆（401）螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种气浮主轴性能检测装置，其特征在于：所述连接组件包括定位筒（6）、第三电机（601）、滑板（602）、夹板（603）、锥齿轮（604）、传动环（605）、传动组件，所述定位筒（6）固定连接在第二电机（5）的输出端，所述第三电机（601）安装在定位筒（6）的外壁上，所述第三电机（601）的输出端和锥齿轮（604）固定连接，所述滑板（602）滑动连接在定位筒（6）上均匀开设的条形槽内，所述夹板（603）固定连接在滑板（602）的表面，所述传动环（605）转动连接在定位筒（6）的内部，所述传动环（605）的表面设置有和锥齿轮（604）配合的斜齿条。

4.根据权利要求3所述的一种气浮主轴性能检测装置，其特征在于：所述传动组件包括条形板（606）和涡状圈（607），所述条形板（606）均匀固定连接在滑板（602）的下端面，所述涡状圈（607）固定连接在传动环（605）的表面，所述条形板（606）和涡状圈（607）配合。

5.根据权利要求1所述的一种气浮主轴性能检测装置，其特征在于：所述搬运机构包括安装组件和吊运组件，所述安装组件包括方形框（7）、支撑杆（701）、连接板（702）以及液压缸（703），所述方形框（7）位于夹持机构的上方，所述方形框（7）的表面和支撑杆（701）固定连接，支撑杆701设置在地面上，所述方形框（7）相对的侧壁内设置有电动导轨，所述连接板（702）和电动导轨滑动连接，所述液压缸（703）安装在连接板（702）的表面，所述液压缸（703）的伸缩端和吊运组件固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种气浮主轴性能检测装置，其特征在于：所述吊运组件包括定位箱（8）、第四电机（801）、双向丝杆（802）、螺纹块（803）以及抱杆（804），所述定位箱（8）固定连接在液压缸（703）的伸缩端，所述第四电机（801）左右对称固定安装在定位箱（8）的外壁上，两个所述第四电机（801）的输出端和双向丝杆（802）固定连接，所述双向丝杆（802）转动连接在定位箱（8）的内部，两个所述螺纹块（803）螺纹连接在双向丝杆（802）相反的螺纹上，所述抱杆（804）的一端和螺纹块（803）转动连接，所述抱杆（804）和定位箱（8）转动连接，且抱杆（804）延伸至定位箱（8）的外部，多个电磁铁（9）均匀的线性安装在定位箱（8）的内壁上。