一种数控机床的主轴装配检测装置的制作方法

1.本发明涉及数控机床技术领域，具体是一种数控机床的主轴装配检测装置。


背景技术：

2.数控机床是数字控制机床（computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床；该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。
3.根据公开号为cn209524962u，公开的一种数控机床的主轴装配检测装置，其通过设置测量机构，便于测量机床装配孔的直径数据，根据所得装配孔的直径加工机床主轴，有利于提高机床主轴加工的精确度。通过增设凸块和与凸块配合的槽体，便于加长芯棒与芯棒之间的安装和拆卸，使得本装配检测装置能够适应不同长度的主轴装配，工作人员可以根据不同的机型选择设置合适数量的加长芯棒，有效降低成本，提高装配检测装置的适用范围；此外，加长芯棒与芯棒之间便于拆卸，缩短了两者之间的安装和拆卸时间，减小了安装难度，加速了机床装配检测的进程。
4.但是，发明人在实际工作中，发现现有技术中还存在如下问题：（1）测量机构对低速转动主轴进行检测时，在实际使用的过程中，由于机床设备的复杂性和机床设备的可利用空间大小为固定的，这样通过设备在机床设备的主轴进行检测的时候很不方便，同时由于空间的局限性，无法快速的进行操作，降低检测的效率和数据的准确性。
5.（2）测量机构在进行主轴检测的过程中，由于主轴的外径、长度不同，在实际的使用的过程中，不能有效的对长度和宽度不同的主轴进行检测，降低主轴检测的准确性。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种数控机床的主轴装配检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.本发明的技术方案是：一种数控机床的主轴装配检测装置，包括支撑底座，所述支撑底座的中心开设有通孔，且支撑底座中心通孔内设置有主轴夹持机构，所述支撑底座的上端面设置有主轴检测机构；所述主轴检测机构包括支撑板，所述支撑板呈垂直状固定在支撑底座的上方，支撑板的一面设置有检测机构，且支撑板的另一面设置有横移机构；所述检测机构包括滑动架和横移支撑架，所述横移支撑架固定在支撑板的外壁上，且横移支撑架的上端和侧面均开设有通孔，横移支撑架的上端通孔与侧面的通孔相连
通，所述滑动架的外部为倒u形，且滑动架的开口端一侧插设在横移支撑架上端凹槽内，滑动架的外壁设置有两个转动座，且转动座通过螺栓转动连接有两个转动臂，所述转动臂的另一端连接有检测装置安装板，所述检测装置安装板中心设置有检测装置，两个转动臂之间设置有控制电机，控制电机的输出端与检测装置安装板相连接。
8.优选的，所述主轴夹持机构包括固定底座、第一滑动板和第二滑动板，所述固定底座上端开设有连接座安装槽，所述连接座安装槽的内部设置有夹板驱动机构，所述第一滑动板和第二滑动板的相邻端面分别固定有第一主轴夹板和第二主轴夹板，所述第一主轴夹板和第二主轴夹板相互交错分布，第一主轴夹板和第二主轴夹板的上端面均为弧形，所述第一主轴夹板和第二主轴夹板的弧形端开设有凹槽，第一主轴夹板和第二主轴夹板的弧形端的凹槽内转动设置有固定轮。
9.优选的，所述滑动架的外壁中心部位设置有拇指气缸，所述拇指气缸的输出端穿过横移支撑架侧面通孔与滑动架的内侧相连接。
10.优选的，所述横移机构包括丝杆固定板，所述丝杆固定板共设置有两个，两个丝杆固定板呈平行状设置在支撑板的外壁上，两个所述丝杆固定板之间固定有移动丝杆，所述移动丝杆的外部套设有活动连接块，移动丝杆的一端通过联轴器连接有第一伺服电机。
11.优选的，所述支撑底座的下方设置有四个支撑柱，所述支撑底座的两侧开设有矩形的凹槽，支撑底座的两侧凹槽内设置有螺纹杆驱动机构，所述支撑底座的一端开设有两个螺纹杆安装孔，螺纹杆安装孔的另一端转动设置有连接螺纹杆。
12.优选的，所述螺纹杆驱动机构包括驱动外框，所述驱动外框的剖面为u形，且驱动外框的开口端均设置有外框卡扣，所述支撑底座两侧凹槽内壁开设有与外框卡扣相匹配的卡槽，所述驱动外框的内侧固定有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端连接有锯齿传动带，所述锯齿传动带的内侧通过齿轮连接有传动轮，所述传动轮的两端通过轴承转动设置在驱动外框的内侧，传动轮与连接螺纹杆相互啮合。
13.优选的，所述第二主轴夹板靠近第一主轴夹板的一端固定有夹板连接座，夹板连接座的两侧设置有圆柱形凸起，所述第一主轴夹板的外壁开设有与夹板连接座外壁圆柱形凸起相匹配的连接座安装槽，且连接座安装槽内部为矩形，连接座安装槽与固定底座的上端面相互平行。
14.优选的，所述固定轮由双轴无刷电机和环形金属圈组成，双轴无刷电机的转轴固定在第一主轴夹板或者第二主轴夹板的弧形端的凹槽内，所述金属圈套设在双轴无刷电机的外部，所述第一滑动板和第二滑动板的上端开设有位置对应的盲孔，第一滑动板和第二滑动板的上端通孔内均设置有主轴限位机构；所述主轴限位机构包括固定带固定杆和主轴固定带，四个固定带固定杆共设置有四个，四个所述固定带固定杆插设在第一滑动板和第二滑动板上端盲孔内，所述固定带固定杆上端设置有棘轮卷收轮，两个棘轮卷收轮与主轴固定带的两端相连接。
15.优选的，所述夹板驱动机构包括转动齿轮、第一传动杆、第二传动杆和第二伺服电机，所述第一传动杆和第二传动杆关于转动齿轮的中线线对称分布，所述第二伺服电机通过齿轮与转动齿轮传动连接，所述第一传动杆和第二传动杆的外部分别套设有第一连接块和第二连接块。
16.优选的，所述第一连接块和第二连接块的外部为矩形，且第一连接块和第二连接
块分别第一滑动板与第二滑动板的下端相连接，所述第一连接块和第二连接块的外部宽度均小于连接座安装槽的内部宽度。
17.本发明通过改进在此提供一种数控机床的主轴装配检测装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：其一：本发明设置的支撑底座整体长度能够根据使用空间进行调整，同时该装置设置有主轴夹持机构，主轴夹持机构中的第一主轴夹板和第二主轴夹板能够进行调节，这样能够对不同宽度的主轴进行限制的工作，同时该装置的支撑底座能够通过连接螺纹杆连接在一起，使多个该装置能够连接在一起，方便对不同长度的主轴进行检测的工作，增加该装置适用的范围，而且能够根据主轴表面的凹槽或者凸起进行检测，增加检测的准确性；其二：本发明的支撑板上设置有横移机构，横移机构能够推动检测机构进行移动，使检测机构能够准确的移动到需要检测的位置，提高检测的准确性；其三：本发明的连接座安装槽内部的夹板驱动机构能够同时驱动第一主轴夹板和第二主轴夹板进行移动，使第一主轴夹板和第二主轴夹板之间的间距能够进行改变，这样第一主轴夹板和第二主轴夹板能够匹配到不同宽度的主轴，同时第一主轴夹板和第二主轴夹板的弧形端设置有固定轮，固定轮内部设置有无刷电机，这样固定轮能够自行进行转动，能够带动主轴进行转动，这样该装置不需要额外的驱动机构，而且主轴限位机构能够将主轴的上方限制住，避免主轴在转动的过程中出现跳动的情况，增加检测的准确性；其四：本发明的支撑底座外壁的连接螺纹杆能够固定到另一个该装置的螺纹杆安装孔内，这样能够将不同的两个支撑底座连接在一起，同时螺纹杆驱动机构能够驱动连接螺纹杆进行转动，使连接螺纹杆能够不需要外力便能够进入到螺纹杆安装孔内，方便不同的两个支撑底座的连接工作。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:图1是本发明的对接结构示意图；图2是本发明的背面立体结构示意图；图3是本发明的俯视图；图4是本发明的主轴夹持机构立体结构示意图；图5是本发明的图1中a处放大结构示意图；图6是本发明的图2中b处放大结构示意图；图7是本发明的图4中c处放大结构示意图；图8是本发明的固定底座俯视图；图9是本发明的固定底座剖视图；图10是本发明的螺纹杆驱动机构结构示意图；附图标记说明：1、支撑底座；2、主轴检测机构；201、支撑板；202、检测机构；2021、滑动架；2022、转动座；2023、拇指气缸；2024、检测装置安装板；2025、横移支撑架；2026、转动臂；2027、检测装置；2028、控制电机；203、横移机构；2031、丝杆固定板；2032、移动丝杆；2033、第一伺服电机；2034、活动连接块；3、主轴夹持机构；301、固定底座；302、第一滑动板；303、固定轮；304、第二主轴夹板；305、第二滑动板；306、第一主轴夹板；307、夹板驱动机构；
3071、转动齿轮；3072、第一传动杆；3073、第二传动杆；3074、第二伺服电机；3075、第二连接块；3076、第一连接块；308、夹板连接座；309、连接座安装槽；4、螺纹杆安装孔；5、螺纹杆驱动机构；501、驱动外框；502、外框卡扣；503、第三伺服电机；504、传动轮；505、锯齿传动带；6、连接螺纹杆；7、支撑柱；8、主轴限位机构；801、固定带固定杆；802、主轴固定带。
19.具体实施方式
20.下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明通过改进在此提供一种数控机床的主轴装配检测装置，本发明的技术方案是：如图1
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图10所示，一种数控机床的主轴装配检测装置，包括支撑底座1，支撑底座1的中心开设有通孔，且支撑底座1中心通孔内设置有主轴夹持机构3，支撑底座1的上端面设置有主轴检测机构2；主轴检测机构2包括支撑板201，支撑板201呈垂直状固定在支撑底座1的上方，支撑板201的一面设置有检测机构202，且支撑板201的另一面设置有横移机构203；检测机构202包括滑动架2021和横移支撑架2025，所述横移支撑架2025固定在支撑板201的外壁上，且横移支撑架2025的上端和侧面均开设有通孔，横移支撑架2025的上端通孔与侧面的通孔相连通，所述滑动架2021的外部为倒“u”形，且滑动架2021的开口端一侧插设在横移支撑架2025上端凹槽内，滑动架2021的外壁设置有两个转动座2022，且转动座2022通过螺栓转动连接有两个转动臂2026，所述转动臂2026的另一端连接有检测装置安装板2024，所述检测装置安装板2024中心设置有检测装置2027，两个转动臂2026之间设置有控制电机2028，控制电机2028的输出端与检测装置安装板2024相连接。
22.倒“u”形的滑动架2021能够滑动卡合在横移支撑架2025的上端通孔内，这样滑动架2021能够沿着横移支撑架2025上端通孔的方向进行移动，保证滑动架2021横移的准确性，同时转动座2022、转动臂2026和检测装置安装板2024能够单独进行转动，而且转动座2022、转动臂2026和检测装置安装板2024能够通过螺丝进行角度的固定，能够对检测装置安装板2024上检测装置2027的位置和角度进行调整，使检测装置2027能够对接到主轴夹持机构3上的主轴上，控制电机2028能够带动检测装置安装板2024进行移动，使检测装置安装板2024上的检测装置2027能够贴合到主轴的外部，而且能够使检测装置2027的检测头能够准确的卡在主轴外壁的凹槽或者凸起上。
23.具体的，主轴夹持机构3包括固定底座301、第一滑动板302和第二滑动板305，固定底座301上端开设有连接座安装槽309，连接座安装槽309的内部设置有夹板驱动机构307，第一滑动板302和第二滑动板305的相邻端面分别固定有第一主轴夹板306和第二主轴夹板304，第一主轴夹板306和第二主轴夹板304相互交错分布，第一主轴夹板306和第二主轴夹板304的上端面均为弧形，第一主轴夹板306和第二主轴夹板304的弧形端开设有凹槽，第一主轴夹板306和第二主轴夹板304的弧形端的凹槽内转动设置有固定轮303。
24.支撑底座1起到固定主轴检测机构2和主轴夹持机构3位置的作用，使主轴检测机构2能够处于主轴夹持机构3的侧面，这样主轴检测机构2能够对主轴夹持机构3上的主轴进行检测，同时主轴夹持机构3中的第一主轴夹板306和第二主轴夹板304起到固定主轴位置的作用，而第一主轴夹板306和第二主轴夹板304能够随着第一滑动板302和第二滑动板305进行移动，这样第一主轴夹板306和第二主轴夹板304之间的间距能够进行调节，第一主轴夹板306和第二主轴夹板304能够有效的将不同宽度的主轴位置限制住，同时第一主轴夹板306和第二主轴夹板304的弧形端凹槽内设置有固定轮303，通过固定轮303能够带动主轴进行转动，能够减少额外主轴驱动装置的设置，方便使用者进行使用。
25.具体的，滑动架2021的外壁中心部位设置有拇指气缸2023，拇指气缸2023的输出端穿过横移支撑架2025侧面通孔与滑动架2021的内侧相连接。
26.滑动架2021内的拇指气缸2023的输出端与滑动架2021的内侧相连接，这样拇指气缸2023能够带动滑动架2021的两个开口端相互靠近，使滑动架2021的两个开口端能够将横移支撑架2025夹住，将滑动架2021的位置固定住。
27.具体的，横移机构203包括丝杆固定板2031，丝杆固定板2031共设置有两个，两个丝杆固定板2031呈平行状设置在支撑板201的外壁上，两个丝杆固定板2031之间固定有移动丝杆2032，移动丝杆2032的外部套设有活动连接块2034，移动丝杆2032的一端通过联轴器连接有第一伺服电机2033。
28.第一伺服电机2033能够带动移动丝杆2032进行转动，而移动丝杆2032通过螺纹推动活动连接块2034进行移动，同时支撑板201外壁开设有与活动连接块2034相匹配的通孔，这样活动连接块2034能够与滑动架2021相连接，通过活动连接块2034带动滑动架2021进行移动，使滑动架2021的位置能够通过第一伺服电机2033进行调节。
29.具体的，支撑底座1的下方设置有四个支撑柱7，支撑底座1的两侧开设有矩形的凹槽，支撑底座1的两侧凹槽内设置有螺纹杆驱动机构5，支撑底座1的一端开设有两个螺纹杆安装孔4，螺纹杆安装孔4的另一端转动设置有连接螺纹杆6。
30.支撑底座1下方的支撑柱7能够通过螺栓设置与滑轨相匹配的滑动块，使支撑底座1能够快速安装在滑轨上，同时支撑底座1一端的螺纹杆安装孔4起到容纳其他该装置的连接螺纹杆6，这样能够将两个不同的该装置连接在一起，以此来增加或者减少该装置的长度，方便运用在不同长度的主轴检测工作。
31.具体的，螺纹杆驱动机构5包括驱动外框501，驱动外框501的剖面为“u”形，且驱动外框501的开口端均设置有外框卡扣502，支撑底座1两侧凹槽内壁开设有与外框卡扣502相匹配的卡槽，驱动外框501的内侧固定有第三伺服电机503，第三伺服电机503的输出端连接有锯齿传动带505，锯齿传动带505的内侧通过齿轮连接有传动轮504，传动轮504的两端通过轴承转动设置在驱动外框501的内侧，传动轮504与连接螺纹杆6相互啮合。
32.驱动外框501能够通过外框卡扣502卡合在支撑底座1两侧的凹槽内，方便驱动外框501进行拆卸或者安装，而驱动外框501内侧的第三伺服电机503能够通过锯齿传动带505驱动传动轮504进行转动，而传动轮504会带动连接螺纹杆6进行转动，使连接螺纹杆6能够与其他该装置的螺纹杆安装孔4进行对接的工作，方便两个该装置进行对接的工作。
33.具体的，第二主轴夹板304靠近第一主轴夹板306的一端固定有夹板连接座308，夹板连接座308的两侧设置有圆柱形凸起，第一主轴夹板306的外壁开设有与夹板连接座308
外壁圆柱形凸起相匹配的连接座安装槽309，且连接座安装槽309内部为矩形，连接座安装槽309与固定底座301的上端面相互平行。
34.第二主轴夹板304一端的夹板连接座308两侧的凸起能够卡在连接座安装槽309内，这样第二主轴夹板304与第一主轴夹板306进行相对运动的时候，夹板连接座308两侧凸起能够沿着连接座安装槽309的方向进行移动，同时连接座安装槽309能够将夹板连接座308的横向位置固定住，避免夹板连接座308出现翻起的情况，提高第二主轴夹板304移动的稳定性，防止第二主轴夹板304出现翻起的情况。
35.具体的，固定轮303由双轴无刷电机和环形金属圈组成，双轴无刷电机的转轴固定在第一主轴夹板306或者第二主轴夹板304的弧形端的凹槽内，金属圈套设在双轴无刷电机的外部，第一滑动板302和第二滑动板305的上端开设有位置对应的盲孔，第一滑动板302和第二滑动板305的上端通孔内均设置有主轴限位机构8；主轴限位机构8包括固定带固定杆801和主轴固定带802，固定带固定杆801共设置有四个，四个固定带固定杆801插设在第一滑动板302和第二滑动板305上端盲孔内，固定带固定杆801上端设置有棘轮卷收轮，两个棘轮卷收轮与主轴固定带802的两端相连接。
36.固定轮303能够通过双轴无刷电机进行转动，固定轮303能够后通过plc控制单元进行控制，通过固定轮303能够带动第一主轴夹板306和第二主轴夹板304之间的主轴进行转动，同时所有的固定轮303的转速相同，使第一主轴夹板306和第二主轴夹板304之间的转轴能够受到一个方向的推力，主轴转动比较稳定，固定带固定杆801能够进行上下移动，同时固定带固定杆801能够通过螺丝进行固定，而固定带固定杆801上端主轴固定带802能够通过棘轮卷收轮进行收紧，使主轴固定带802能够将主轴的上方限制住，减少主轴在转动过程中出现跳动的情况，增加主轴检测的准确性。
37.具体的，夹板驱动机构307包括转动齿轮3071、第一传动杆3072、第二传动杆3073和第二伺服电机3074，第一传动杆3072和第二传动杆3073关于转动齿轮3071的中线线对称分布，第二伺服电机3074通过齿轮与转动齿轮3071传动连接，第一传动杆3072和第二传动杆3073的外部分别套设有第一连接块3076和第二连接块3075。
38.第二伺服电机3074能够带动转动齿轮3071进行转动，转动齿轮3071会同时带动第一传动杆3072和第二传动杆3073进行转动，而第一传动杆3072和第二传动杆3073会带动第一连接块3076和第二连接块3075进行移动，使第一连接块3076和第二连接块3075能够进行相对或者相反的方向移动，通过第一连接块3076和第二连接块3075控制第一滑动板302和第二滑动板305进行移动。
39.具体的，第一连接块3076和第二连接块3075的外部为矩形，且第一连接块3076和第二连接块3075分别第一滑动板302与第二滑动板305的下端相连接，第一连接块3076和第二连接块3075的外部宽度均小于连接座安装槽309的内部宽度。
40.第一连接块3076和第二连接块3075能够卡在连接座安装槽309内，这样第一连接块3076和第二连接块3075能够沿着连接座安装槽309的方向进行移动，第一连接块3076和第二连接块3075不会出现自动转动的情况，第一连接块3076和第二连接块3075能够稳定驱动第一滑动板302与第二滑动板305进行移动。
41.工作原理：首先将该装置的支撑柱7设置在合适的地方，如果需要对该装置的长度进行增加的时候，将两个支撑底座1安装在一起，然后将其中一个支撑底座1的连接螺纹杆6
插入到另一个支撑底座1的螺纹杆安装孔4内，然后通过螺纹杆驱动机构5驱动连接螺纹杆6进行转动，使连接螺纹杆6能够进入到螺纹杆安装孔4内，将两个支撑底座1连接在一起，之后将需要检测的主轴放置在第一主轴夹板306和第二主轴夹板304弧形端的固定轮303上，之后启动第二伺服电机3074，第二伺服电机3074会通过转动齿轮3071驱动第一传动杆3072和第二传动杆3073进行转动，第一传动杆3072和第二传动杆3073会通过第一连接块3076和第二连接块3075驱动第一滑动板302和第二滑动板305进行相对运动，然后第一滑动板302和第二滑动板305带动第一主轴夹板306和第二主轴夹板304进行相对运动，直到第一主轴夹板306和第二主轴夹板304弧形端的固定轮303能够贴合在主轴上，之后能够转动转动臂2026和检测装置安装板2024，对检测装置2027的位置进行调节，使检测装置2027能够对接到主轴上，之后可以通过固定轮303驱动主轴进行转动，然后通过检测装置2027对主轴的径向跳动数据进行检测，而且通过横移机构203带动滑动架2021进行横向的移动，当滑动架2021移动到预定的位置时，启动拇指气缸2023，通过将滑动架2021的开口端收紧，使滑动架2021能够夹在横移支撑架2025上，将检测装置2027的位置固定住。
42.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。