[发明专利]一种新型滚珠丝杠螺母内滚道型面检测装置及其方法

说明书

本发明公开了一种新型滚珠丝杠螺母内滚道型面检测装置，包括大理石平台和设置在大理石平台上的螺母夹持装置、X轴直线运动平台；所述螺母夹持装置上设置待测件，双频激光发生器发射出的激光经过光线分束器和光线直角反射镜后分别到达激光干涉仪，第一激光干涉仪用来测量工作台的横向位移；第二干涉仪和第三干涉仪作用相同，通过第二干涉仪和第三干涉仪的光线在待测件滚道上会产生漫反射，返回光线会被光电探测器所接收，随着固定于X轴直线工作台上的测量杆的移动，分别得到待测件内滚道左侧和右侧圆弧的轮廓。该测量装置具有精准度高、测量速度快、不破坏被测件、自动化程度高等优点，适合自动化检测需求。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别是一种新型滚珠丝杠螺母内滚道型面检测装置及其方法。

背景技术

目前，滚珠丝杠副螺母内滚道型面一般采用间接法或接触式传感器测量，间接法是在螺母内滚道加工前检测加工工具砂轮的型面至选择到合适的砂轮，用该砂轮试磨样件，把得到的样件沿轴线切开，然后投影至大屏幕上观察滚道剖面的轮廓，若满足要求，则将该砂轮作为该型滚道的标准加工工具，该方法需要切开螺母导致破坏待测件，且人为因素很大，测量结果重复性差；接触式测量是用轮廓仪进行测量，探针深入螺母内部沿滚道爬行，轮廓仪可得到放大信号的滚道型面，该方法对安装基准要求很高，且没有考虑到螺旋升角的影响，误差较大，效率低。综上所述，现阶段并无专用设备检测螺母内滚道型面，现有的检测方法不能得到滚道左右圆弧的具体相关参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型滚珠丝杠螺母内滚道型面检测装置及其方法，以提高测量效率。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种新型滚珠丝杠螺母内滚道型面检测装置，包括大理石平台和设置在大理石平台上的螺母夹持装置、X轴直线运动平台、双频激光发生器、第一激光干涉仪，与第一激光干涉仪配套的第一准直镜和第一光电探测器、第二激光干涉仪，与第二激光干涉仪配套的第二准直镜和第二光电探测器、第三激光干涉仪，与第三激光干涉仪配套的第三准直镜和第三光电探测器、第一光线分束器、第二光线分束器、第一光线直角反射镜、第二光线直角反射镜、第三光线直角反射镜和第四光线直角反射镜；

所述X轴直线运动平台位于双频激光发生器和螺母夹持装置之间，X轴直线运动平台和双频激光发生器之间设置第一激光干涉仪、第二激光干涉仪、第一光线分束器、第二光线分束器、第一光线直角反射镜、第二光线直角反射镜，其中第一光线直角反射镜和第二光线分束器靠近双频激光发生器，第一激光干涉仪和第二激光干涉仪靠近X轴直线运动平台，第一光线分束器和第二光线直角反射镜位于第二激光干涉仪和第二光线分束器之间；

其中第一光线直角反射镜和第二光线分束器所在直线与第二光线直角反射镜和第一光线分束器所在直线平行，同时，第一光线直角反射镜和第二光线分束器所在直线与第一激光干涉仪和第二激光干涉仪所在直线平行，螺母夹持装置的另一侧设置第三光线直角反射镜和第四光线直角反射镜，螺母夹持装置与第四光线直角反射镜之间设置第三激光干涉仪，第三光线直角反射镜和第四光线直角反射镜所在直线与第一光线直角反射镜和第二光线分束器所在直线平行，螺母夹持装置上设置待测件；X轴直线运动平台上设置测量杆，测量杆所在直线与第一光线直角反射镜和第二光线分束器所在直线垂直，所述测量杆内安装有位于同一轴线的第一探头和第二探头，所述第一探头内部装有第一光线缩束器和第一反射镜，第二探头内部装有第二光线缩束器和第二反射镜，所述两个探头结构完全相同；

其中第一准直镜位于第一激光干涉仪的入射镜面一侧且与之贴合，第一光电探测器位于第一激光干涉仪的正下方，用于接收返回的激光光线；第二准直镜位于第二激光干涉仪的入射镜面一侧且与之贴合，第二光电探测器位于第二激光干涉仪的正下方，用于接收返回的激光光线；第三准直镜位于第三激光干涉仪的入射镜面一侧且与之贴合，第三光电探测器位于第三激光干涉仪的正下方，用于接收返回的激光光线。

所述待测件为滚珠丝杠螺母。