[发明专利]基于同步传动及预紧力可调控的圆柱度测量仪导轨驱动装置

说明书

基于同步传动及预紧力可调控的圆柱度测量仪导轨驱动装置属于精密测量与仪器技术领域；该装置包括预紧力调控部件、导轨部件、导轨架部件、同步传动部件、同步传动带和位置监测部件；同步传动带的一端通过锁紧器固定于前定位板上，另一端经过换向轴承B、同步带轮和换向轴承A，并穿过支承板上的通孔后，由夹持器构件相互配合固定，并通过预紧力调节器调整同步传动带的预紧力大小，当预紧力调整到合适值时，使用锁紧器对同步传动带进行固定锁紧；电机驱动同步带轮旋转，通过同步传动带驱动导轨部件在导轨架部件内沿X轴方向运动，通过位置监测部件进行实时位置监测；本发明建立了一种兼顾高精度、高灵敏度和高可靠性的圆柱度测量仪导轨驱动装置。

技术领域

本发明属于精密测量与仪器技术领域，特别涉及一种基于同步传动及预紧力可调控的圆柱度测量仪导轨驱动装置。

背景技术

随着先进装备制造业逐渐朝向精密化和超精密化发展，精密/超精密测量需要满足的要求越来越高。在精密测量与仪器技术领域，圆柱度测量是精密/超精密测量仪器、试验装备与制造装备中的关键技术之一。影响圆柱度测量仪导轨直线运动精度的主要因素之一是驱动机构的干扰，这就对导轨的驱动力的传递方式提出了更高的要求。

专利“一种精密丝杠驱动式环形气体静压导轨”(专利公开号：CN106736612A)利用伺服电机驱动的丝杠运动副进行动力控制，气体静压导轨通过精密丝杠驱动，通过在精密丝杠副螺母上固定的螺母连接座与两个正对的球型顶紧块之间沿导轨运动方向形成双向点接触。

专利“一种伺服驱动导轨同步移动机构”(专利公开号：CN105150004A)，通过在一同步转轴上安装两个同步齿轮对刀架下端面的两根齿条进行相啮合，并通过伺服电机对同步转轴进行驱动，以保证同步转轴的两端能够同步驱动刀架移动，保证刀架的定位精度，但该机构不适合精密微位移驱动。

文献(李庆亮，王起飞，王敏.同步带传动在大型电子专用设备中的应用研究[J].电子工业专用设备，2016，45(07):29-31)提出一种同步带传动方案，该同步带传送部件主要由交流伺服电机、减速机、两条等长的并联同步带构成，驱动输送部件在滚动直线导轨副上做往复运动，但该方案中没有给出同步带的预紧力调整方法。

综合分析现有技术存在的共性问题是采用丝杠等对导轨进行直接驱动时电机自身的振动等干扰因素会直接引入导轨，采用同步带等驱动方式，对同步带预紧力大小的调整方便性和精确性较差，无法满足超精密圆柱度测量仪导轨X向驱动的高精度，高灵敏度和高稳定性要求。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，提出一种基于同步传动及预紧力可调控的圆柱度测量仪导轨驱动装置，工作过程中电机驱动同步带轮旋转，经过换向轴承通过同步传送带驱动导轨部件在导轨架部件内沿X轴往复运动，并且应用预紧力调控部件调整同步传送带的预紧力至合适大小，以使导轨运动达到高精度、高灵敏度和高可靠性的要求。

上述目的通过以下的技术方案实现：

一种基于同步传动及预紧力可调控的圆柱度测量仪导轨驱动装置，包括预紧力调控部件、导轨部件、导轨架部件、同步传动部件、同步传动带和位置监测部件；所述的同步传动部件包括同步带轮、换向轴承A、换向轴承B、固定板、托架板和电机，其中换向轴承A换向轴承B和同步带轮呈三角形布置，换向轴承A和换向轴承B对称布置在同步带轮的左右两侧，并与同步带轮等高安装；同步传动带的一端通过锁紧器A固定于前定位板上，前定位板固连于导轨部件的前端部；所述的预紧力调控部件包括与后定位板相固连的支承板、夹持器A构件、夹持器B构件、销轴，其中在支承板上配置有用于穿过同步传动带的通孔，在夹持器A构件上配置有预紧力调节器；

同步传动带的另一端经过换向轴承B、同步带轮和换向轴承A，并穿过支承板上的通孔后，由夹持器A构件与夹持器B构件相互配合进行固定，并通过预紧力调节器调整同步传动带的预紧力大小，当预紧力调整到合适值时，使用配置在后定位板上的锁紧器B对同步传动带进行固定锁紧，其中后定位板固连于导轨部件的后端部；