CN117128863A - 一种机床滑轨精度的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床滑轨精度的检测装置，涉及检测装置技术领域，包括测台及检测机构，检测台的顶部具有水平的基准平面，且基准平面的中心其沿长度方向均匀设置有定位孔，所述检测机构设置在检测台的一端，所述检测机构包括主体支架，以及安装在主体支架上的三个检测部。本发明在检测时，三个检测部的摆杆同步转动指定角度，依次由三红外测距传感器测出待测滑轨与红外测距传感器的距离，然后根据三角函数公式可得出待测滑轨长度方向的各检测点在平面坐标系的投影各个坐标，通过对各个坐标分析，可以得出待测滑轨的跳动度，然后通过与预设的工件加工标准值进行比对，判断待测滑轨是否合格。

Description

一种机床滑轨精度的检测装置

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，具体为一种机床滑轨精度的检测装置。

背景技术

机床是装备制造业常用的加工设备，而对于机床加工精度，其的滑轨精度起至关重要的作用，一旦滑轨精度不佳会导致产品加工不良，因此，在机床的滑轨生产后，需要对机床滑轨进行检测以确定其是否满足精度要求。

目前，对于直线导轨精度测量大多采用手工测量或非接触式传感器进行测量，手工测量导轨平行度时，将导轨装夹在测量平板的夹具上，将表座与导轨侧基准面和导轨安装平面对齐，并将表头对准导轨滚道面上，然后移动表座进行测量，测量的最大和最小值的差值即为导轨滚道平行度误差，该方法需要繁琐的装夹工作，对试验员素质要求高且测量结果重复性差，而非接触式传感器测量方式，是在设置一与待测滑轨平行的标准轨道，然后再标准轨道上安装标准滑块，然后在标准滑块安装非接触式传感器，通过标准滑块的滑动待测滑轨，此方式，由于标准滑块需要在标准轨道上滑动，长时间使用，易导致标准滑块与标准轨道发生磨损，导致最终结果不准确，而标准轨道和标准滑块造价较高，更换成本较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机床滑轨精度的检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种机床滑轨精度的检测装置，包括检测台及检测机构，检测台的顶部具有水平的基准平面，且基准平面的中心其沿长度方向均匀设置有定位孔，所述检测机构设置在检测台的一端，所述检测机构包括主体支架，以及安装在主体支架上的三个检测部；

所述主体支架包括支撑架，以及设置在支撑架两端的连接件，支撑架通过其两端连接件被架设在检测台的一端，支撑架的中轴线位于基准平面中部的正上方，三个检测部沿圆周方向均匀安装在支撑架上，检测部包括装配在支撑架上的铰接座，以及设置在铰接座内的摆杆，摆杆的两端分别位转动端和检测端，转动端转动设置在铰接座内，检测端安装有红外测距传感器。

优选的，检测装置还包括转动机构，转动机构包括带减速器的电机、转动轴及编码器组件，转动轴贯穿摆杆的转动端并与摆杆固定连接，转动轴的两端贯穿铰接座并与转动连接，带减速器的电机和编码器组件对称装配在铰接座上，且带减速器的电机输出端和编码器组件输出端分别与转动轴的两端传动连接。

优选的，三个检测部分别为第一检测部、第二检测部、第三检测部，其中，第二检测部被装配于水平段的顶部，第一检测部和第三检测部对称并对称装配于竖直段的两侧，且第一检测部和第三检测部上设置有用于检测红外测距传感器与基准平面之间距离的测距传感器。

优选的，所述检测台为大理石检测平台。

优选的，所述连接件包括固定在检测台侧面的定位滑板，以及滑动装配在定位滑板上的电动滑块，电动滑块仅能沿检测台长度方向滑动。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本发明以位于水平段上的检测部红外光与基准平面的交点为原点，在穿过三个红外测距传感器的红外光的平面内建立平面直角坐标系，在检测时，三个检测部的摆杆同步转动指定角度，依次由三红外测距传感器测出待测滑轨与红外测距传感器的距离，然后根据三角函数公式可得出待测滑轨长度方向的各检测点在平面坐标系的投影各个坐标，通过对各个坐标分析，可以得出待测滑轨的跳动度，然后通过与预设的工件加工标准值进行比对，判断待测滑轨是否合格。并且本发明在检测过程仅转动轴的转动，而转动轴的通过轴承安装，其磨损较小，可延长其使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的第一状态结构示意图；

图2是本发明的第二状态结构示意图；

图3是本发明的检测部拆分结构示意图；

图4是图2第三检测部检测原理示意图。

图中：

100、检测台；110、基准平面；120、定位孔；

200、检测机构；210、主体支架；211、支撑架；2111、水平段；2112、竖直段；2113、倾斜段；212、连接件；212a、定位滑板；212b、电动滑块；220、检测部；221、铰接座；222、摆杆；230、红外测距传感器；

300、转动机构；310、电机；320、转动轴；330、编码器组件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1-图4，本发明提供了一种机床滑轨精度的检测装置，包括检测台100及检测机构200，检测台100的顶部具有水平的基准平面110，且基准平面110的中心其沿长度方向均匀设置有定位孔120，所述检测机构200设置在检测台100的一端，所述检测机构200包括主体支架210，以及安装在主体支架210上的三个检测部220；所述主体支架210包括支撑架211，以及设置在支撑架211两端的连接件212，支撑架211包括设于基准平面正上方的水平段2111，及对称设置在检测台两侧的竖直段2112，两个竖直段2112的顶端通过倾斜段2113与水平段2111的两端连接；三个检测部220通过电动滑块分别滑动安装在支撑架211的水平段2111和两个竖直段2112，检测部220包括装配在支撑架211上的铰接座221，以及设置在铰接座221内的摆杆222，摆杆222的两端分别位转动端和检测端，转动端转动设置在铰接座221内，检测端安装有红外测距传感器230。

在检测前，清理检测台100的基准平面110，再将待测滑轨放置于基准平面110上，使待测滑轨上的安装孔与基准平面110定位孔120对齐，通过螺栓将待测滑轨定位在基准平面110上，在检测时，利用三个检测部220的红外测距传感器230对工件表面进行实时检测，根据检测得到距离信息进行整合分析，与预设的工件加工标准值进行比对，进而修判断待测滑轨是否合格。

具体检测原理：检测前，如图1所示，水平段的检测部220位于水平段2111的中部，此时，以位于水平段2111上的检测部220红外光与基准平面110的交点为原点，在穿过三个红外测距传感器230的红外光的平面内建立平面直角坐标系，在检测时，三个检测部220的摆杆222同步转动指定角度β，依次由三红外测距传感器230测出待测滑轨三个点位A₁、B₁（未示出）、C₁（未示出），此时，如图2和图4所示，第一次摆杆222转动后，待测滑轨的3个检测点在平面直角坐标系的投影坐标分别为：A₁’、B₁’（未示出）、C₁’（未示出）；

A₁’：，h₁；

B₁’：h₁，；

C₁’：，h₁；其中，a为摆杆转动端至原点之间的距离为定长；d为摆杆的长度；b₁为红外测距传感器230检测的距离，h₁为红外测距传感器230与基准平面110距离；

第二次摆杆222转动后，待测滑轨的3个检测点在平面坐标系的投影坐标分别为：

A₂’：，h₁；

B₂’：h₁，；

C₂’：，h₁；

第n次摆杆222转动后，待测滑轨的3个检测点在平面坐标系的投影坐标分别为：

待测滑轨的3个检测点在平面坐标系的投影坐标分别为：

A_n’：，h₁；

B_n’：h₁，；

C_n’：，h₁；如此，可得出待测滑轨长度方向的各检测点在平面坐标系的投影各个坐标，通过A₁’、A₂’……A_n’数据比对，可以知道在高度h₁处A侧，即右侧待测滑轨长度方向的平整度，通过B₁’、B₁’……B_n’数据比对，可以知道，在高度h₁处B侧，即左侧待测滑轨长度方向的平整度；通过C₁’、C₂’……C_n’数据比对，可以知道，在高度h₁处C侧，将顶侧待测滑轨长度方向的平整度；而根据A侧和B侧的数据对比，可以知道在高度h1处，待测滑轨两侧的跳动度；

当在h₁处检测完成之后，可以通过电动滑轨驱使两个位于垂直段的检测部同步上升至h₂处，重复上述过程，当在h₂处检测完成之后，继续驱使驱使两个位于垂直段的检测部同步上升至h₃处进行检测，如此，通过多次对不同高处的待测轨道长度方向检测，然后与预设的工件加工标准值进行比对，判断待测滑轨是否合格。

需要注意的是，在设置摆杆222转动角度时，应避开待测滑轨安装孔的位置避免检测出现误差。

在本具体实施例中，检测台100为大理石检测平台。

在本具体实施例中，检测装置还包括转动机构300，转动机构300包括带减速器的电机310、转动轴320及编码器组件330，转动轴320贯穿摆杆222的转动端并与摆杆222固定连接，转动轴320的两端贯穿铰接座221并与转动连接，带减速器的电机310和编码器组件330对称装配在铰接座221上，且带减速器的电机310输出端和编码器组件330输出端分别与转动轴320的两端传动连接。使用时，由编码器组件330监测转动轴320的旋转角度，即摆杆222的角度进行监控，由减速器的电机310驱动转动轴320发生转动。

在本具体实施例中，三个检测部220分别为第一检测部、第二检测部、第三检测部，其中，第二检测部被装配于水平段的顶部，第一检测部和第三检测部对称并对称装配于竖直段的两侧，且第一检测部和第三检测部上设置有用于检测与基准平面110之间距离的测距传感器（未示出）。

在本具体实施例中，所述连接件212包括固定在检测台100侧面的定位滑板212a，以及滑动装配在定位滑板212a上的电动滑块212b，电动滑块212b仅能沿检测台100长度方向滑动。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种机床滑轨精度的检测装置，包括检测台及检测机构，检测台的顶部具有水平的基准平面，且基准平面的中心其沿长度方向均匀设置有定位孔，其特征在于，所述检测机构设置在检测台的一端，所述检测机构包括主体支架，以及安装在主体支架上的三个检测部；

所述主体支架包括支撑架，以及设置在支撑架两端的连接件，支撑架通过其两端连接件被架设在检测台的一端，支撑架包括设于基准平面正上方的水平段，及对称设置在检测台两侧的竖直段，两个竖直段的顶端通过倾斜段与水平段两端连接；三个检测部通过电动滑轨分别安装在支撑架的水平段和两个竖直段，检测部包括装配在支撑架上的铰接座，以及设置在铰接座内的摆杆，摆杆的两端分别位转动端和检测端，转动端转动设置在铰接座内，检测端安装有红外测距传感器。

2.根据权利要求1所述的机床滑轨精度的检测装置，其特征在于，检测装置还包括转动机构，转动机构包括带减速器的电机、转动轴及编码器组件，转动轴贯穿摆杆的转动端并与摆杆固定连接，转动轴的两端贯穿铰接座并与转动连接，带减速器的电机和编码器组件对称装配在铰接座上，且带减速器的电机输出端和编码器组件输出端分别与转动轴的两端传动连接。

3.根据权利要求1所述的机床滑轨精度的检测装置，其特征在于，三个所述检测部分别为第一检测部、第二检测部、第三检测部，其中，第二检测部被装配于水平段的顶部，第一检测部和第三检测部对称并对称装配于竖直段的两侧，且第一检测部和第三检测部上均设置有用于检测红外测距传感器与基准平面之间距离的测距传感器。

4.根据权利要求1所述的机床滑轨精度的检测装置，其特征在于，所述检测台为大理石检测平台。

5.根据权利要求1所述的机床滑轨精度的检测装置，其特征在于，所述连接件包括固定在检测台侧面的定位滑板，以及滑动装配在定位滑板上的电动滑块，电动滑块仅能沿检测台长度方向滑动。