重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置，包括有控制柜、地平鐵、靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)、垂直方向負(fù)荷加載裝置、水平方向負(fù)荷加載裝置和供油系統(tǒng)，其中靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)、垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置設(shè)在地平鐵上，垂直方向負(fù)荷加載裝置跨設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上，水平方向負(fù)荷加載裝置設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的一側(cè)，垂直方向負(fù)荷加載裝置上設(shè)有垂直液壓加載系統(tǒng)，水平方向負(fù)荷加載裝置上設(shè)有水平液壓加載系統(tǒng)，有益效果：能夠?qū)崿F(xiàn)加載情況下液體靜壓導(dǎo)軌性能檢測(cè)；能更好的模擬液體靜壓導(dǎo)軌實(shí)際所受不同負(fù)荷情況；能更好的模擬液體靜壓導(dǎo)軌實(shí)際所受不同負(fù)荷情況。
【專利說明】
重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種快速檢測(cè)裝置，特別涉及一種重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，重型機(jī)床在國(guó)家能源(火電、水電、核電等)、船舶制造、機(jī)械加工、航空航天、軍工和交通運(yùn)輸?shù)戎饕I(yè)支柱產(chǎn)業(yè)和國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目中有著舉足輕重的作用。液體靜壓導(dǎo)軌以無靜摩擦、無磨損、無低速爬行和工作狀態(tài)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可以長(zhǎng)期保持導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，使機(jī)床抗振性能好，導(dǎo)軌溫升及熱變形小能滿足高精度、重載荷及各種速度范圍機(jī)床的要求，因而在重型機(jī)床中被廣泛應(yīng)用。液體靜壓導(dǎo)軌的性能狀態(tài)對(duì)重型機(jī)床的加工精度和可靠性有著重要影響。目前，對(duì)重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能檢測(cè)必須在重型機(jī)床實(shí)際加工過程中進(jìn)行檢測(cè)，受到時(shí)間、空間的限制，沒有一個(gè)模擬液體靜壓導(dǎo)軌實(shí)際受力的裝置并對(duì)其進(jìn)行性能檢測(cè)。因此，研究開發(fā)重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置，通過分析液體靜壓導(dǎo)軌的性能，發(fā)現(xiàn)并解決液體靜壓導(dǎo)軌的不足之處，對(duì)提高重型機(jī)床的加工精度和可靠性有著重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為了研究開發(fā)重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能而提供的一種重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置。
[0004]本實(shí)用新型提供的重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置包括有控制柜、地平鐵、靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)、垂直方向負(fù)荷加載裝置、水平方向負(fù)荷加載裝置和供油系統(tǒng)，其中靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)、垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置設(shè)在地平鐵上，垂直方向負(fù)荷加載裝置跨設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上，水平方向負(fù)荷加載裝置設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的一側(cè)，靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上設(shè)有動(dòng)導(dǎo)軌和第一伺服電機(jī)，動(dòng)導(dǎo)軌在第一伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下能夠在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的底座上進(jìn)行滑動(dòng)，垂直方向負(fù)荷加載裝置上設(shè)有垂直液壓加載系統(tǒng)，通過垂直液壓加載系統(tǒng)能夠向靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上的動(dòng)導(dǎo)軌施加垂直荷載，垂直方向負(fù)荷加載裝置上還設(shè)有第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)，第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)垂直液壓加載系統(tǒng)在垂直方向負(fù)荷加載裝置的架體上進(jìn)行滑動(dòng)，水平方向負(fù)荷加載裝置上設(shè)有水平液壓加載系統(tǒng)，通過水平液壓加載系統(tǒng)能夠向靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上的動(dòng)導(dǎo)軌施加水平荷載，水平方向負(fù)荷加載裝置上還設(shè)有第四伺服電機(jī)，第四伺服電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)水平液壓加載系統(tǒng)在水平方向負(fù)荷加載裝置的支架上進(jìn)行滑動(dòng)，第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)在控制柜的控制下進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使動(dòng)導(dǎo)軌、垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)同步滑動(dòng)，垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)均由供油系統(tǒng)進(jìn)行供油，供油系統(tǒng)與控制柜相連接，供油系統(tǒng)在控制柜的控制下能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)向垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)內(nèi)的供油量。
[0005]靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)包括有底座、動(dòng)導(dǎo)軌和第一伺服電機(jī)，動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)在底座的頂端，第一伺服電機(jī)設(shè)在底座的一側(cè)，第一伺服電機(jī)連接有蝸桿，蝸桿上樞接有渦輪，渦輪的頂端固定在動(dòng)導(dǎo)軌的下部，第一伺服電機(jī)通過蝸桿和渦輪帶動(dòng)動(dòng)導(dǎo)軌在底座上進(jìn)行滑動(dòng)，動(dòng)導(dǎo)軌的頂面上與垂直液壓加載系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)處固定有四個(gè)垂直鉸鏈座，動(dòng)導(dǎo)軌的側(cè)面上與水平液壓加載系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)處固定有兩個(gè)水平鉸鏈座。
[0006]垂直方向負(fù)荷加載裝置對(duì)稱設(shè)有兩組，包括有架體、垂直液壓加載系統(tǒng)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)，其中垂直液壓加載系統(tǒng)由四個(gè)垂直液壓缸組成，每?jī)蓚€(gè)垂直液壓缸為一組，每個(gè)垂直液壓缸的下端依次連接有第一彈性裝置、第一拉壓力傳感器和第一球頭，第一球頭與動(dòng)導(dǎo)軌頂面上的垂直鉸鏈座相連接，通過第一球頭能夠把垂直液壓缸向下施加的垂直荷載傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌上，第一拉壓力傳感器與控制柜相連接，能夠把垂直液壓缸傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌上的垂直荷載信息實(shí)時(shí)輸送到控制柜內(nèi)，垂直液壓缸固定在滑塊上，滑塊上連接有螺母，第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)分別連接第一絲杠和第二絲杠，滑塊上的螺母分別裝配在第一絲杠和第二絲杠上，第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)通過驅(qū)使第一絲杠和第二絲杠帶動(dòng)滑塊在架體的上端進(jìn)行滑動(dòng)。
[0007]水平方向負(fù)荷加載裝置包括有支架、第四伺服電機(jī)和水平液壓加載系統(tǒng)，其中水平液壓加載系統(tǒng)由兩個(gè)水平液壓缸組成，水平液壓缸與動(dòng)導(dǎo)軌連接的一端依次設(shè)有第二彈性裝置、第二拉壓力傳感器和第二球頭，第二球頭與動(dòng)導(dǎo)軌側(cè)面上的水平鉸鏈座相連接，通過第二球頭能夠把水平液壓缸施加的水平荷載傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌上，第二拉壓力傳感器與控制柜相連接，能夠把水平液壓缸傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌上的水平荷載信息實(shí)時(shí)輸送到控制柜內(nèi)，水平液壓缸固定在移動(dòng)塊上，移動(dòng)塊上連接有絲杠螺母，第四伺服電機(jī)連接有滾珠絲杠，移動(dòng)塊上的絲杠螺母裝配在滾珠絲杠上，第四伺服電機(jī)通過驅(qū)使?jié)L珠絲杠帶動(dòng)移動(dòng)塊在支架的上端進(jìn)行滑動(dòng)。
[0008]地平鐵上等距開設(shè)有數(shù)個(gè)T型槽，靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)、垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置通過連接板能夠被固定在任意T型槽內(nèi)。
[0009]控制柜包括有工控機(jī)，工控機(jī)是由可編程控制器PLC、垂直方向伺服控制器、水平方向伺服控制器、電機(jī)伺服控制器和激光干涉儀組成，其中垂直方向伺服控制器通過數(shù)據(jù)線和工控機(jī)連接進(jìn)行通訊，垂直方向伺服控制器的信號(hào)輸出端與垂直方向負(fù)荷加載裝置上的四個(gè)垂直液壓缸上的電液伺服閥信號(hào)輸入端通過數(shù)據(jù)線相連接，通過電液伺服閥實(shí)現(xiàn)垂直液壓缸對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)行不同頻率和力的動(dòng)、靜態(tài)拉壓力垂直加載，在加載過程中四個(gè)垂直液壓缸上的第一拉壓力傳感器將檢測(cè)到的拉壓力信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大器傳輸給垂直方向伺服控制器，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，水平方向伺服控制器通過數(shù)據(jù)線和工控機(jī)連接進(jìn)行通訊，水平方向伺服控制器的信號(hào)輸出端與水平方向負(fù)荷加載裝置上的兩個(gè)水平液壓缸上的電液伺服閥信號(hào)輸入端通過數(shù)據(jù)線相連接，通過電液伺服閥實(shí)現(xiàn)水平液壓缸對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)行不同頻率和力的動(dòng)、靜態(tài)拉壓力水平加載，在加載過程中水平液壓缸上的第二拉壓力傳感器將檢測(cè)到的拉壓力信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大器傳輸給水平方向伺服控制器，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，可編程控制器PLC通過數(shù)據(jù)線與工控機(jī)連接并進(jìn)行通訊，PLC控制器的輸出端和兩個(gè)電磁換向閥連接，通過控制電磁換向閥來控制垂直液壓缸和水平液壓缸用栗站的啟停以及靜壓導(dǎo)軌供油系統(tǒng)的啟停來為垂直液壓缸、水平液壓缸和靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)供油，激光干涉儀通過數(shù)據(jù)線與工控機(jī)連接并進(jìn)行通訊，將采集到的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)，在顯示器上顯示出信號(hào)，激光干涉儀是由移動(dòng)反射鏡、固定反射鏡和激光發(fā)射裝置組成，其中移動(dòng)反射鏡固定在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上，固定反射鏡固定在垂直方向負(fù)荷加載裝置上，激光發(fā)射裝置設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的前方。
[0010]激光干涉儀能夠檢測(cè)動(dòng)導(dǎo)軌在靜止或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下負(fù)荷或不負(fù)荷情況下的性能，比如直線度、平面度、俯仰角度等。
[0011]本實(shí)用新型的工作原理:
[0012]控制柜控制第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)同步運(yùn)動(dòng)，保證動(dòng)導(dǎo)軌在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上以一定速度移動(dòng)的同時(shí)垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)以同樣的速度移動(dòng)，在動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)過程中，垂直液壓加載系統(tǒng)上的四個(gè)垂直液壓缸對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌的上方分別施加拉壓力，水平液壓加載系統(tǒng)上的兩個(gè)水平液壓缸對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌的側(cè)面分別施加拉壓力，模擬靜壓導(dǎo)軌在實(shí)際工作中受到的力和轉(zhuǎn)矩，同時(shí)控制柜控制激光干涉儀對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)過程中進(jìn)行直線度、平面度、俯仰等檢測(cè)，激光干涉儀檢測(cè)的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)的顯示器上。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]1、本實(shí)用新型所述的重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置采用垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置來模擬重型機(jī)床實(shí)際加工過程中液體靜壓導(dǎo)軌所受的動(dòng)、靜態(tài)切削負(fù)荷，采用龍門結(jié)構(gòu)來保證加載裝置中的力加載單元能夠隨著液體靜壓導(dǎo)軌中動(dòng)導(dǎo)軌的移動(dòng)而移動(dòng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)加載情況下液體靜壓導(dǎo)軌性能檢測(cè)。
[0015]2、本實(shí)用新型所述的垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)、靜態(tài)力加載，能夠?qū)λ┘拥呢?fù)荷改變力大小、頻率還有加載時(shí)間，因而能更好的模擬液體靜壓導(dǎo)軌實(shí)際所受不同負(fù)荷情況。
[0016]3、本實(shí)用新型所述的垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置中的力加載單元采用球鉸鏈副結(jié)構(gòu)，不僅能施加不同頻率和不同大小的壓力還能施加不同頻率和不同大小的拉力，因而能更好的模擬液體靜壓導(dǎo)軌實(shí)際所受不同負(fù)荷情況。
[0017]4、本實(shí)用新型所述的重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置的靜壓導(dǎo)軌部分能夠隨時(shí)方便的拆卸，因而可快速進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還可以檢測(cè)不同大小的液體靜壓導(dǎo)軌。
[0018]5、本實(shí)用新型所述的重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，實(shí)用，可進(jìn)行快速設(shè)計(jì)。
[0019]6、本實(shí)用新型所述的電氣控制部分通過力傳感器對(duì)垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置施加的模擬切削力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用閉環(huán)控制來提高模擬實(shí)際切削力的精度，同時(shí)將各個(gè)傳感器的參數(shù)全部上傳到控制柜的人機(jī)交互界面上。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型所述的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型所述的垂直方向負(fù)荷加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為本實(shí)用新型所述的垂直鉸鏈座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為本實(shí)用新型所述的水平方向負(fù)荷加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6為本實(shí)用新型所述的水平鉸鏈座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為本實(shí)用新型所述的控制柜原理不意圖。
[0027]1、控制柜2、地平鐵3、靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)4、垂直方向負(fù)荷加載裝置5、水平方向負(fù)荷加載裝置6、供油系統(tǒng)7、動(dòng)導(dǎo)軌8、第一伺服電機(jī)9、第二伺服電機(jī)10、第三伺服電機(jī)
11、第四伺服電機(jī)12、底座13、蝸桿14、渦輪15、垂直鉸鏈座16、水平鉸鏈座20、架體21、垂直液壓缸22、第一彈性裝置23、第一拉壓力傳感器24、第一球頭25、滑塊26、螺母27、第一絲杠28、第二絲杠30、支架31、水平液壓缸32、第二彈性裝置33、第二拉壓力傳感器34、第二球頭35、移動(dòng)塊36、絲杠螺母37、滾珠絲杠40、T型槽41、移動(dòng)反射鏡42、固定反射鏡43、激光發(fā)射裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0028]請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7所示:
[0029]本實(shí)用新型提供的重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置包括有控制柜1、地平鐵2、靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3、垂直方向負(fù)荷加載裝置4、水平方向負(fù)荷加載裝置5和供油系統(tǒng)6，其中靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3、垂直方向負(fù)荷加載裝置4和水平方向負(fù)荷加載裝置5設(shè)在地平鐵2上，垂直方向負(fù)荷加載裝置4跨設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3上，水平方向負(fù)荷加載裝置5設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3的一側(cè)，靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3上設(shè)有動(dòng)導(dǎo)軌7和第一伺服電機(jī)8，動(dòng)導(dǎo)軌7在第一伺服電機(jī)8的驅(qū)動(dòng)下能夠在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3的底座12上進(jìn)行滑動(dòng)，垂直方向負(fù)荷加載裝置4上設(shè)有垂直液壓加載系統(tǒng)，通過垂直液壓加載系統(tǒng)能夠向靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3上的動(dòng)導(dǎo)軌7施加垂直荷載，垂直方向負(fù)荷加載裝置4上還設(shè)有第二伺服電機(jī)9和第三伺服電機(jī)10，第二伺服電機(jī)9和第三伺服電機(jī)10能夠驅(qū)動(dòng)垂直液壓加載系統(tǒng)在垂直方向負(fù)荷加載裝置4的架體20上進(jìn)行滑動(dòng)，水平方向負(fù)荷加載裝置5上設(shè)有水平液壓加載系統(tǒng)，通過水平液壓加載系統(tǒng)能夠向靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3上的動(dòng)導(dǎo)軌7施加水平荷載，水平方向負(fù)荷加載裝置5上還設(shè)有第四伺服電機(jī)11，第四伺服電機(jī)11能夠驅(qū)動(dòng)水平液壓加載系統(tǒng)在水平方向負(fù)荷加載裝置5的支架30上進(jìn)行滑動(dòng)，第一伺服電機(jī)8、第二伺服電機(jī)9、第三伺服電機(jī)10和第四伺服電機(jī)11在控制柜I的控制下進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使動(dòng)導(dǎo)軌7、垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)同步滑動(dòng)，垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)均由供油系統(tǒng)6進(jìn)行供油，供油系統(tǒng)6與控制柜I相連接，供油系統(tǒng)6在控制柜I的控制下能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)向垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)內(nèi)的供油量。
[0030]靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3包括有底座12、動(dòng)導(dǎo)軌7和第一伺服電機(jī)8，動(dòng)導(dǎo)軌7設(shè)在底座12的頂端，第一伺服電機(jī)8設(shè)在底座12的一側(cè)，第一伺服電機(jī)8連接有蝸桿13，蝸桿13上樞接有渦輪14，渦輪14的頂端固定在動(dòng)導(dǎo)軌7的下部，第一伺服電機(jī)8通過蝸桿13和渦輪14帶動(dòng)動(dòng)導(dǎo)軌7在底座12上進(jìn)行滑動(dòng)，動(dòng)導(dǎo)軌7的頂面上與垂直液壓加載系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)處固定有四個(gè)垂直鉸鏈座15，動(dòng)導(dǎo)軌7的側(cè)面上與水平液壓加載系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)處固定有兩個(gè)水平鉸鏈座16。
[0031]垂直方向負(fù)荷加載裝置對(duì)稱設(shè)有兩組，包括有架體20、垂直液壓加載系統(tǒng)、第二伺服電機(jī)9和第三伺服電機(jī)10，其中垂直液壓加載系統(tǒng)由四個(gè)垂直液壓缸21組成，每?jī)蓚€(gè)垂直液壓缸21為一組，每個(gè)垂直液壓缸21的下端依次連接有第一彈性裝置22、第一拉壓力傳感器23和第一球頭24，第一球頭24與動(dòng)導(dǎo)軌7頂面上的垂直鉸鏈座15相連接，通過第一球頭24能夠把垂直液壓缸21向下施加的垂直荷載傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌7上，第一拉壓力傳感器23與控制柜I相連接，能夠把垂直液壓缸21傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌7上的垂直荷載信息實(shí)時(shí)輸送到控制柜I內(nèi)，垂直液壓缸21固定在滑塊25上，滑塊25上連接有螺母26，第二伺服電機(jī)9和第三伺服電機(jī)10分別連接第一絲杠27和第二絲杠28，滑塊25上的螺母26分別裝配在第一絲杠27和第二絲杠28上，第二伺服電機(jī)9和第三伺服電機(jī)10通過驅(qū)使第一絲杠27和第二絲杠28帶動(dòng)滑塊25在架體20的上端進(jìn)行滑動(dòng)。
[0032]水平方向負(fù)荷加載裝置5包括有支架30、第四伺服電機(jī)11和水平液壓加載系統(tǒng)，其中水平液壓加載系統(tǒng)由兩個(gè)水平液壓缸31組成，水平液壓缸31與動(dòng)導(dǎo)軌7連接的一端依次設(shè)有第二彈性裝置32、第二拉壓力傳感器33和第二球頭34，第二球頭34與動(dòng)導(dǎo)軌7側(cè)面上的水平鉸鏈座16相連接，通過第二球頭34能夠把水平液壓缸31施加的水平荷載傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌7上，第二拉壓力傳感器33與控制柜I相連接，能夠把水平液壓缸31傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌7上的水平荷載信息實(shí)時(shí)輸送到控制柜I內(nèi)，水平液壓缸31固定在移動(dòng)塊35上，移動(dòng)塊35上連接有絲杠螺母36，第四伺服電機(jī)11連接有滾珠絲杠37，移動(dòng)塊35上的絲杠螺母36裝配在滾珠絲杠37上，第四伺服電機(jī)11通過驅(qū)使?jié)L珠絲杠37帶動(dòng)移動(dòng)塊35在支架30的上端進(jìn)行滑動(dòng)。
[0033]地平鐵2上等距開設(shè)有數(shù)個(gè)T型槽40，靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3、垂直方向負(fù)荷加載裝置4和水平方向負(fù)荷加載裝置5通過連接板能夠被固定在任意T型槽40內(nèi)。
[0034]控制柜I包括有工控機(jī)，工控機(jī)是由可編程控制器PLC、垂直方向伺服控制器、水平方向伺服控制器、電機(jī)伺服控制器和激光干涉儀組成，其中垂直方向伺服控制器通過數(shù)據(jù)線和工控機(jī)連接進(jìn)行通訊，垂直方向伺服控制器的信號(hào)輸出端與垂直方向負(fù)荷加載裝置4上的四個(gè)垂直液壓缸21上的電液伺服閥信號(hào)輸入端通過數(shù)據(jù)線相連接，通過電液伺服閥實(shí)現(xiàn)垂直液壓缸21對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌7進(jìn)行不同頻率和力的動(dòng)、靜態(tài)拉壓力垂直加載，在加載過程中四個(gè)垂直液壓缸21上的第一拉壓力傳感器23將檢測(cè)到的拉壓力信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大器傳輸給垂直方向伺服控制器，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，水平方向伺服控制器通過數(shù)據(jù)線和工控機(jī)連接進(jìn)行通訊，水平方向伺服控制器的信號(hào)輸出端與水平方向負(fù)荷加載裝置5上的兩個(gè)水平液壓缸31上的電液伺服閥信號(hào)輸入端通過數(shù)據(jù)線相連接，通過電液伺服閥實(shí)現(xiàn)水平液壓缸31對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌7進(jìn)行不同頻率和力的動(dòng)、靜態(tài)拉壓力水平加載，在加載過程中水平液壓缸31上的第二拉壓力傳感器33將檢測(cè)到的拉壓力信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大器傳輸給水平方向伺服控制器，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，可編程控制器PLC通過數(shù)據(jù)線與工控機(jī)連接并進(jìn)行通訊，PLC控制器的輸出端和兩個(gè)電磁換向閥連接，通過控制電磁換向閥來控制垂直液壓缸21和水平液壓缸31用栗站的啟停以及靜壓導(dǎo)軌供油系統(tǒng)的啟停來為垂直液壓缸21、水平液壓缸31和靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3供油，激光干涉儀通過數(shù)據(jù)線與工控機(jī)連接并進(jìn)行通訊，將采集到的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)，在顯示器上顯示出信號(hào)，激光干涉儀是由移動(dòng)反射鏡41、固定反射鏡42和激光發(fā)射裝置43組成，其中移動(dòng)反射鏡41固定在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3上，固定反射鏡42固定在垂直方向負(fù)荷加載裝置4上，激光發(fā)射裝置43設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3的前方。
[0035]激光干涉儀能夠檢測(cè)動(dòng)導(dǎo)軌在靜止或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下負(fù)荷或不負(fù)荷情況下的性能，比如直線度、平面度、俯仰角度等。
[0036]本實(shí)用新型的工作原理:
[0037]控制柜I控制第一伺服電機(jī)8、第二伺服電機(jī)9、第三伺服電機(jī)1和第四伺服電機(jī)11同步運(yùn)動(dòng)，保證動(dòng)導(dǎo)軌7在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)3上以一定速度移動(dòng)的同時(shí)垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)以同樣的速度移動(dòng)，在動(dòng)導(dǎo)軌7移動(dòng)過程中，垂直液壓加載系統(tǒng)上的四個(gè)垂直液壓缸21對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌7的上方分別施加拉壓力，水平液壓加載系統(tǒng)上的兩個(gè)水平液壓缸31對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌7的側(cè)面分別施加拉壓力，模擬靜壓導(dǎo)軌在實(shí)際工作中受到的力和轉(zhuǎn)矩，同時(shí)控制柜I控制激光干涉儀對(duì)動(dòng)導(dǎo)軌7移動(dòng)過程中進(jìn)行直線度、平面度、俯仰等檢測(cè)，激光干涉儀檢測(cè)的信號(hào)傳輸?shù)焦た貦C(jī)的顯示器上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置，其特征在于:包括有控制柜、地平鐵、靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)、垂直方向負(fù)荷加載裝置、水平方向負(fù)荷加載裝置和供油系統(tǒng)，其中靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)、垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置設(shè)在地平鐵上，垂直方向負(fù)荷加載裝置跨設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上，水平方向負(fù)荷加載裝置設(shè)在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的一側(cè)，靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上設(shè)有動(dòng)導(dǎo)軌和第一伺服電機(jī)，動(dòng)導(dǎo)軌在第一伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下能夠在靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)的底座上進(jìn)行滑動(dòng)，垂直方向負(fù)荷加載裝置上設(shè)有垂直液壓加載系統(tǒng)，通過垂直液壓加載系統(tǒng)能夠向靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上的動(dòng)導(dǎo)軌施加垂直荷載，垂直方向負(fù)荷加載裝置上還設(shè)有第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)，第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)垂直液壓加載系統(tǒng)在垂直方向負(fù)荷加載裝置的架體上進(jìn)行滑動(dòng)，水平方向負(fù)荷加載裝置上設(shè)有水平液壓加載系統(tǒng)，通過水平液壓加載系統(tǒng)能夠向靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)上的動(dòng)導(dǎo)軌施加水平荷載，水平方向負(fù)荷加載裝置上還設(shè)有第四伺服電機(jī)，第四伺服電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)水平液壓加載系統(tǒng)在水平方向負(fù)荷加載裝置的支架上進(jìn)行滑動(dòng)，第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)在控制柜的控制下進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使動(dòng)導(dǎo)軌、垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)同步滑動(dòng)，垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)均由供油系統(tǒng)進(jìn)行供油，供油系統(tǒng)與控制柜相連接，供油系統(tǒng)在控制柜的控制下能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)向垂直液壓加載系統(tǒng)和水平液壓加載系統(tǒng)內(nèi)的供油量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)包括有底座、動(dòng)導(dǎo)軌和第一伺服電機(jī)，動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)在底座的頂端，第一伺服電機(jī)設(shè)在底座的一側(cè)，第一伺服電機(jī)連接有蝸桿，蝸桿上樞接有渦輪，渦輪的頂端固定在動(dòng)導(dǎo)軌的下部，第一伺服電機(jī)通過蝸桿和渦輪帶動(dòng)動(dòng)導(dǎo)軌在底座上進(jìn)行滑動(dòng)，動(dòng)導(dǎo)軌的頂面上與垂直液壓加載系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)處固定有四個(gè)垂直鉸鏈座，動(dòng)導(dǎo)軌的側(cè)面上與水平液壓加載系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)處固定有兩個(gè)水平鉸鏈座。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的垂直方向負(fù)荷加載裝置對(duì)稱設(shè)有兩組，包括有架體、垂直液壓加載系統(tǒng)、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)，其中垂直液壓加載系統(tǒng)由四個(gè)垂直液壓缸組成，每?jī)蓚€(gè)垂直液壓缸為一組，每個(gè)垂直液壓缸的下端依次連接有第一彈性裝置、第一拉壓力傳感器和第一球頭，第一球頭與動(dòng)導(dǎo)軌頂面上的垂直鉸鏈座相連接，通過第一球頭能夠把垂直液壓缸向下施加的垂直荷載傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌上，第一拉壓力傳感器與控制柜相連接，能夠把垂直液壓缸傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌上的垂直荷載信息實(shí)時(shí)輸送到控制柜內(nèi)，垂直液壓缸固定在滑塊上，滑塊上連接有螺母，第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)分別連接第一絲杠和第二絲杠，滑塊上的螺母分別裝配在第一絲杠和第二絲杠上，第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)通過驅(qū)使第一絲杠和第二絲杠帶動(dòng)滑塊在架體的上端進(jìn)行滑動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的水平方向負(fù)荷加載裝置包括有支架、第四伺服電機(jī)和水平液壓加載系統(tǒng)，其中水平液壓加載系統(tǒng)由兩個(gè)水平液壓缸組成，水平液壓缸與動(dòng)導(dǎo)軌連接的一端依次設(shè)有第二彈性裝置、第二拉壓力傳感器和第二球頭，第二球頭與動(dòng)導(dǎo)軌側(cè)面上的水平鉸鏈座相連接，通過第二球頭能夠把水平液壓缸施加的水平荷載傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌上，第二拉壓力傳感器與控制柜相連接，能夠把水平液壓缸傳遞到動(dòng)導(dǎo)軌上的水平荷載信息實(shí)時(shí)輸送到控制柜內(nèi)，水平液壓缸固定在移動(dòng)塊上，移動(dòng)塊上連接有絲杠螺母，第四伺服電機(jī)連接有滾珠絲杠，移動(dòng)塊上的絲杠螺母裝配在滾珠絲杠上，第四伺服電機(jī)通過驅(qū)使?jié)L珠絲杠帶動(dòng)移動(dòng)塊在支架的上端進(jìn)行滑動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重型機(jī)床液體靜壓導(dǎo)軌性能快速檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的地平鐵上等距開設(shè)有數(shù)個(gè)T型槽，靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)、垂直方向負(fù)荷加載裝置和水平方向負(fù)荷加載裝置通過連接板能夠被固定在任意T型槽內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK205506382SQ201620259876
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】陳菲, 葉益豐, 劉國(guó)飛, 楊兆軍, 張恒, 陳小娟, 謝群亞
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)