一种行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具

1.本发明涉及检测平台夹具领域，尤其涉及一种行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具。


背景技术：

2.行星滚柱丝杠副(planetaryrollerscrewmechanism，prsm)是一种可将旋转运动转换为直线运动的机械装置。相较滚珠丝杠，行星滚柱丝杠副具有承载能力强、传动精度高、结构体积小等优点，在国内外都愈发受到重视，常用于航空航天、武器装备等军事领域和数控机床、医疗器械等民用领域机械装备的直线伺服系统中。
3.企业研制的行星滚柱丝杠副产品存在传动精度及效率较低，结构设计不合理，装配后会发生明显的卡滞现象等问题，分析发现可能是由于其结构参数匹配存在问题、制造精度设计不合理等多方面原因造成的。因此，在检测阶段，高效准确完成对行星滚柱丝杠副制造精度的检测是加快产品生产速度，推进产业化的重要内容。
4.目前企业采用的接触式轮廓仪，能满足在速度、精度和整体测量能力等方面的要求，为研究提供准确的工件截面数据。但由于轮廓仪存在结构设计问题，使用常规的双侧固定夹具能够保证对中性，但存在轮廓仪探针与夹具发生碰撞的风险。因此，如何开发一种新型行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具成为本领域内技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，以保证行星滚柱丝杠副各零件能够准确且快速完成零件装夹、位置调整及截面检测等操作，并为轮廓仪探针留出足够的活动空间，避免碰撞风险。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明提出一种行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，包括安装底板、旋转平台、特制三爪冲子成型器和倾斜底座；所述安装底板的下表面通过导轨滑块与所述导轨滑动配合，所述安装底板的上端面设置有倾斜底座，倾斜底座通过两侧的倾斜底座调整把手与倾斜底座固定板上的弧形滑槽配合；所述倾斜底座的上端面设置有旋转平台，所述旋转平台的下表面与所述倾斜底座的上表面旋转配合；所述旋转平台的顶端通过旋转轴设置有可翻转的特制三爪冲子成型器，被测零件固定在特制三爪冲子成型器的三爪卡盘上。
8.进一步的，当特制三爪冲子成型器处于水平工作状态时，所述特制三爪冲子成型器通过螺旋与所述旋转平台上表面的螺纹孔连接。
9.进一步的，当特制三爪冲子成型器处于竖直工作状态时，所述旋转平台旋转轴上方的螺纹孔内设置与所述特制三爪冲子成型器侧边配合的固定螺栓。
10.进一步的，所述旋转平台的上端通过滑槽安装与所述特制三爪冲子成型器配合的三爪冲子成型器旋转把手。
11.进一步的，所述三爪冲子成型器旋转把手的工作平面上设置有三爪冲子成型器刻
度盘。
12.进一步的，所述特制三爪冲子成型器上能够通过螺栓安装与行星滚柱丝杠副的螺母部件配合的额外螺母夹具。
13.进一步的，所述旋转平台的下端设置有蜗轮，所述倾斜底座内设置有与所述蜗轮配合的蜗杆；所述倾斜底座的后端面上设置有与所述蜗杆配合的蜗轮蜗杆旋转把手，所述倾斜底座的前端面设置有与所述蜗杆配合的轴承；所述蜗轮蜗杆旋转把手上设置有蜗轮蜗杆刻度环。
14.进一步的，所述旋转平台的周面上设置有旋转平台刻度环。
15.进一步的，所述导轨滑块的数量为两个，分别通过导轨滑块固定螺钉固定安装在所述安装底板的两端。
16.进一步的，所述倾斜底座固定板通过倾斜底座固定板螺钉安装在所述安装底板上；所述倾斜底座的侧面设置有刻度盘。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
18.(1)本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具使用特制三爪冲子成型器对被测件进行固定，三爪固定使被测件保持良好的对中性，避免倾斜，保证轮廓检测的准确性，且能够满足对丝杠、滚柱及螺母的装夹需求，对于周径较大的螺母，通过加装额外螺母夹具实现装夹，额外螺母夹具与三爪卡盘通过螺纹连接，拆装方便；
19.(2)本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具特制三爪冲子成型器与旋转平台通过旋转轴与螺纹固定，如图1和图2所示，特制三爪冲子成型器能够在两种不同的工作状态下变换，以适配不同的轮廓仪探针，此外，在已知螺纹件螺旋升角的情况下，通过对旋转平台进行角度微调，能够对被测件法向截面进行检测，获取更多被测件数据；
20.(3)本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具采用蜗轮蜗杆机构对旋转平台进行角度微调，蜗轮蜗杆大传动比的特点能够满足极小的旋转角度调整需求；
21.(4)本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具采用倾斜平台对整个机构上半部分进行角度微调，能够实现对丝杠及其他零件的锥度检测需求；
22.(5)本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具将特制三爪冲子成型器把手机构延长，加长三爪卡盘的通孔长度，提高机构在检测大行程长丝杠时机构的操作便捷性；
23.(6)本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具采用两块导轨滑块与导轨连接，如图3所示，在轮廓仪平台仅能安装一条导轨的条件下保证整个安装夹具在轮廓仪平台上移动的平行度，根据被测件长度、探针长度等条件对安装夹具位置进行调整，便于完成检测。
附图说明
24.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
25.图1为本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具(状态一)；
26.图2为本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具(状态二)；
27.图3为本发明行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具仰视图；
28.图4为旋转平台内部结构示意图；
29.图5为额外螺母夹具示意图；
30.图6为旋转平台剖面示意图(状态一)；
31.图7为旋转平台剖面示意图(状态二)。
32.附图标记说明：1、特制三爪冲子成型器；2、旋转平台；3、旋转轴；4、倾斜底座；5、轴承；6、导轨滑块固定螺钉；7、导轨滑块；8、导轨；9、倾斜底座固定板螺钉；10、倾斜底座固定板；11、倾斜底座调整把手；12、蜗杆；13、蜗轮；14、蜗轮蜗杆旋转把手；15、蜗轮蜗杆刻度环；16、旋转平台刻度环；17、三爪冲子成型器旋转把手；18、三爪冲子成型器刻度盘；19、安装底板。
具体实施方式
33.如图1至图7所示，一种行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，包括安装底板19、旋转平台2、特制三爪冲子成型器1和倾斜底座4。
34.所述安装底板19的下表面通过导轨滑块7与所述导轨8滑动配合，所述导轨滑块7的数量为两个，分别通过导轨滑块固定螺钉6固定安装在所述安装底板19的两端。
35.所述安装底板19的上端面设置有倾斜底座4，倾斜底座4通过两侧的倾斜底座调整把手11与倾斜底座固定板10上的弧形滑槽配合。所述倾斜底座固定板10通过倾斜底座固定板螺钉9安装在所述安装底板19上；所述倾斜底座4的侧面设置有刻度盘。
36.所述倾斜底座4的上端面设置有旋转平台2，所述旋转平台2的周面上设置有旋转平台刻度环16。所述旋转平台2的下表面与所述倾斜底座4的上表面旋转配合。所述旋转平台2的下端设置有蜗轮13，所述倾斜底座4内设置有与所述蜗轮13配合的蜗杆12；所述倾斜底座4的后端面上设置有与所述蜗杆12配合的蜗轮蜗杆旋转把手14，所述倾斜底座4的前端面设置有与所述蜗杆12配合的轴承5；所述蜗轮蜗杆旋转把手14上设置有蜗轮蜗杆刻度环15。
37.所述旋转平台2的顶端通过旋转轴3设置有可翻转的特制三爪冲子成型器1，被测零件固定在特制三爪冲子成型器1的三爪卡盘上。
38.如图1所示，当特制三爪冲子成型器1处于水平工作状态时，所述特制三爪冲子成型器1通过螺旋与所述旋转平台2上表面的螺纹孔连接。
39.如图2所示，当特制三爪冲子成型器1处于竖直工作状态时，所述旋转平台2旋转轴3上方的螺纹孔内设置与所述特制三爪冲子成型器1侧边配合的固定螺栓。
40.所述旋转平台2的上端通过滑槽安装与所述特制三爪冲子成型器1配合的三爪冲子成型器旋转把手17。
41.所述三爪冲子成型器旋转把手17的工作平面上设置有三爪冲子成型器刻度盘18。
42.如图5所示，行星滚柱丝杠副的螺母部件周径较大，三爪卡盘通常无法装夹螺母，需要进行螺母内螺纹测量时。所述特制三爪冲子成型器1上能够通过螺栓安装与行星滚柱丝杠副的螺母部件配合的额外螺母夹具。在不需要时可将额外螺母夹具拆下，避免检测时发生干涉。
43.本发明的使用过程如下：
44.实施例1
45.通过旋转轴3将三爪卡盘调整至如图1所示位置，安装螺钉使其固定，结构如图6所示，将被测零件固定在特制三爪冲子成型器1的三爪卡盘上，并将三爪卡盘锁紧，此时被测
件的中轴线与三爪卡盘和旋转平台2中轴线相同，因此不需要调整旋转平台2的角度。
46.行星滚柱丝杠副的螺母部件周径较大，三爪卡盘通常无法装夹螺母，需要进行螺母内螺纹测量时，在特制三爪冲子成型器1的三爪卡盘上安装额外螺母夹具，如图5所示，额外螺母夹具可以实现较大周径的螺母装夹，在不需要时可将额外螺母夹具拆下，避免检测时发生干涉。
47.利用导轨8将整个安装夹具移动到便于检测的位置，确保轮廓仪探针行程能覆盖被测件后，启动轮廓仪开始检测作业。
48.实施例2
49.通过旋转轴3将三爪卡盘调整至如图2所示位置，并在旋转轴3上方两侧安装螺钉使其固定将被测零件固定，并安装三爪冲子成型器旋转把手17，将被测零件固定在特制三爪冲子成型器1的三爪卡盘上，并将三爪卡盘锁紧，使被测零件的轴线与导轨8平行，冲子成型器中心为贯穿孔，方便装夹较长的被测件，使用特制三爪冲子成型器1后方的三爪冲子成型器旋转把手17调整被测件的角度，确定被测截面后安装转动行程定位销，将被测件固定到当前角度，当前角度可通过三爪冲子成型器刻度盘18确认。
50.如图4所示，通过蜗轮蜗杆旋转把手14控制蜗杆12，通过蜗轮13带动旋转平台2以调整角度，当前角度通过旋转平台刻度环16读取，在无法向截面检测需求时，将角度调整到被测件与导轨8方向平行的位置，为方便操作，这个角度应被设计为0
°
；针对极小的角度调整，根据蜗轮13和蜗杆12的传动比，参考蜗轮蜗杆刻度环15的角度，利用蜗轮蜗杆旋转把手14可以实现对旋转角度的精准控制。
51.行星滚柱丝杠副的螺母部件周径较大，三爪卡盘通常无法装夹螺母，需要进行螺母内螺纹测量时，在特制三爪冲子成型器1的三爪卡盘上安装额外螺母夹具，如图5所示，额外螺母夹具可以实现较大周径的螺母装夹，在不需要时可将额外螺母夹具拆下，避免检测时发生干涉。
52.通过调整倾斜底座调整把手11，让夹具机构上半部分产生角度倾斜，当加工大行程长丝杠时，调整倾斜平台的角度以检测丝杠加工的锥度误差，此外，还可以使用该夹具进行其他类似需求的工件的检测。
53.利用导轨8将整个安装夹具移动到便于检测的位置，确保轮廓仪探针行程能覆盖被测件后，启动轮廓仪开始检测作业。
54.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：包括安装底板(19)、旋转平台(2)、特制三爪冲子成型器(1)和倾斜底座(4)；所述安装底板(19)的下表面通过导轨滑块(7)与所述导轨(8)滑动配合，所述安装底板(19)的上端面设置有倾斜底座(4)，倾斜底座(4)通过两侧的倾斜底座调整把手(11)与倾斜底座固定板(10)上的弧形滑槽配合；所述倾斜底座(4)的上端面设置有旋转平台(2)，所述旋转平台(2)的下表面与所述倾斜底座(4)的上表面旋转配合；所述旋转平台(2)的顶端通过旋转轴(3)设置有可翻转的特制三爪冲子成型器(1)，被测零件固定在特制三爪冲子成型器(1)的三爪卡盘上。2.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：当特制三爪冲子成型器(1)处于水平工作状态时，所述特制三爪冲子成型器(1)通过螺旋与所述旋转平台(2)上表面的螺纹孔连接。3.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：当特制三爪冲子成型器(1)处于竖直工作状态时，所述旋转平台(2)旋转轴(3)上方的螺纹孔内设置与所述特制三爪冲子成型器(1)侧边配合的固定螺栓。4.根据权利要求3所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：所述旋转平台(2)的上端通过滑槽安装与所述特制三爪冲子成型器(1)配合的三爪冲子成型器旋转把手(17)。5.根据权利要求4所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：所述三爪冲子成型器旋转把手(17)的工作平面上设置有三爪冲子成型器刻度盘(18)。6.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：所述特制三爪冲子成型器(1)上能够通过螺栓安装与行星滚柱丝杠副的螺母部件配合的额外螺母夹具。7.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：所述旋转平台(2)的下端设置有蜗轮(13)，所述倾斜底座(4)内设置有与所述蜗轮(13)配合的蜗杆(12)；所述倾斜底座(4)的后端面上设置有与所述蜗杆(12)配合的蜗轮蜗杆旋转把手(14)，所述倾斜底座(4)的前端面设置有与所述蜗杆(12)配合的轴承(5)；所述蜗轮蜗杆旋转把手(14)上设置有蜗轮蜗杆刻度环(15)。8.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：所述旋转平台(2)的周面上设置有旋转平台刻度环(16)。9.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：所述导轨滑块(7)的数量为两个，分别通过导轨滑块固定螺钉(6)固定安装在所述安装底板(19)的两端。10.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，其特征在于：所述倾斜底座固定板(10)通过倾斜底座固定板螺钉(9)安装在所述安装底板(19)上；所述倾斜底座(4)的侧面设置有刻度盘。

技术总结
本发明公开了一种行星滚柱丝杠副轮廓仪检测平台安装夹具，包括安装底板、旋转平台、特制三爪冲子成型器和倾斜底座；所述安装底板的下表面通过导轨滑块与所述导轨滑动配合，所述安装底板的上端面设置有倾斜底座，倾斜底座通过两侧的倾斜底座调整把手与倾斜底座固定板上的弧形滑槽配合；所述倾斜底座的上端面设置有旋转平台，所述旋转平台的下表面与所述倾斜底座的上表面旋转配合；所述旋转平台的顶端通过旋转轴设置有可翻转的特制三爪冲子成型器，被测零件固定在特制三爪冲子成型器的三爪卡盘上。本发明能够保证行星滚柱丝杠副各零件准确快速完成零件装夹、位置调整及截面检测等操作，并为轮廓仪探针留出足够的活动空间，避免碰撞风险。碰撞风险。碰撞风险。


技术研发人员：魏沛堂 张楠粟 杜雪松 周杰 刘怀举 胡瑞 刘根伸 刘思齐
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/15