[发明专利]丝杆导程精度检测设备及其测头装置

说明书

技术领域

本发明涉及丝杆检测的领域，尤其涉及一种丝杆导程精度的检测设备。

背景技术

滚珠丝杠是一种高精度高效率的传动机构，广泛应用于数控机床、汽车、航空等制造业中，是现代机械中广为应用的传动和定位元件之一。随着我国工业的发展，滚珠丝杠的产量不断增加，以及对高精度丝杠的需求扩大，对滚珠丝杠精度检测（主要是对丝杆导程精度的检测）的要求也越来越高。目前中小型企业依然靠工人的手动测量来解决检测问题。这样的检测方式不仅效率低而且精度差。亦有采用高精度检测设备来进行丝杆检测。但是目前市场上高精度检测设备价格昂贵、操作复杂、检测效率较低且对工人素质要求高。另外，目前的丝杆检测设备（如103182680A）中，在如何对测头进行自动化压紧和锁死的问题上，目前还没有很好的解决方案。

发明内容

因此，本发明的目的在于：提出一种丝杆导程精度检测设备，该检测设备不仅操作维修方便、成本低、体积小、使用寿命长，而且能快速、高效、精准的检测出丝杆的精度误差；另外，该检测设备中对测头装置的压紧和锁死实现了自动化控制，解决了背景技术中存在的问题。

本发明的目的之一在于，揭示出：一种丝杆导程精度检测设备的测头装置，包括：一机头和一机身，该机身包括：一电机、一蜗轮、一蜗杆、一齿轮、一齿条、一弹簧及一压力传感器，该电机的转轴同轴固定连接该蜗杆，该蜗轮与该蜗杆相啮合装配，该蜗轮和该齿轮同轴固定连接，该齿轮与该齿条相啮合装配，该齿条的一端固定连接于该弹簧的一端，该弹簧的另一端固定装配在该机头的尾端位置，通过该齿条的向前移动而压缩弹簧并驱使该机头向前移，从而使该机头的头端被压紧在被测丝杆的螺纹中，该压力传感器被安装在该弹簧与该机头之间的合适位置，从而可以采集到二者之间压力的信号值。

优选的，还包括一测头控制卡，该测头控制卡与该电机和压力传感器电连接，该测头控制卡根据该压力传感器输入的信号值，而输出控制信号来控制该电机的正、反转。

优选的，该机头的头端是长椭圆形状。

本发明的目的之二在于，揭示出：一种丝杆导程精度检测设备，包括：机械部分、运动控制部分、数据采集部分、计算机，其中：

该机械部分包括：仪器主架、安装在该仪器主架上的检测轨道、安装在该检测轨道上的直线栅尺、安装在仪器主架的一侧以检测被测丝杆的转动角度的圆光栅副、及安在装该检测轨道上的可沿轨道滑动的测头装置；

该运动控制部分包括：提供主轴旋转的动力的电机、驱动该电机的电机驱动器、控制该电机运动的运动控制卡；

该数据采集部分包括：数据采集卡和信号转接板；

该计算机上安装有检测软件，并采用通过数据总线与运动控制卡和数据采集卡连接，该计算机实时的进行该电机的控制和该圆光栅副和直线栅尺的光栅信号的数据采集，并经检测软件中的算法处理后显示出结果和误差曲线。

优选的，该测头装置是采用如上所述的测头装置。

本发明采用上述技术方案，主要具有如下技术优点：

A)，测头装置中，采用电机带动蜗轮蜗杆机构运动，随着蜗轮的运动带动齿条前进或后退，在齿条和机头中间放置压力传感器，从而使控制中心（如计算机）接收并处理压力传感器返回的信号，根据实际的压力值来控制电机的正反转，进而实现压紧和锁死的功能。更优的，在测头装置上额外设计一张控制测头运动的控制卡，由控制卡的单片机并接收并处理压力传感器返回的信号，根据实际的压力值来控制电机的正反转，进而自动独立的实现压紧和锁死的控制功能，不再额外占用计算机的资源开销，进一步提高控制实时性；

B), 测头装置中，其机头部分根据其头部受力形变硬度的指标的综合分析，将其形状设计成与丝杆的螺纹契合度更高的长椭圆形状而非传统的圆形，从而保证丝杆导程精度的检测的准确性；

C)，检测设备中，采用运动控制卡和数据采集卡双卡协调工作，使之精确的运动，同步实时的检测；

D), 检测设备中，当电机旋转时，没有采用编码器检测转动的角度，而是采用更为精确的圆光栅检测实际的转动角度。

综上，本发明的丝杆导程精度检测设备可以提高丝杆导程精度检验精准度，可以快速高效的对丝杆实时检测，在计算机软件中能清晰直观的显示出测得的数据和误差曲线；整个系统操作维护方便、成本低、体积小、使用寿命长，且能快速、高效、精准的检测丝杆导程精度。

附图说明

图1是一实施例的丝杆导程精度检测设备的机械部分的结构示意图。

图2是该实施例的测头装置的结构示意图。