CN211465699U - 一种用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置 - Google Patents

Abstract

一种用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，包括测头机构、控制机构，所述测头机构、控制机构连接；所述测头机构包括测头组件、驱动组件、升降组件，所述测头组件安装在升降组件上并且通过升降组件与所述驱动组件的输出端连接；所述测头组件包括测头外壳、底座、接头、接触触发式测头，所述测头外壳上端通过连接块安装在升降组件上，所述底座设置在测头外壳内部的底端并且通过接头与下方的接触触发式测头连接。本实用新型所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，应用于数控机床上，对伺服电缸零件的全生产周期进行监控，为检测零件质量的提高、加工工艺方法的优化提供了可靠依据，应用前景广泛。

Description

一种用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置

技术领域

本实用新型涉及空压机技术领域，具体涉及一种用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置。

背景技术

伺服电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，其速度为0.1-2m/s。因为是闭环伺服控制，所以控制精度较高，控制精度达到0.01mm，增加压力传感器后，控制精度可达1%，并且很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制；伺服电缸噪音低，节能，干净，高刚性，抗冲击力，超长寿命，操作简单；伺服电缸可以在恶劣环境下无故障，防护等级可以达到IP66，在复杂的环境下工作只需要定期的注脂润滑，并无易损件需要维护更换，将比液压系统和气压系统减少了大量的售后服务成本；适用于长期工作，并且实现高强度，高速度，高精度定位，运动平稳，广泛的应用在造纸行业，化工行业，汽车行业，电子行业，机械自动化行业，焊接行业等。

在伺服电缸的生产加工设备中，数控机床是重要的加工设备之一。在现代数控机械加工领域中，在线测量应用于零件生产加工的全过程，并为检测零件质量的提高、加工工艺方法的优化等提供可靠依据。在线测量技术在机械加工行业的实际应用使得国内外给予了巨大的关注。一方面这是由于社会快速发展的需要决定的，尤其是注重质量和效率的 21世纪的今天；另一方面是科学技术研究有了很大进步，能为在线测量应用的实现提供了必要的硬件条件。

虽然数控机床测试技术的发展已经相对趋于成熟。但是，由于生产及成本等因素的制约，国内外很多企业对在线测量技术还缺乏足够认识，在线测量技术还有巨大的发展潜力。对于伺服电缸的生产而言，其零件结构复杂、加工工艺不成熟等特点，这些都需要企业对零件全生产周期进行监控，并且需使用更先进的测量手段来实现对难测量零件的测量。因此，急需研发出一种用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，应用在线测量技术，保证伺服电缸的零件加工质量和提高生产效率。

中国专利申请号为 CN201721425006.9公开了一种测量装置及数控机床，是通过将测量装置的底座可拆卸设置在主轴滑台，从而提高了测量效率，没有对测量装置的结构进行优化、改进。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，结构简单、运行效率高，为检测伺服电缸零件质量的提高、加工工艺方法的优化等提供了可靠依据。

技术方案：一种用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，包括测头机构、控制机构，所述测头机构、控制机构连接；所述测头机构包括测头组件、驱动组件、升降组件，所述测头组件安装在升降组件上并且通过升降组件与所述驱动组件的输出端连接；所述测头组件包括测头外壳、底座、接头、接触触发式测头，所述测头外壳上端通过连接块安装在升降组件上，所述底座设置在测头外壳内部的底端并且通过接头与下方的接触触发式测头连接。

进一步的，上述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，所述底座上相隔120°的同一水平面上均匀分布了三个圆柱体支撑柱。

进一步的，上述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，所述底座上还设置六个钢球，每2个所述钢球与所述圆柱体支撑柱相配并且组成三对钢球接触副。

在底座上相隔 120°的同一水平面上均匀分布了三个圆柱体支撑柱，圆柱体支撑柱与装在底座上的六个钢球两两相配，组成三对钢球接触副，钢球接触副的接触与断开控制着接触触发式测头的数据传输采集，底座上设置有触发机构，向下压紧，使三对钢球接触副可以自位、接触。

进一步的，上述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，所述测头外壳内设置有触发机构，所述触发机构与钢球接触副连接。

进一步的，上述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，所述触发机构包括触发器、压力弹簧，所述触发器安装在所述测头外壳内顶部并且所述触发器下端设置有压力弹簧。

工作原理：在测头外壳内部的三对钢球接触副串联构成一个闭合的有源电路，它与一个触发机构相连接，只要触发机构产生触发动作，就会引起电路状态变化并发出信号，指示接触触发式测头的工作状态；当接触触发式测头与被测工件接触时，受外力的作用，测头外壳的底座发生位移或偏转，此时三对钢球接触副必然有一对脱开从而引起了电路状态得变化，而发生过零信号，指示灯灭。当接触触发式测头与被测工件脱开，外力消失，由于压力弹簧作用，回到原始位置，指示灯亮。当接触触发式测头运动到达目标测量位置坐标时，发出锁存信号，实时记录下当前数控机床运动的三维坐标值。

进一步的，上述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，所述升降组件包括连接件、升降滑块、升降平台，所述测头组件通过连接块、连接件与升降滑块连接，所述升降滑块安装在升降平台上并且通过驱动组件在升降平台上下滑动。

所述升降组件实现了测头机构的上下往复运动。

进一步的，上述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，所述驱动组件包括驱动电机、驱动轴；所述驱动电机、驱动轴、升降平台依次连接。

进一步的，上述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，所述控制机构包括控制器、转换器、数控机床工控机，所述测头机构、控制器、转换器、数控机床工控机依次连接。

测头机构的接触式测头接触工件表面并发出触发信号，经控制器接收后，通过转换器传入数控机床工控机，触发中断，数控机床工控机进而锁存接触式测头当前坐标值，锁存的坐标值上传计算机，在计算机中提取并处理所获得的信息，如此完成一个工作循环。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，结构简单、运行效率高，应用于数控机床上，可以对伺服电缸零件的全生产周期进行监控，为检测零件质量的提高、加工工艺方法的优化等提供了可靠依据，从而提高了伺服电缸的加工精度，保证伺服电缸的零件加工质量和提高生产效率，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型所述用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置的测头机构结构示意图；

图2为本实用新型所述用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置的测头组件结构示意图；

图3为本实用新型所述用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置的构架图；

图中：测头机构1、测头组件11、测头外壳111、底座112、接头113、接触触发式测头114、圆柱体支撑柱115、钢球116、钢球接触副117、触发机构118、触发器1181、压力弹簧1182、驱动组件12、驱动电机121、驱动轴122、升降组件13、连接件131、升降滑块132、升降平台133、连接块14、控制机构2、控制器21、转换器22、数控机床工控机23。

具体实施方式

下面结合附图1~3和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1、2所示的上述结构的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，包括测头机构1、控制机构2，所述测头机构1、控制机构2连接；所述测头机构1包括测头组件11、驱动组件12、升降组件13，所述测头组件11安装在升降组件13上并且通过升降组件13与所述驱动组件12的输出端连接；所述测头组件11包括测头外壳111、底座112、接头113、接触触发式测头114，所述测头外壳111上端通过连接块14安装在升降组件13上，所述底座112设置在测头外壳111内部的底端并且通过接头113与下方的接触触发式测头114连接。

此外，所述底座112上相隔120°的同一水平面上均匀分布了三个圆柱体支撑柱115。

此外，所述底座112上还设置六个钢球116，每2个所述钢球116与所述圆柱体支撑柱115相配并且组成三对钢球接触副117。

进一步的，所述测头外壳111内设置有触发机构118，所述触发机构118与钢球接触副117连接。

此外，所述触发机构118包括触发器1181、压力弹簧1182，所述触发器1181安装在所述测头外壳111内顶部并且所述触发器1181下端设置有压力弹簧1182。

进一步的，所述升降组件13包括连接件131、升降滑块132、升降平台133，所述测头组件11通过连接块14、连接件131与升降滑块132连接，所述升降滑块132安装在升降平台133上并且通过驱动组件12在升降平台133上下滑动。

进一步的，所述驱动组件12包括驱动电机121、驱动轴122；所述驱动电机121、驱动轴122、升降平台133依次连接。

进一步的，如图3所示，所述控制机构2包括控制器21、转换器22、数控机床工控机33，所述测头机构1、控制器21、转换器22、数控机床工控机33依次连接。

实施例

基于以上的结构基础，如图1~3所示。

本实用新型所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，应用于数控机床上，具有结构简单、运行效率高、可控性灵活的优点，可以对伺服电缸零件的全生产周期进行监控，为检测零件质量的提高、加工工艺方法的优化等提供了可靠依据，从而提高了伺服电缸的加工精度，保证伺服电缸的零件加工质量和提高生产效率。

其中，驱动组件12提供动力，升降组件13实现了测头机构11的上下往复运动。测头机构11工作原理为：在测头外壳111内部的三对钢球接触副117串联构成一个闭合的有源电路，它与一个触发机构118相连接，只要触发机构118产生触发动作，就会引起电路状态变化并发出信号，指示接触触发式测头114的工作状态；当接触触发式测头114与被测工件接触时，受外力的作用，测头外壳111的底座112发生位移或偏转，此时三对钢球接触副117必然有一对脱开从而引起了电路状态得变化，而发生过零信号，指示灯灭。当接触触发式测头114与被测工件脱开，外力消失，由于压力弹簧1182作用，回到原始位置，指示灯亮。当接触触发式测头114运动到达目标测量位置坐标时，发出锁存信号，实时记录下当前数控机床运动的三维坐标值。

测头机构11的接触式测头接触114工件表面并发出的触发信号，经控制器21接收后，通过转换器22传入数控机床工控机23，触发中断，数控机床工控机23进而锁存接触式测头当前坐标值，锁存的坐标值上传计算机，在计算机中提取并处理所获得的信息，如此完成一个工作循环。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，其特征在于，包括测头机构（1）、控制机构（2），所述测头机构（1）、控制机构（2）连接；所述测头机构（1）包括测头组件（11）、驱动组件（12）、升降组件（13），所述测头组件（11）安装在升降组件（13）上并且通过升降组件（13）与所述驱动组件（12）的输出端连接；所述测头组件（11）包括测头外壳（111）、底座（112）、接头（113）、接触触发式测头（114），所述测头外壳（111）上端通过连接块（14）安装在升降组件（13）上，所述底座（112）设置在测头外壳（111）内部的底端并且通过接头（113）与下方的接触触发式测头（114）连接。

2.根据权利要求1所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，其特征在于，所述底座（112）上相隔120°的同一水平面上均匀分布了三个圆柱体支撑柱（115）。

3.根据权利要求2所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，其特征在于，所述底座（112）上还设置六个钢球（116），每2个所述钢球（116）与所述圆柱体支撑柱（115）相配并且组成三对钢球接触副（117）。

4.根据权利要求3所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，其特征在于，所述测头外壳（111）内设置有触发机构（118），所述触发机构（118）与钢球接触副（117）连接。

5.根据权利要求4所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，其特征在于，所述触发机构（118）包括触发器（1181）、压力弹簧（1182），所述触发器（1181）安装在所述测头外壳（111）内顶部并且所述触发器（1181）下端设置有压力弹簧（1182）。

6.根据权利要求1所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，其特征在于，所述升降组件（13）包括连接件（131）、升降滑块（132）、升降平台（133），所述测头组件（11）通过连接块（14）、连接件（131）与升降滑块（132）连接，所述升降滑块（132）安装在升降平台（133）上并且通过驱动组件（12）在升降平台（133）上下滑动。

7.根据权利要求6所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，其特征在于，所述驱动组件（12）包括驱动电机（121）、驱动轴（122）；所述驱动电机（121）、驱动轴（122）、升降平台（133）依次连接。

8.根据权利要求1所述的用于提高伺服电缸加工精度的数控机床测量装置，其特征在于，所述控制机构（2）包括控制器（21）、转换器（22）、数控机床工控机（23），所述测头机构（1）、控制器（21）、转换器（22）、数控机床工控机（23）依次连接。

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