一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，用于分別檢測(cè)以得到滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)精度、噪聲、振動(dòng)以及摩擦力等多種性能。其包括墊板，被檢測(cè)的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌墊放在墊板上，還包括U型直線電機(jī)，以用于驅(qū)動(dòng)被測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌上的被測(cè)滑塊，還包括測(cè)量噪聲的噪聲檢測(cè)單元、檢測(cè)運(yùn)動(dòng)精度的運(yùn)動(dòng)精度檢測(cè)單元、檢測(cè)振動(dòng)的振動(dòng)檢測(cè)單元、檢測(cè)摩擦力的摩擦力檢測(cè)單元，各個(gè)檢測(cè)單元相互獨(dú)立且分別與被測(cè)滑塊相聯(lián)，該裝置適用于多種規(guī)格和型號(hào)的被測(cè)導(dǎo)軌，可檢測(cè)單根導(dǎo)軌，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，檢測(cè)項(xiàng)目多。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于導(dǎo)軌檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的 裝直。 一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是由導(dǎo)軌、滑塊、滾動(dòng)體、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組 成。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體就沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過(guò)淬硬和精密磨削加工而成的 滾道滾動(dòng)，在導(dǎo)軌端部滾動(dòng)體又通過(guò)返向裝置（返向器）進(jìn)入返向孔后再進(jìn)入滾道，滾動(dòng)體 就這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌具有定位精度高，磨損小，承載力強(qiáng)，易互 換等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為精密數(shù)控設(shè)備的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件之一。
[0003] 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的性能包括：導(dǎo)軌副的精度，即導(dǎo)軌副是否發(fā)生變形而不平直； 導(dǎo)軌副運(yùn)行過(guò)程中噪聲大小；低速運(yùn)行時(shí)的動(dòng)摩擦力，以判斷其是否爬行；運(yùn)行過(guò)程中是 否振動(dòng)而不平穩(wěn)；導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)精度，即檢測(cè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊沿上下和左右的浮動(dòng)量。滾動(dòng) 直線導(dǎo)軌副的生產(chǎn)廠家在商品出廠前，需要測(cè)量并表征其以上各種性能，以判斷滾動(dòng)直線 導(dǎo)軌副是否滿足出廠要求。但是，目前國(guó)內(nèi)大部分檢測(cè)裝置只能檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的一 種性能，即不能在同一臺(tái)裝置上同時(shí)測(cè)量滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副多種性能，這導(dǎo)致檢測(cè)效率較低， 檢測(cè)范圍狹窄，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01110023505. 6的中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)公開(kāi)了一種檢測(cè)高速重載精密滾珠直 線導(dǎo)軌副性能的裝置，采用平板型直線電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，集成安裝了溫度傳感器、噪聲傳感器 以及光柵尺等檢測(cè)設(shè)備，可同時(shí)測(cè)量滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的噪聲、振動(dòng)以及運(yùn)行過(guò)程中溫度升 高等性能，但是，該設(shè)備不能檢測(cè)導(dǎo)軌副中單根軌道的性能，只能檢測(cè)導(dǎo)軌副的性能，因此， 當(dāng)導(dǎo)軌副檢測(cè)不合格時(shí)，不能確定是單根導(dǎo)軌不合格還是兩根導(dǎo)軌同時(shí)不合格。此外，該裝 置由于不可對(duì)導(dǎo)軌副加載，不能檢測(cè)加載狀態(tài)下的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)直線導(dǎo)軌副性能的 裝置，其目的在于檢測(cè)單根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌在不同運(yùn)行條件下的運(yùn)動(dòng)精度、噪聲、摩擦力以及 振動(dòng)，由此解決現(xiàn)有技術(shù)中不可檢測(cè)單根導(dǎo)軌副多種性能的技術(shù)問(wèn)題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，用于一次 檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌分別得到包括運(yùn)動(dòng)精度、噪聲、振動(dòng)以及摩擦力的多種性能，其包括 [0007]底座；
[0008] 墊板，該墊板位于底座中間且與底座可拆卸連接，以用于墊放被檢測(cè)的滾動(dòng)直線 導(dǎo)軌和該導(dǎo)軌上被測(cè)滑塊；
[0009] U型直線電機(jī)，其包括具有一定長(zhǎng)度的呈矩形體的電機(jī)定子和懸浮在定子內(nèi)部且 相對(duì)定子往復(fù)移動(dòng)的動(dòng)子，該電機(jī)定子位于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌一側(cè)且與之相隔一定間距且平 行，所述動(dòng)子與所述被測(cè)滑塊通過(guò)連接板相聯(lián)接，以用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)被測(cè)滑塊使其在被測(cè)導(dǎo) 軌上往復(fù)移動(dòng)，以使被測(cè)導(dǎo)軌處于工作狀態(tài)而能測(cè)量得到其各種性能，其特征在于，還包括 [0010] 僅當(dāng)測(cè)量需要時(shí)才分別安裝在被測(cè)滑塊或/和被測(cè)導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)精度檢測(cè)單元、 振動(dòng)檢測(cè)單元以及摩擦力檢測(cè)單元，其中，
[0011] 運(yùn)動(dòng)精度檢測(cè)單元，其包括疊加在被測(cè)滑塊上與之可拆卸連接的加載塊、分別位 于該加載塊兩側(cè)面且與之可拆卸連接的兩位移傳感器以及與兩位移傳感器測(cè)量端垂直的 兩基準(zhǔn)平板，兩基準(zhǔn)平板均位于基座上，分別位于被測(cè)導(dǎo)軌兩側(cè)且與之相隔一定間距并平 行，當(dāng)所述加載塊受外力作用時(shí)以用于給被測(cè)滑塊施加載荷，兩位移傳感器以兩基準(zhǔn)平板 為位移測(cè)量的參考面，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌加載狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)精度的測(cè)量；
[0012] 振動(dòng)檢測(cè)單元，其包括多個(gè)磁座和吸附于磁座上的加速度傳感器，所述磁座用于 吸附在往復(fù)移動(dòng)的被測(cè)滑塊上，所述振動(dòng)檢測(cè)單元用于測(cè)量滾動(dòng)直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程的振 幅；
[0013] 摩擦力檢測(cè)單元，其包括安裝于被測(cè)導(dǎo)軌上與被測(cè)滑塊相距間隙且可往復(fù)移動(dòng)的 輔助滑塊、垂直于輔助滑塊且與之可拆卸連接的推板、安裝在被檢測(cè)測(cè)滑塊并與之可拆卸 連接的連接推板，以及垂直安裝在連接推板和推板之間的推力傳感器，該輔助滑塊受電機(jī) 動(dòng)子驅(qū)動(dòng)通過(guò)推力傳感器將力傳遞給被測(cè)滑塊，使兩者同步勻速滑動(dòng)，所述推力傳感器受 擠壓變形而感知力大小，以檢測(cè)出被測(cè)滑塊在導(dǎo)軌滑動(dòng)時(shí)的摩擦力；
[0014] 還包括噪聲檢測(cè)單元，其包括三腳架和固定在三腳架上的噪聲傳感器，該三角架 固定在基座上并處于被檢測(cè)導(dǎo)軌中間段，以測(cè)量滾動(dòng)直線導(dǎo)軌工作狀態(tài)下的噪聲。
[0015] 進(jìn)一步的，所述U型直線電機(jī)的定子長(zhǎng)度長(zhǎng)于被測(cè)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度，所述電機(jī)定子沿 長(zhǎng)度方向開(kāi)有貫穿兩端面的呈字母T形狀的凹槽，所述電機(jī)動(dòng)子具有一定長(zhǎng)度，且具有翼 板和面板，該翼板垂直于該面板，該電子動(dòng)子的翼板橫截面呈字母T形狀的，所述電子動(dòng)子 翼板嵌裝于電機(jī)定子的T型凹槽內(nèi)以在其束縛下穩(wěn)定的往復(fù)移動(dòng)，所述電機(jī)動(dòng)子的面板與 第一連接板相固定，通過(guò)第一連接板以與被測(cè)滑塊聯(lián)接。
[0016] 進(jìn)一步的，僅當(dāng)需要測(cè)量運(yùn)動(dòng)精度時(shí)，通過(guò)加載組件給所述加載塊施加外力，且通 過(guò)支撐組件支撐所述加載組件；所述加載組件和支撐組件相連接為一個(gè)整體，以使測(cè)量需 要時(shí)，方便簡(jiǎn)潔的安裝該加載組件和支撐組件；所述支撐組件與被測(cè)滑塊和電機(jī)動(dòng)子相連， 以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)自身與被測(cè)滑塊往復(fù)移動(dòng)。
[0017] 進(jìn)一步的，所述的加載組件包括，加壓頭，該加壓頭以用于壓緊所述加載塊；壓力 傳感器，其與加壓頭相連接，以用于給加壓頭傳遞壓力并測(cè)量施加壓力的大小；液壓缸，其 通過(guò)碟簧連接所述壓力傳感器，所述液壓缸提供液壓力，通過(guò)碟簧減震后再通過(guò)加壓頭施 加給加載塊。
[0018] 進(jìn)一步的，所述的支撐組件包括龍門架和支撐龍門架的支撐導(dǎo)軌副，其中所述龍 門架具有兩支撐腳板和垂直于兩支撐腳板的腰板，該腰板開(kāi)設(shè)有通孔，所述液壓缸穿過(guò)該 通孔以被該腰板支撐從而支撐加載組件且與加載組件相連接為一個(gè)整體；所述龍門架的 腰板橫跨所述被測(cè)導(dǎo)軌，且其兩腳板分別被位于被測(cè)導(dǎo)軌兩側(cè)并與之平行的支撐導(dǎo)軌副支 撐，以使其可沿支撐導(dǎo)軌副往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)被其支撐的加載單元可往復(fù)移動(dòng)。
[0019] 進(jìn)一步的，所述龍門架通過(guò)與之連接的第二連接板來(lái)連接第一連接板，以使所述 龍門架隨所述電機(jī)動(dòng)子往復(fù)移動(dòng)；所述龍門架腰板兩側(cè)面分別安裝有兩推桿，且兩推桿與 被測(cè)滑塊固定，以使龍門架在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下與被測(cè)滑塊同步運(yùn)動(dòng)。
[0020] 進(jìn)一步的，僅當(dāng)測(cè)量振動(dòng)時(shí)，以第三連接板一端與被測(cè)滑塊固定，以第三連接板另 一端與第一連接板相固定，以使被測(cè)滑塊受電機(jī)動(dòng)子的驅(qū)動(dòng)而往復(fù)移動(dòng)。
[0021] 進(jìn)一步的，僅當(dāng)檢測(cè)摩擦力時(shí)，以第三連接板一端與輔助滑塊相固定，其另一端與 第一連接板相固定，以使輔助滑塊受電機(jī)動(dòng)子驅(qū)動(dòng)。
[0022] 進(jìn)一步的，所述墊板具有多種規(guī)格，以適于墊放各種規(guī)格的被測(cè)導(dǎo)軌。
[0023] 本發(fā)明中，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)精度時(shí)，運(yùn)動(dòng)精度檢測(cè)單元在加載組件和支撐組件協(xié)助下，通 過(guò)第二連接板連接與電子動(dòng)子相連的第一連接板，實(shí)現(xiàn)被測(cè)滑塊的往復(fù)移動(dòng)和加載狀態(tài)下 運(yùn)動(dòng)精度的測(cè)量，檢測(cè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被測(cè)滑塊沿上下，左右的浮動(dòng)量即為滾動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng) 精度。當(dāng)檢測(cè)完畢，拆卸并移走支撐組件、加載組件、該檢測(cè)單元以及第二連接板，以給其他 檢測(cè)單元留出工作空間。
[0024] 本發(fā)明中，檢測(cè)振動(dòng)時(shí)，以第三連接板連接被測(cè)滑塊和第一連接板，并安裝振動(dòng)檢 測(cè)單元，以完成振動(dòng)檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)完畢，拆卸并移走該單元，以給其他檢測(cè)單元留出工作空 間。
[0025] 本發(fā)明中，檢測(cè)摩擦力時(shí)，以第三連接板連接輔助滑塊和第一連接板，并安裝摩擦 力檢測(cè)單元，以完成振動(dòng)檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)完畢，拆卸并移走該單元，以給其他檢測(cè)單元留出工 作空間。
[0026] 本發(fā)明中，噪聲檢測(cè)單元固定在基座上，測(cè)量時(shí)候無(wú)需安裝或者拆卸即可完成噪 聲測(cè)量。
[0027] 總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有 益效果：
[0028] 1、由于墊板與基座可拆卸連接，且具有多種規(guī)格，使之可以適用于固定多種規(guī)格 和型號(hào)的被測(cè)導(dǎo)軌。
[0029] 2、由于具有加載組件和支撐組件，可對(duì)被測(cè)導(dǎo)軌進(jìn)行加載，適用于檢測(cè)加載狀態(tài) 的各種性能。
[0030] 3、由于采用了 U型直線電機(jī)，使電機(jī)動(dòng)子可通過(guò)不同的連接板連接單根導(dǎo)軌的滑 塊，使之可以檢測(cè)單根導(dǎo)軌，而不是一對(duì)導(dǎo)軌，當(dāng)一對(duì)導(dǎo)軌不合規(guī)時(shí)，可判斷出是單根導(dǎo)軌 不合格還是兩根導(dǎo)軌同時(shí)不合格。
[0031] 4、由于集成了多種檢測(cè)單元，通過(guò)不同的連接板連接滑塊并安裝不同的檢測(cè)單 元，可同時(shí)獲得被測(cè)導(dǎo)軌的噪聲、振動(dòng)、摩擦力以及運(yùn)動(dòng)精度，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，檢 測(cè)項(xiàng)目多。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1是本實(shí)施例中檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌性能的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2(a)是本實(shí)施例中U型直線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖2(b)是本實(shí)施例中U型直線電機(jī)結(jié)構(gòu)及其附加零部件示意圖；
[0035] 圖3是本實(shí)施例中加載組件和支撐組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖4是本實(shí)施例中加載組件與加載塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖5是本實(shí)施例中振動(dòng)檢測(cè)單元和噪聲檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖6是本實(shí)施例中摩擦力檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：
[0040] 1.底座 2.第一基準(zhǔn)平板 2' ·第二基準(zhǔn)平板
[0041] 3.第一支撐導(dǎo)軌 3'第二支撐導(dǎo)軌 4.電機(jī)定子
[0042] 5.龍門架 6.液壓缸 7.第一液壓緩沖器
[0043] 7' ·第二液壓緩沖器 8.蹀簧 9.壓力傳感器
[0044] 10.加載頭 11.加載塊 12.被測(cè)導(dǎo)軌
[0045] 13.被測(cè)滑塊 14.墊板 15.第一位移傳感器
[0046] 15' ·第二位移傳感器16.推桿 17.直線電機(jī)動(dòng)子
[0047] 18.光柵尺 19.讀數(shù)頭 20.左限位開(kāi)關(guān)
[0048] 20' ·右限位開(kāi)關(guān) 21.接近開(kāi)關(guān) 22.磁座
[0049] 23.加速度傳感器 24.推力傳感器 25.噪聲傳感器
[0050] 26.連接塊 27.輔助滑塊 28.三腳架
[0051] 29.推板 L第一連接板 Π .第二連接板
[0052] III.第三連接板 IV.連接推板 V.讀數(shù)頭安裝板

【具體實(shí)施方式】
[0053] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0054] 圖1為本實(shí)施例中檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌性能的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中畫出了測(cè)量 運(yùn)動(dòng)精度時(shí)才使用的龍門架5和液壓缸6,以及測(cè)量振動(dòng)、摩擦力需要用到的第三連接板 III等，但是他們不同時(shí)出現(xiàn)在被測(cè)導(dǎo)軌上方，僅當(dāng)需要時(shí)才安裝。底座1上安裝墊板14， 墊板位于底座1中間且與底座1以螺釘連接，墊板14上墊放被檢測(cè)的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌12和 該導(dǎo)軌上被測(cè)滑塊13?；?兩端部分別安裝有第一液壓緩沖器7和第二液壓緩沖器7'， 以防止被測(cè)滑塊來(lái)回運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被撞。U型直線電機(jī)的電機(jī)定子4位于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌12 - 側(cè)且與之相隔一定間距并平行，其長(zhǎng)度長(zhǎng)于被測(cè)導(dǎo)軌12的長(zhǎng)度，其中，直線電機(jī)限位開(kāi)關(guān) 20和20'分別安裝在基座兩端部，用于對(duì)電機(jī)動(dòng)子17運(yùn)行距離進(jìn)行限定，使之在該限定距 離里往復(fù)移動(dòng)，接近開(kāi)關(guān)21安裝在限位開(kāi)關(guān)20'附近，以用于設(shè)置電機(jī)運(yùn)動(dòng)零點(diǎn)。
[0055] 圖2(a)為本實(shí)施例中U型直線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，電機(jī)定子4具有一定長(zhǎng)度且呈矩 形體狀，電機(jī)定子4沿長(zhǎng)度方向開(kāi)有貫穿兩端面的呈字母T形狀的凹槽，電機(jī)動(dòng)子具有橫截 面呈字母T形狀的翼板和平板狀的面板，T型翼板嵌裝于電機(jī)動(dòng)子的T型凹槽內(nèi)并懸浮中， 在磁力的束縛下相對(duì)穩(wěn)定的往復(fù)移動(dòng)，電機(jī)動(dòng)子17的面板與第一連接板I相固定。
[0056] 圖2(b)本實(shí)施例中U型直線電機(jī)結(jié)構(gòu)及其附加零部件示意圖，結(jié)合圖1可知，光 柵尺18位于電機(jī)定子4 一側(cè)，讀數(shù)頭19通過(guò)與讀數(shù)頭安裝板V安裝在龍門架5或電機(jī)動(dòng) 子17上，以用于測(cè)量和反饋電機(jī)動(dòng)子17的運(yùn)動(dòng)位移。
[0057] 圖3、圖4分別是本實(shí)施例中加載組件和支撐組件的結(jié)構(gòu)示意圖、本實(shí)施例中加載 組件與加載塊結(jié)構(gòu)示意圖。支撐組件包括龍門架5和支撐龍門架5的第一支撐導(dǎo)軌副3和 第二支撐導(dǎo)軌3'，龍門架5具有兩支撐腳板和垂直于兩支撐腳板的腰板，該腰板開(kāi)設(shè)有通 孔，液壓缸6穿過(guò)該通孔以被該腰板支撐且通過(guò)該通孔與龍門架相固定，龍門架5的腰板橫 跨被測(cè)導(dǎo)軌12,且其兩腳板分別被位于被測(cè)導(dǎo)軌12兩側(cè)并與之平行的第一支撐導(dǎo)軌3和第 二支撐導(dǎo)軌3'支撐，龍門架一腳板內(nèi)側(cè)安裝有第二連接板II，用于和電機(jī)動(dòng)子17相連的第 一連接板I相連。液壓缸6的桿部連接碟簧8,碟簧8端部連接壓力傳感器9,壓力傳感器 9進(jìn)一步連接加壓頭10,即液壓缸6提供液壓力，通過(guò)碟簧8減震后再通過(guò)加壓頭10施加 給加壓塊11。加壓塊11疊加在被測(cè)滑塊13上，并通過(guò)螺釘與之固定，加載塊11兩側(cè)面安 裝有與之可拆卸連接的第一位移傳感器15和第二位移傳感器15'，基座1上平放有與兩位 移傳感器測(cè)量端垂直的第一基準(zhǔn)平板2和第二基準(zhǔn)平板2'，兩基準(zhǔn)平板均分別位于被測(cè)導(dǎo) 軌兩側(cè)且與之相隔一定間隙并平行，當(dāng)所述加載塊11受來(lái)自液壓缸6的液壓力作用時(shí)，給 被測(cè)滑塊13施加載荷，兩位移傳感器分別以兩基準(zhǔn)平板為位移測(cè)量的參考面，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)直 線導(dǎo)軌加載后浮動(dòng)量的測(cè)量。
[0058] 圖5是本實(shí)施例中振動(dòng)檢測(cè)單元和噪聲檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖，三腳架28固定在 基座1上并處于被檢測(cè)導(dǎo)軌12中間段，噪聲傳感器25懸掛在三腳架28上以測(cè)量滾動(dòng)直線 導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)候的噪聲。圖5中具有4個(gè)磁座22和吸附在磁座上的4個(gè)加速度傳感器23,但 本發(fā)明并不對(duì)磁座和加速度傳感器的數(shù)量進(jìn)行限制，磁座22用于吸附在往復(fù)移動(dòng)的被測(cè) 滑塊13上，以用于測(cè)量滾動(dòng)直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程的振幅，第三連接板III 一端通過(guò)連接塊26 與被測(cè)滑塊13以螺釘固定，另一端與第一連接板I通過(guò)螺釘相固定，以使被測(cè)滑塊13受電 機(jī)動(dòng)子17的驅(qū)動(dòng)而往復(fù)移動(dòng)。其中，連接塊26起連接作用，用來(lái)協(xié)調(diào)第三連接板III和不 同規(guī)格滑塊間的安裝差異。
[0059] 圖6是本實(shí)施例中摩擦力檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)示意圖，輔助滑塊27安裝于被測(cè)導(dǎo)軌12 上且與被測(cè)滑塊13相距一定間隙且可往復(fù)移動(dòng)的，推板29垂直于輔助滑塊27且與之以 螺釘連接，連接推板IV包括面板和與面板垂直的翼板，面板以螺釘安裝在被檢測(cè)測(cè)滑塊13 上，連接推板IV的翼板和推板相互平行，兩者之間垂直安裝有呈圓柱狀的推力傳感器24， 第三連接板III 一端通過(guò)連接板26與輔助滑塊27相固定，其另一端與第一連接板I相固 定，以使輔助滑塊27受電機(jī)動(dòng)子17驅(qū)動(dòng)。該輔助滑塊27受電機(jī)動(dòng)子17驅(qū)動(dòng)后通過(guò)推力 傳感器24將力傳遞給被測(cè)滑塊13,使兩者同步滑動(dòng)，所述推力傳感器24受擠壓變形而感知 力大小，以檢測(cè)出被測(cè)滑塊在導(dǎo)軌滑動(dòng)時(shí)的摩擦力。
[0060] 檢測(cè)運(yùn)動(dòng)精度的工作過(guò)程為：
[0061] 先安裝運(yùn)動(dòng)精度測(cè)量單元。在被測(cè)導(dǎo)軌12兩側(cè)平行放置第一基準(zhǔn)平板2和第二 基準(zhǔn)平板2'，在加載塊11左后兩側(cè)安裝第一移傳感器15和第二位移傳感器15'，接著將加 載塊11疊加并固定在被測(cè)滑塊13,調(diào)節(jié)兩位移傳感器使之測(cè)量端下方的基準(zhǔn)平板垂直。
[0062] 再加載運(yùn)行。將推桿分別與加載塊和龍門架連接，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，對(duì)被測(cè)滑塊13 進(jìn)行載荷量很小的預(yù)加載，啟動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)支撐組件、加載組件和被測(cè)滑塊往復(fù)運(yùn)行。
[0063] 最后檢測(cè)運(yùn)動(dòng)精度。啟動(dòng)位移測(cè)試軟件，在加載運(yùn)行和空載運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)測(cè)量 導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)精度，即檢測(cè)在被測(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沿上下和左右方向上的的浮動(dòng)量。
[0064] 檢測(cè)振動(dòng)的工作過(guò)程為：
[0065] 先安裝振動(dòng)檢測(cè)單元。以第三連接板III連接被測(cè)滑塊13和第一連接板I，并根 據(jù)經(jīng)驗(yàn)及理論分析確定導(dǎo)軌副的測(cè)振點(diǎn)，在多個(gè)測(cè)振點(diǎn)處吸附多個(gè)磁座22,磁座上安裝加 速度傳感器23。
[0066] 再驅(qū)動(dòng)被測(cè)滑塊滑動(dòng)并測(cè)量振動(dòng)。啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)振動(dòng)檢測(cè)單元作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，開(kāi)啟 振動(dòng)測(cè)試軟件進(jìn)行測(cè)量，最終獲得頻率和振幅組成的頻譜圖。
[0067] 檢測(cè)摩擦力的工作過(guò)程為：
[0068] 先安裝摩擦力檢測(cè)單元。以第三連接板III連接輔助滑塊27和第一連接板I，推 板29垂直于輔助滑塊27且與之以螺釘連接，連接推板IV的面板以螺釘安裝在被檢測(cè)測(cè)滑 塊13上，連接推板IV的翼板和推板29之間垂直安裝有推力傳感器24。
[0069] 再驅(qū)動(dòng)被測(cè)滑塊滑動(dòng)并測(cè)量摩擦力。啟動(dòng)電機(jī)推動(dòng)摩擦力檢測(cè)單元做勻速直線運(yùn) 動(dòng)，推力傳感器所測(cè)得的推力即為導(dǎo)軌副的摩擦力，啟動(dòng)摩擦力測(cè)試軟件，最終得到摩擦力 與運(yùn)行距離的曲線圖。
[0070] 檢測(cè)噪聲的工作過(guò)程為：由于噪聲檢測(cè)單元無(wú)需安裝，本就固定在基座上，當(dāng)被測(cè) 滑塊在被測(cè)導(dǎo)軌上空載運(yùn)行時(shí)候，開(kāi)啟噪聲傳感器，即可獲得分貝與運(yùn)行時(shí)間的曲線圖。
[0071] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，用于檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌以得到包括運(yùn)動(dòng)精 度、噪聲、振動(dòng)以及摩擦力在內(nèi)的多種性能，其包括 底座（1); 墊板（14)，該墊板位于底座（1)中間且與底座（1)可拆卸連接，以用于墊放被檢測(cè)的滾 動(dòng)直線導(dǎo)軌（12)和該導(dǎo)軌上的被測(cè)滑塊（13); U型直線電機(jī)，其包括具有一定長(zhǎng)度的呈矩形體狀的電機(jī)定子（4)和懸浮在定子內(nèi)部 且相對(duì)定子往復(fù)移動(dòng)的動(dòng)子（17)，該電機(jī)定子位于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌（12) -側(cè)，與之相隔一定 間距且平行，所述動(dòng)子與所述被測(cè)滑塊（13)通過(guò)連接板相聯(lián)接，以用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)被測(cè)滑塊 (13)使其在被測(cè)導(dǎo)軌（12)上往復(fù)移動(dòng)，以使被測(cè)導(dǎo)軌處于滑動(dòng)狀態(tài)而能測(cè)量得到其各種 性能，其特征在于，還包括 可安裝在被測(cè)滑塊（13)上的用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)精度的運(yùn)動(dòng)精度檢測(cè)單元； 可安裝在被測(cè)滑塊（13)上的用于檢測(cè)振動(dòng)的振動(dòng)檢測(cè)單元； 可安裝在被測(cè)導(dǎo)軌（12)和被測(cè)滑塊（13)上的用于檢測(cè)摩擦力的摩擦力檢測(cè)單元； 以及安裝在基座（1)上的用于檢測(cè)噪聲的噪聲檢測(cè)單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng) 精度檢測(cè)單元包括 疊加在被測(cè)滑塊（13)上與之可拆卸連接的加載塊（11)，分別位于該加載塊兩側(cè)面且 與之可拆卸連接的兩位移傳感器（15,15'）以及與兩位移傳感器測(cè)量端垂直的兩基準(zhǔn)平板 (2, 2'），兩基準(zhǔn)平板均位于基座上，分別位于被測(cè)導(dǎo)軌兩側(cè)且與之相隔一定間距并平行，當(dāng) 所述加載塊（11)受外力作用時(shí)以用于給被測(cè)滑塊（13)施加載荷，兩位移傳感器（15,15'） 分別以兩基準(zhǔn)平板（2, 2'）為位移測(cè)量的參考面，該兩位移傳感器（15,15'）用于檢測(cè)滾動(dòng) 直線導(dǎo)軌加載狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)精度。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于，所述振 動(dòng)檢測(cè)單元包括多個(gè)磁座（22)和吸附于磁座上的加速度傳感器（23)，所述磁座（22)用于 吸附在往復(fù)移動(dòng)的被測(cè)滑塊（13)上，該加速度傳感器（23)以用于測(cè)量滾動(dòng)直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng) 過(guò)程的振幅。
4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于，所 述摩擦力檢測(cè)單元包括 安裝于被測(cè)導(dǎo)軌（12)上與被測(cè)滑塊（13)相距間隙且可往復(fù)移動(dòng)的輔助滑塊（27)、垂 直于輔助滑塊且與之可拆卸連接的推板（29)、安裝在被測(cè)滑塊（13)上并與之可拆卸連接 的連接推板（IV)，以及垂直安裝在連接推板（IV)和推板（29)之間的推力傳感器（24)，該 輔助滑塊（27)受電機(jī)動(dòng)子（17)驅(qū)動(dòng)通過(guò)推力傳感器（24)將力傳遞給被測(cè)滑塊（13)，使兩 者同步勻速滑動(dòng)，所述推力傳感器（24)受擠壓變形而感知力大小，以檢測(cè)被測(cè)滑塊（13)在 導(dǎo)軌滑動(dòng)時(shí)的摩擦力。
5. 如權(quán)利要求1-4之一所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于，所 述噪聲檢測(cè)單元包括三腳架（28)和固定在三腳架上的噪聲傳感器（25)，該三角架固定在 基座（1)上并處于被檢測(cè)導(dǎo)軌中間段，該噪聲傳感器（25)以測(cè)量滾動(dòng)直線導(dǎo)軌工作狀態(tài)下 的噪聲。
6. 如權(quán)利要求1-5之一所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于，所 述U型直線電機(jī)的電機(jī)定子（4)長(zhǎng)度長(zhǎng)于被測(cè)導(dǎo)軌（12)的長(zhǎng)度，所述電機(jī)定子（4)沿長(zhǎng)度 方向開(kāi)有貫穿兩端面的呈字母T形狀的凹槽，所述電機(jī)動(dòng)子（17)具有翼板和面板，該翼板 垂直于該面板且相連為一體，該電機(jī)動(dòng)子（17)翼板橫截面呈字母T形狀的，所述電子動(dòng)子 的翼板嵌裝于電機(jī)定子的T型凹槽內(nèi)可往復(fù)移動(dòng)，所述電機(jī)動(dòng)子的面板與第一連接板（I) 相固定，第一連接板（I)與被測(cè)滑塊（13)相連從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)動(dòng)子（17)與被測(cè)滑塊（13)聯(lián) 接。
7. 如權(quán)利要求1-6之一所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于， 僅當(dāng)需要測(cè)量運(yùn)動(dòng)精度時(shí)，通過(guò)加載組件給所述加載塊（11)施加外力，且通過(guò)支撐組 件支撐所述加載組件； 所述加載組件和支撐組件相連接為整體，以使測(cè)量需要時(shí)，一次即可完成對(duì)該加載組 件和支撐組件的安裝； 所述支撐組件與被測(cè)滑塊（13)和電機(jī)動(dòng)子（17)相連，以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)自身與被 測(cè)滑塊（13)的同步的往復(fù)移動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于，所述加載 組件包括 加壓頭（10)，該加壓頭以用于壓緊所述加載塊（11); 壓力傳感器（9)，其與加壓頭（10)相連接，以用于給加壓頭（10)傳遞壓力并測(cè)量施加 壓力的大??； 液壓缸（6)，其通過(guò)碟簧（8)連接所述壓力傳感器（9)，所述液壓缸提供液壓力，通過(guò)碟 簧減震后再通過(guò)加壓頭施加給加載塊。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于，所述支 撐組件包括龍門架（5)和支撐龍門架（5)的支撐導(dǎo)軌副（3, 3'），其中 所述龍門架（5)具有兩支撐腳板和垂直于兩支撐腳板的腰板，該腰板開(kāi)設(shè)有通孔，所 述液壓缸（6)穿過(guò)該通孔以被該腰板支撐從而支撐加載組件且與加載組件相連接為一個(gè) 整體； 所述龍門架（5)的腰板橫跨所述被測(cè)導(dǎo)軌（12)，且其兩腳板分別被位于被測(cè)導(dǎo)軌（12) 兩側(cè)并與之平行的支撐導(dǎo)軌副（3, 3'）支撐，以使其可沿支撐導(dǎo)軌副往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)被其支 撐的加載單元和自身可往復(fù)移動(dòng)。
10. 如權(quán)利要求9所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于， 所述龍門架（5)通過(guò)與之相固定的第二連接板（II)以連接第一連接板（I)，以使所述 龍門架（5)隨與第一連接板（I)相固定的所述電機(jī)動(dòng)子（17)往復(fù)移動(dòng)； 所述龍門架腰板兩側(cè)面分別安裝有兩推桿，且兩推桿與被測(cè)滑塊固定，以使龍門架在 電機(jī)驅(qū)動(dòng)下與被測(cè)滑塊（13)同步運(yùn)動(dòng)。
11. 如權(quán)利要求1-10之一所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于， 僅當(dāng)測(cè)量振動(dòng)時(shí)，以第三連接板（III) 一端與被測(cè)滑塊（13)固定，以第三連接板（III)另 一端與第一連接板（I)相固定，以使被測(cè)滑塊（13)受電機(jī)動(dòng)子的驅(qū)動(dòng)而往復(fù)移動(dòng)。
12. 如權(quán)利要求1-11所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于，僅當(dāng) 檢測(cè)摩擦力時(shí)，以第三連接板（III) 一端與輔助滑塊（27)相固定，其另一端與第一連接板 (I)相固定，以使輔助滑塊（27)受電機(jī)動(dòng)子（17)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求1-12之一所述的一種檢測(cè)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副性能的裝置，其特征在于， 所述墊板具有多種規(guī)格，以適于墊放各種規(guī)格的被測(cè)導(dǎo)軌。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK104101491SQ201410311698
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】楊家軍, 趙美玲, 曹鵬杰, 劉文威, 孫健利, 李迎峰, 廖雯俊, 馮健文 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué), 廣東高新凱特精密機(jī)械股份有限公司