一种基于滚珠丝杠生产用端面垂直度检测装置

技术领域

本发明涉及滚珠丝杠检测技术领域，具体为一种基于滚珠丝杠生产用端面垂直度检测装置。

背景技术

滚珠丝杠是一种常见的传动装置，常用于将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动，它由螺纹轴和滚珠螺母组成。滚珠丝杠广泛应用于工业自动化领域，如机床、包装设备、印刷机械、航空航天装置等，以及一些精密仪器和仪表中。滚珠丝杠的检测主要式对螺纹轴的检测，但现有的检测装备存在较多缺陷，无法满足使用需求。

常规滚珠丝杠检测装置在针对丝杠端面垂直度检测时，容易受到杠身微小弯曲的影响，丝杠本身的弯曲使得端面检测时的基准不准确，进而导致检测结果不合格，而现有的滚珠丝杠检测装置无法根据丝杠本身的弯曲度同步调整检测基准。

对滚珠丝杠而言，螺纹轴的螺纹间距也十分关键，而现有的螺纹间距检测装置只能对螺纹轴进行局部抽检，无法准确反映整条螺纹间距的变化情况，针对不同导程的丝杠，初始间隙的变化也会影响检测设备，常规的滚珠丝杠检测装置无法使用于不同规格的滚珠丝杠，极大程度降低了检测装置的普适性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于滚珠丝杠生产用端面垂直度检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于滚珠丝杠生产用端面垂直度检测装置，包括工作箱、支撑台、检测组件、转移组件、输送带，支撑台和地面紧固连接，输送带和支撑台侧边紧固连接，工作箱和支撑台紧固连接，工作箱位于支撑台上侧中间位置，检测组件设置在工作箱内部，检测组件和工作箱紧固连接，转移组件和支撑台紧固连接，转移组件从工作箱内部穿过。滚珠丝杠被放置在载物盘上，载物盘属于本领域常规技术手段，具体结构不作描述。载物盘被输送带输送，转移组件将载物盘移动到工作箱内部，检测组件对滚珠丝杠进行检测，检测完毕后的滚珠丝杠被放回载物盘上，由转移组件再次送回输送带上，输送带将滚珠丝杠输出。

进一步的，检测组件包括固定单元、端面检测单元、间距检测单元，固定单元和工作箱内壁紧固连接，端面检测单元设置在固定单元两侧，间距检测单元设置在固定单元中间，端面检测单元、间距检测单元均和工作箱内壁紧固连接。固定单元对滚珠丝杠进行定位提取，端面检测单元对滚珠丝杠的端面垂直度进行检测，间距检测单元对滚珠丝杠的螺纹间距进行检测。

进一步的，固定单元包括伸缩调节杆、安装板、平移夹、推动缸、夹持块，伸缩调节杆和工作箱内壁紧固连接，安装板和伸缩调节杆远离工作箱内壁的一端紧固连接，平移夹和安装板滑动连接，平移夹设置有两组，两组平移夹相对设置，推动缸和安装板紧固连接，推动缸的输出轴和平移夹紧固连接，夹持块和平移夹转动连接，夹持块和平移夹连接位置处设置有扭簧，夹持块远离平移夹的一侧设置有V形槽，V形槽上侧斜面设置为摩擦面，V形槽下侧斜面设置为光滑面。在取出滚珠丝杠的过程中，伸缩调节杆带动平移夹下移，使得平移夹贴近载物盘表面，此时推动缸推动平移夹向中间聚拢，夹持块和平移夹连接位置设置的扭簧会对夹持块的位置进行矫正，在常规状态下，夹持块处于水平状态，只有在夹持住滚珠丝杠时，会根据滚珠丝杠两端的弯曲量而调整偏转角度。扭簧的应用属于本领域常规技术手段，其具体设置方式不作表述。在夹持滚珠丝杠的过程中，V形槽会逐渐卡住滚珠丝杠，在夹持初期，只有V形槽下侧斜面接触滚珠丝杠，由于V形槽下侧斜面设置为光滑面，在夹住滚珠丝杠两端时，滚珠丝杠受重力影响会发生重心下移的偏转，滚珠丝杠的弯曲方向会转动到和V形槽可偏转方向同侧，当V形槽继续夹紧后，滚珠丝杠会和V形槽的上侧斜面接触，V形槽的上侧斜面设置为摩擦面，会将滚珠丝杠夹持固定。本发明的固定单元同V形槽上下侧面摩擦力的差异，一方面使得滚珠丝杠的弯曲度表现方向和夹持块可旋转方向同向，另一方面依旧实现了对滚珠丝杠的固定。夹持块在夹持的过程中跟随滚珠丝杠自动实现角度偏转，使得端面检测单元能够排除丝杆轴向弯曲的干扰，更加准确的检测出端面垂直精度。

进一步的，端面检测单元包括第二伸缩杆、设置板、调整电机、转动板、位移针，第二伸缩杆和夹持块紧固连接，设置板和第二伸缩杆紧固连接，调整电机和设置板紧固连接，调整电机的输出轴和转动板紧固连接，转动板上设置有滚动带，位移针和滚动带紧固连接，第二伸缩杆上设置有位移传感器。位移传感器可将第二伸缩杆的实时伸出量数据传输到数据中心，位移传感器属于本领域常规技术手段，具体设置方式不作描述。第二伸缩杆内部设置有自动伸缩机构，在进行端面垂直度检测时，会带动位移针压迫在端面上，位移针尖端设置有接触传感器，调整电机带动转动板转动，转动板带动位移针转动，滚动带调节位移针距离端面中心的距离，位移针从端面中间逐渐向端面外侧移动，在移动过程中，位移针不断围绕转动板中心转动，设置转动板的中心和丝杠端面中心重合。端面各个位置分别对应一个第二伸缩杆的伸出量，以第二伸缩杆的伸出量差值作为衡量标准，超出设定值的丝杠判定为垂直度不合格。

进一步的，间距检测单元包括水平模组、升降调整柱、环绕块、横推缸、环形口、环绕部件、定位板，水平模组和工作箱内壁紧固连接，升降调整柱和水平模组的位移平台紧固连接，升降调整柱远离水平模组的一端和定位板紧固连接，环绕块和定位板滑动连接，环绕块设置有两块，两块环绕块相对设置，横推缸和定位板紧固连接，横推缸的输出轴和环绕块紧固连接，环形口设置在环绕块上，环绕部件设置在环形口处。水平模组带动升降调整柱移动，升降调整柱可自动控制升降，属于本领域技术人员的常规技术手段，具体结构不作描述，升降调整柱带动定位板上下移动，以调整到合适的高度位置，横推缸推动环绕块向中间聚合，两块环绕块的环形口拼接为环形，在水平模组移动的过程中，环绕部件沿着环形口转动。

进一步的，环绕部件包括设置杆、移动套、铰接杆、伸长柱、滚动轮、挤压弹簧、弧形滑块、弹性绳，弧形滑块和环形口滑动连接，弹性绳一端和环绕块紧固连接，弹性绳另一端和弧形滑块转动连接，设置杆和弧形滑块紧固连接，设置杆远离弧形滑块的一端和伸长柱紧固连接，伸长柱和滚动轮转动连接，移动套和设置杆滑动连接，挤压弹簧一端和移动套紧固连接，挤压弹簧另一端和设置杆紧固连接，铰接杆一端和移动套转动连接，铰接杆另一端和伸长柱远离设置杆的一端转动连接。滚动轮分别和滚珠丝杠螺纹槽两侧接触，滚动轮沿着螺纹移动，则在水平模组移动的过程中，设置杆会沿着螺纹的前进方向不断旋转，弹性绳对弧形滑块起到约束作用，在两块环绕块分离时，弹性绳的拉力会对弧形滑块的位置进行限定，避免弧形滑块脱落。在滚动轮沿着螺纹滚动时，挤压弹簧会挤压移动套，移动套上设置有位移传感器，会将移动套的实时位置信息输出。移动套带动铰接杆调整角度，以控制伸长柱的伸长量，保证伸长柱能够将滚动轮顶在螺纹侧壁上，两个滚动轮在沿着螺纹移动的过程中，能够实时将螺纹间距变化反馈出去，对于螺纹间距变化超出设定值的滚珠丝杠，标记为不合格产品。

进一步的，转移组件包括上料框架、下料框架、搬运单元、转移带，上料框架、下料框架和支撑台紧固连接，上料框架、下料框架分别设置在支撑台两侧，转移带侧边设置有支撑腿，支撑腿和支撑台紧固连接，搬运单元设置有两组，两组搬运单元分别和上料框架、下料框架紧固连接。上料框架处设置的搬运单元将携带了滚珠丝杠的载物盘搬运到转移带上，转移带带动载物盘移动，下料框架处的搬运单元将携带了滚珠丝杠的载物盘从转移带上搬运到输送带上。

进一步的，搬运单元包括固定板、滑轨、推动气缸、滑移板、升降气缸、旋转气缸、吸附夹，两组搬运单元包含的固定板分别和上料框架、下料框架紧固连接，推动气缸、滑轨和固定板紧固连接，滑移板和滑轨滑动连接，推动气缸的输出轴和滑移板紧固连接，升降气缸和滑移板紧固连接，升降气缸的输出轴和旋转气缸紧固连接，旋转气缸的输出轴和吸附夹紧固连接。推动气缸可推动滑移板沿着滑轨作水平移动，滑移板带动升降气缸平移，升降气缸带动旋转气缸升降，旋转气缸带动吸附夹旋转，吸附夹可将载物盘吸附。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明的固定单元同V形槽上下侧面摩擦力的差异，一方面使得滚珠丝杠的弯曲度表现方向和夹持块可旋转方向同向，另一方面依旧实现了对滚珠丝杠的固定。夹持块在夹持的过程中跟随滚珠丝杠自动实现角度偏转，使得端面检测单元能够排除丝杆轴向弯曲的干扰，更加准确的检测出端面垂直精度。本发明的端面检测单元通过位移针不断围绕转动板中心转动，以第二伸缩杆的伸出量差值作为衡量标准，超出设定值的丝杠判定为垂直度不合格，极大程度的提升了端面垂直度检测的准确度。本发明的间距检测单元通过拼合式的环绕块在丝杠外圈组成环形轨道，使得环绕部件能够沿着螺纹槽不断前行，实现了对螺纹间距的连续性检测。滚动轮位置的自动调整使得其可以自动贴合不同规格螺纹轴的螺纹间隙，极大程度的提升了检测装置的普适性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的搬运单元局部结构示意图；

图3是本发明的工作箱内部结构剖视图；

图4是图3的A处局部放大图；

图5是本发明的固定单元结构示意图；

图6是本发明的固定单元局部结构立体图；

图7是本发明的间距检测单元局部结构示意图；

图8是本发明的间距检测单元局部结构立体图；

图9是本发明的环绕部件结构示意图；

图中：1-工作箱、2-支撑台、3-检测组件、31-固定单元、311-伸缩调节杆、312-安装板、313-平移夹、314-推动缸、315-夹持块、316-V形槽、32-端面检测单元、321-第二伸缩杆、322-设置板、323-调整电机、324-转动板、325-位移针、33-间距检测单元、331-水平模组、332-升降调整柱、333-环绕块、334-横推缸、335-环形口、336-环绕部件、3361-设置杆、3362-移动套、3363-铰接杆、3364-伸长柱、3365-滚动轮、3366-挤压弹簧、3367-弧形滑块、3368-弹性绳、337-定位板、5-转移组件、51-上料框架、52-下料框架、53-搬运单元、531-固定板、532-滑轨、533-推动气缸、534-滑移板、535-升降气缸、536-旋转气缸、537-吸附夹、54-转移带、6-输送带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

如图1所示，一种基于滚珠丝杠生产用端面垂直度检测装置，包括工作箱1、支撑台2、检测组件3、转移组件5、输送带6，支撑台2和地面紧固连接，输送带6和支撑台2侧边紧固连接，工作箱1和支撑台2紧固连接，工作箱1位于支撑台2上侧中间位置，检测组件3设置在工作箱1内部，检测组件3和工作箱1紧固连接，转移组件5和支撑台2紧固连接，转移组件5从工作箱1内部穿过。滚珠丝杠被放置在载物盘上，载物盘属于本领域常规技术手段，具体结构不作描述。载物盘被输送带6输送，转移组件5将载物盘移动到工作箱1内部，检测组件3对滚珠丝杠进行检测，检测完毕后的滚珠丝杠被放回载物盘上，由转移组件5再次送回输送带6上，输送带6将滚珠丝杠输出。

如图3所示，检测组件3包括固定单元31、端面检测单元32、间距检测单元33，固定单元31和工作箱1内壁紧固连接，端面检测单元32设置在固定单元31两侧，间距检测单元33设置在固定单元31中间，端面检测单元32、间距检测单元33均和工作箱1内壁紧固连接。固定单元31对滚珠丝杠进行定位提取，端面检测单元32对滚珠丝杠的端面垂直度进行检测，间距检测单元33对滚珠丝杠的螺纹间距进行检测。

如图5、图6所示，固定单元31包括伸缩调节杆311、安装板312、平移夹313、推动缸314、夹持块315，伸缩调节杆311和工作箱1内壁紧固连接，安装板312和伸缩调节杆311远离工作箱1内壁的一端紧固连接，平移夹313和安装板312滑动连接，平移夹313设置有两组，两组平移夹313相对设置，推动缸314和安装板312紧固连接，推动缸314的输出轴和平移夹313紧固连接，夹持块315和平移夹313转动连接，夹持块315和平移夹313连接位置处设置有扭簧，夹持块315远离平移夹313的一侧设置有V形槽316，V形槽316上侧斜面设置为摩擦面，V形槽316下侧斜面设置为光滑面。在取出滚珠丝杠的过程中，伸缩调节杆311带动平移夹313下移，使得平移夹313贴近载物盘表面，此时推动缸314推动平移夹313向中间聚拢，夹持块315和平移夹313连接位置设置的扭簧会对夹持块315的位置进行矫正，在常规状态下，夹持块315处于水平状态，只有在夹持住滚珠丝杠时，会根据滚珠丝杠两端的弯曲量而调整偏转角度。扭簧的应用属于本领域常规技术手段，其具体设置方式不作表述。在夹持滚珠丝杠的过程中，V形槽316会逐渐卡住滚珠丝杠，在夹持初期，只有V形槽316下侧斜面接触滚珠丝杠，由于V形槽316下侧斜面设置为光滑面，在夹住滚珠丝杠两端时，滚珠丝杠受重力影响会发生重心下移的偏转，滚珠丝杠的弯曲方向会转动到和V形槽316可偏转方向同侧，当V形槽316继续夹紧后，滚珠丝杠会和V形槽316的上侧斜面接触，V形槽316的上侧斜面设置为摩擦面，会将滚珠丝杠夹持固定。本发明的固定单元31同V形槽上下侧面摩擦力的差异，一方面使得滚珠丝杠的弯曲度表现方向和夹持块可旋转方向同向，另一方面依旧实现了对滚珠丝杠的固定。夹持块315在夹持的过程中跟随滚珠丝杠自动实现角度偏转，使得端面检测单元32能够排除丝杆轴向弯曲的干扰，更加准确的检测出端面垂直精度。

如图3、图4所示，端面检测单元32包括第二伸缩杆321、设置板322、调整电机323、转动板324、位移针325，第二伸缩杆321和夹持块315紧固连接，设置板322和第二伸缩杆321紧固连接，调整电机323和设置板322紧固连接，调整电机323的输出轴和转动板324紧固连接，转动板324上设置有滚动带，位移针325和滚动带紧固连接，第二伸缩杆321上设置有位移传感器。位移传感器可将第二伸缩杆的实时伸出量数据传输到数据中心，位移传感器属于本领域常规技术手段，具体设置方式不作描述。第二伸缩杆321内部设置有自动伸缩机构，在进行端面垂直度检测时，会带动位移针325压迫在端面上，位移针325尖端设置有接触传感器，调整电机323带动转动板324转动，转动板324带动位移针325转动，滚动带调节位移针325距离端面中心的距离，位移针325从端面中间逐渐向端面外侧移动，在移动过程中，位移针325不断围绕转动板324中心转动，设置转动板324的中心和丝杠端面中心重合。端面各个位置分别对应一个第二伸缩杆321的伸出量，以第二伸缩杆321的伸出量差值作为衡量标准，超出设定值的丝杠判定为垂直度不合格。

如图7、图8所示，间距检测单元33包括水平模组331、升降调整柱332、环绕块333、横推缸334、环形口335、环绕部件336、定位板337，水平模组331和工作箱1内壁紧固连接，升降调整柱332和水平模组331的位移平台紧固连接，升降调整柱332远离水平模组331的一端和定位板337紧固连接，环绕块333和定位板337滑动连接，环绕块333设置有两块，两块环绕块333相对设置，横推缸334和定位板337紧固连接，横推缸334的输出轴和环绕块333紧固连接，环形口335设置在环绕块333上，环绕部件336设置在环形口335处。水平模组331带动升降调整柱332移动，升降调整柱332可自动控制升降，属于本领域技术人员的常规技术手段，具体结构不作描述，升降调整柱332带动定位板337上下移动，以调整到合适的高度位置，横推缸334推动环绕块333向中间聚合，两块环绕块333的环形口335拼接为环形，在水平模组331移动的过程中，环绕部件336沿着环形口335转动。

如图9所示，环绕部件336包括设置杆3361、移动套3362、铰接杆3363、伸长柱3364、滚动轮3365、挤压弹簧3366、弧形滑块3367、弹性绳3368，弧形滑块3367和环形口335滑动连接，弹性绳3368一端和环绕块333紧固连接，弹性绳3368另一端和弧形滑块3367转动连接，设置杆3361和弧形滑块3367紧固连接，设置杆3361远离弧形滑块3367的一端和伸长柱3364紧固连接，伸长柱3364和滚动轮3365转动连接，移动套3362和设置杆3361滑动连接，挤压弹簧3366一端和移动套3362紧固连接，挤压弹簧3366另一端和设置杆3361紧固连接，铰接杆3363一端和移动套3362转动连接，铰接杆3363另一端和伸长柱3364远离设置杆3361的一端转动连接。滚动轮3365分别和滚珠丝杠螺纹槽两侧接触，滚动轮3365沿着螺纹移动，则在水平模组331移动的过程中，设置杆3361会沿着螺纹的前进方向不断旋转，弹性绳3368对弧形滑块3367起到约束作用，在两块环绕块333分离时，弹性绳3368的拉力会对弧形滑块3367的位置进行限定，避免弧形滑块3367脱落。在滚动轮3365沿着螺纹滚动时，挤压弹簧3366会挤压移动套3362，移动套3362上设置有位移传感器，会将移动套的实时位置信息输出。移动套带动铰接杆调整角度，以控制伸长柱3364的伸长量，保证伸长柱3364能够将滚动轮顶在螺纹侧壁上，两个滚动轮3365在沿着螺纹移动的过程中，能够实时将螺纹间距变化反馈出去，对于螺纹间距变化超出设定值的滚珠丝杠，标记为不合格产品。

如图1所示，转移组件5包括上料框架51、下料框架52、搬运单元53、转移带54，上料框架51、下料框架52和支撑台2紧固连接，上料框架51、下料框架52分别设置在支撑台2两侧，转移带54侧边设置有支撑腿，支撑腿和支撑台2紧固连接，搬运单元53设置有两组，两组搬运单元53分别和上料框架51、下料框架52紧固连接。上料框架51处设置的搬运单元53将携带了滚珠丝杠的载物盘搬运到转移带54上，转移带54带动载物盘移动，下料框架52处的搬运单元53将携带了滚珠丝杠的载物盘从转移带上搬运到输送带上。

如图2所示，搬运单元53包括固定板531、滑轨532、推动气缸533、滑移板534、升降气缸535、旋转气缸536、吸附夹537，两组搬运单元53包含的固定板531分别和上料框架51、下料框架52紧固连接，推动气缸533、滑轨532和固定板531紧固连接，滑移板534和滑轨532滑动连接，推动气缸533的输出轴和滑移板534紧固连接，升降气缸535和滑移板534紧固连接，升降气缸535的输出轴和旋转气缸536紧固连接，旋转气缸536的输出轴和吸附夹537紧固连接。推动气缸533可推动滑移板534沿着滑轨532作水平移动，滑移板534带动升降气缸535平移，升降气缸535带动旋转气缸536升降，旋转气缸536带动吸附夹537旋转，吸附夹537可将载物盘吸附。

本发明的工作原理：上料框架51处设置的搬运单元53将携带了滚珠丝杠的载物盘搬运到转移带54上，转移带54带动载物盘移动，载物盘移动到工作箱1内部，伸缩调节杆311带动平移夹313下移，使得平移夹313贴近载物盘表面，此时推动缸314推动平移夹313向中间聚拢，V形槽316会逐渐卡住滚珠丝杠，在夹持初期，只有V形槽316下侧斜面接触滚珠丝杠，由于V形槽316下侧斜面设置为光滑面，在夹住滚珠丝杠两端时，滚珠丝杠受重力影响会发生重心下移的偏转，滚珠丝杠的弯曲方向会转动到和V形槽316可偏转方向同侧，当V形槽316继续夹紧后，滚珠丝杠会和V形槽316的上侧斜面接触，V形槽316的上侧斜面设置为摩擦面，会将滚珠丝杠夹持固定。调整电机323带动转动板324转动，转动板324带动位移针325转动，滚动带调节位移针325距离端面中心的距离，位移针325从端面中间逐渐向端面外侧移动，在移动过程中，位移针325不断围绕转动板324中心转动。端面各个位置分别对应一个第二伸缩杆321的伸出量，以第二伸缩杆321的伸出量差值作为衡量标准，超出设定值的丝杠判定为垂直度不合格。升降调整柱332带动定位板337上下移动，以调整到合适的高度位置，横推缸334推动环绕块333向中间聚合，两块环绕块333的环形口335拼接为环形，在水平模组331移动的过程中，环绕部件336沿着环形口335转动，环绕部件将螺纹间距检测，对于螺纹间距变化超出设定值的滚珠丝杠，标记为不合格产品。检测完毕后，载物盘移动到下料框架处，下料框架52处的搬运单元53将携带了滚珠丝杠的载物盘从转移带上搬运到输送带上。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。