[发明专利]滚动直线导轨副预加载荷和摩擦力同步快速测量装置及方法

权利要求书

1.滚动直线导轨副预加载荷和摩擦力同步快速测量装置，其特征在于，包括床身部件(Ⅰ)、移动平台(Ⅱ)、拉压式力传感器(Ⅲ)、导向平台(Ⅳ)和预加载荷调节装置(Ⅴ)；

所述床身部件(Ⅰ)包括床身(1)，设置在床身(1)上的一对平行的主导轨副(2)，拖链(3)，设置在两个主导轨副(2)之间且与主导轨副(2)平行的长光栅(4)，以及直线电机(5)；床身(1)上沿主导轨副(2)的轴向方向上依次设置移动平台(Ⅱ)、拉压式力传感器(Ⅲ)、导向平台(Ⅳ)和预加载荷调节装置(Ⅴ)，其中，移动平台(Ⅱ)和导向平台(Ⅳ)分别设置在一对主导轨副(2)的两组滑块上，拉压式力传感器(Ⅲ)的两端分别与移动平台(Ⅱ)、导向平台(Ⅳ)相连；预加载荷调节装置(Ⅴ)固定在床身(1)上；长光栅(4)的光栅读数头与移动平台(Ⅱ)相连，随移动平台(Ⅱ)一起往复运动；待测直线导轨副(16)的一端固连于导向平台(Ⅳ)，随导向平台(Ⅳ)一起往复运动，另一端设置在预加载荷调节装置(Ⅴ)上；

直线电机(5)驱动移动平台(Ⅱ)运动带动导向平台(Ⅳ)运动，进而带动待测直线导轨副(16)运动，在运动过程中，利用预加载荷调节装置(Ⅴ)测量待测直线导轨副(16)的预加载荷值，并读取拉压式力传感器(Ⅲ)的数值进而获得滚动直线导轨副的摩擦力；

所述预加载荷调节装置(Ⅴ)包括第一固定钳身(6-1)、第二固定钳身(6-2)、梯形丝杠(7)、手轮(8)、轴承(9)、法兰盖(10)、转动螺母(11)、中心螺钉(12)、活动钳身(13)、第一钳口板(14-1)、第二钳口板(14-2)、第一压力传感器(15-1)和第二压力传感器(15-2)；所述第二固定钳身(6-2)垂直固连于第一固定钳身(6-1)的上表面且与主导轨副(2)平行，活动钳身(13)垂直活动连接于第一固定钳身(6-1)的上表面且与主导轨副(2)平行，第二固定钳身(6-2)和活动钳身(13)之间存在间隙用于卡住待测直线导轨副(16)；第二固定钳身(6-2)和活动钳身(13)相对内侧的对应位置分别设置第一钳口板(14-1)、第二钳口板(14-2)，第一钳口板(14-1)、第二钳口板(14-2)上的相对位置处分别设置第一压力传感器(15-1)和第二压力传感器(15-2)；第一固定钳身(6-1)上设置有与主导轨副(2)垂直的通孔，梯形丝杠(7)贯穿所述通孔且其两端分别通过轴承(9)和法兰盖(10)安装在通孔内；转动螺母(11)与梯形丝杠(7)螺纹配合且通过中心螺钉(12)与活动钳身(13)固连；手轮(8)通过键与梯形丝杠(7)的一端相连，旋转手轮(8)带动活动钳身(13)沿垂直于主导轨副(2)的方向运动以改变第二固定钳身(6-2)和活动钳身(13)之间的间隙大小。

2.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副预加载荷和摩擦力同步快速测量装置，其特征在于，所述拉压式力传感器(Ⅲ)的两端分别通过双头螺柱与移动平台(Ⅱ)、导向平台(Ⅳ)相连。

3.根据权利要求2所述的滚动直线导轨副预加载荷和摩擦力同步快速测量装置，其特征在于，所述拉压式力传感器(Ⅲ)具体采用S型拉压式传感器。

4.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副预加载荷和摩擦力同步快速测量装置，其特征在于，所述直线电机(5)的定子设置在一对主导轨副(2)之间，且位于床身(1)的上表面，直线电机(5)的动子安装在移动平台(Ⅱ)的下表面。

5.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副预加载荷和摩擦力同步快速测量装置，其特征在于，所述床身(1)上开有与主导轨副(2)相平行的凹槽，该凹槽中嵌入拖链(3)。

6.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副预加载荷和摩擦力同步快速测量装置，其特征在于，所述移动平台(Ⅱ)包括第一工作底板(17)、定位支架(18)，第一工作底板(17)的下表面设置在一对主导轨副(2)的一组滑块上，定位支架(18)用于连接拉压式力传感器(Ⅲ)，且其设置于第一工作底板(17)上表面的导轨上，可以相对定位支架(18)移动，以调整第一工作底板(17)与定位支架(18)的相对位置。