一種含空腔的機床主軸的溫度測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，包括：支架，設置在所述空腔內；滑塊，設置在支架上，能沿機床主軸軸線方向運動；驅動裝置，驅動所述滑塊運動；溫度傳感器，設在滑塊上，用于測量機床主軸的溫度。本實用新型采用齒帶驅動滑塊帶動溫度傳感器在空腔中沿機床主軸軸線方向運動，實現軸向溫度分布監測；通過控制電機的正反轉與啟停，使傳感器沿機床主軸軸線方向來回移動，實時采集溫度信號，且還可使傳感器固定于特定點(通過齒帶上的刻度)，實現長期動態測溫；只需一只傳感器即可實現機床主軸全長測溫，大大減少傳感器數量。
【專利說明】一種含空腔的機床主軸的溫度測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機床溫度測量領域，尤其是涉及一種含空腔的機床主軸的溫度測量裝置。
【背景技術】
[0002]機床是指制造機器的機器，亦稱工作母機或工具機，習慣上簡稱機床。一般分為金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等。現代機械制造中加工機械零件的方法很多:除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件，一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工。機床在國民經濟現代化的建設中起著重大作用。
[0003]數控機床是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現代機床控制技術的發展方向，是一種典型的機電一體化產品。
[0004]數控機床加工精度高，具有穩定的加工質量，在機床加工中，熱誤差是影響機床加工精度的主要因素，約占機床總誤差的40%?70%，其主要表現為主軸熱變形而引起的誤差。獲取熱變形信息，并進行誤差補償是目前提高加工精度的常用方法，而熱變形信息的獲取大都通過溫度測量來實現，因此對機床主軸溫度測量顯得格外重要。
[0005]目前獲取機床主軸的溫度信息很難在主軸運行狀態下實現，且難以獲取主軸軸向全溫度分布。
[0006]申請公布號為CN102095511A的專利文獻公開了一種機床主軸溫度測量裝置及其測量方法，該裝置包括溫度測量裝置、安裝裝置和接收裝置三部分。溫度測量裝置包括溫度采集模塊、信號處理模塊、無線通信模塊、存儲模塊和供電模塊；接收裝置包括信號處理模塊、無線通信模塊和串口通訊模塊；安裝裝置包括測桿和鎖緊模塊。該專利文獻通過事先在安裝裝置上布置一定數量的傳感器，然后將其置入被測主軸內，但是該方法需要一定數量的傳感器，且不能獲取主軸內連續軸向溫度分布，當傳感器數量過多時可能會影響通信效果O
實用新型內容
[0007]本實用新型針對上述問題，提出一種含空腔的機床主軸的溫度測量裝置。解決了現有技術傳感器數量過多影響通信效果的問題，以及不能獲取機床主軸內連續軸向溫度分布的問題。
[0008]本實用新型采取的技術方案如下:
[0009]一種含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，包括:
[0010]支架，設置在所述空腔內；
[0011]滑塊，設置在支架上，能沿機床主軸軸線方向運動；
[0012]驅動裝置，驅動所述滑塊運動；
[0013]溫度傳感器，設在滑塊上，用于測量機床主軸的溫度。
[0014]所述空腔的軸線與機床主軸的軸線重合。即機床主軸中空，中空部分為所述空腔。
[0015]支架可以通過各種方式固定在空腔內，如螺釘，漲緊機構，作為優選，所述支架采用泡沫膠固定。
[0016]滑塊沿機床主軸軸線方向運動，能帶動溫度傳感器沿機床主軸軸線方向測量溫度，實現軸向溫度分布監測；只需一只傳感器即可實現機床主軸全長測溫，大大減少傳感器數量。
[0017]作為優選，所述驅動裝置包括:
[0018]兩個齒輪軸,轉動安裝在所述支架上，其中一個為主動齒輪軸，另一個為從動齒輪軸；
[0019]齒帶，安裝在兩個齒輪軸上，所述滑塊固定在齒帶上；
[0020]電機，驅動所述主動齒輪軸轉動。
[0021]通過控制電機的正反轉與啟停，使溫度傳感器沿機床主軸方向來回移動，實時采集溫度信號，此外還可使溫度傳感器固定于某一點，實現長期動態測溫。
[0022]作為優選，所述齒帶設在支架的一側，支架上與齒帶相對的一側設有導槽，所述滑塊的一端與齒帶固定，另一端伸入該導槽。
[0023]滑塊一端與齒帶固定，另一端與所述導槽滑動配合，這樣設置能夠增強滑塊運動時的穩定性。
[0024]作為優選,還包括電纜,所述主動齒輪軸包括受電機驅動的軸體,所述軸體上具有:
[0025]齒輪，設在軸體的一側，與所述齒帶相互配合；
[0026]電纜收放區，位于在軸體的中部，用于收放所述電纜；
[0027]電纜引出孔，設在遠離齒輪的一側；
[0028]所述電纜一端與所述溫度傳感器連通，另一端纏繞在電纜收放區后通過電纜引出孔連通到機床主軸的外側。
[0029]齒輪帶動齒帶運動，電纜收放區與齒帶同步運轉，保證電纜排布有序。這種結構能保證主動齒輪軸旋轉時與外界連接的電纜保持相對穩定。
[0030]作為優選，所述齒帶設有刻度。
[0031]通過齒帶上的刻度，能夠隨時了解滑塊在空腔中的位置。
[0032]所述中空的機床主軸包括內壁和外壁，所述空腔由內壁圍成，作為優選，所述滑塊設有伸向機床主軸內壁的夾具，所述溫度傳感器固定在該夾具靠近機床主軸內壁的一端。
[0033]這樣設置能使溫度傳感器最大可能貼近機床主軸內壁，采集到信號更準確。
[0034]本實用新型的有益效果是:采用齒帶驅動滑塊帶動溫度傳感器在空腔中沿機床主軸軸線方向運動，實現軸向溫度分布監測；通過控制電機的正反轉與啟停，使傳感器沿機床主軸軸線方向來回移動，實時采集溫度信號，且還可使傳感器固定于特定點(通過齒帶上的刻度)，實現長期動態測溫；只需一只傳感器即可實現機床主軸全長測溫，大大減少傳感器數量。
【專利附圖】
【附圖說明】
:
[0035]圖1為本實用新型含空腔的機床主軸的溫度測量裝置的結構示意圖；
[0036]圖2為主動齒輪軸的結構示意圖；
[0037]圖3為滑塊的結構示意圖。
[0038]圖中各附圖標記為:
[0039]1.電纜，2.支架，3.主動齒輪軸，4.電機，5.滑塊，6.夾具，7.溫度傳感器，8.夾緊螺釘，9.導槽，10.齒帶，12.從動齒輪軸，13.電纜引出孔，14.電纜收放區，15.輪齒，16.銷孔。
【具體實施方式】
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[0040]下面結合各附圖，對本實用新型做詳細描述。
[0041]如圖1所示，一種含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，包括:
[0042]支架2，為框型結構，且支架的長度方向與機床主軸的軸線方向平行，支架2通過泡沫膠固定在空腔內，支架2的一側長側邊設有導槽9 ；
[0043]滑塊5，設置在支架上，能沿機床主軸軸線方向來回運動；
[0044]驅動裝置，驅動滑塊運動；
[0045]溫度傳感器7，設在滑塊5上，用于測量機床主軸的溫度。
[0046]如圖1、2所示，驅動裝置包括:
[0047]兩個齒輪軸,轉動安裝在支架上,其中一個為主動齒輪軸3,另一個為從動齒輪軸12 ；
[0048]設有刻度的齒帶10，安裝在兩個齒輪軸上，齒帶10位于支架2遠離導槽9的長側邊上，滑塊5的一端通過鉚釘固定在齒帶上，另一端伸入導槽9中；
[0049]電機4，驅動主動齒輪軸轉動。
[0050]如圖2所示，溫度測量裝置還包括與溫度傳感器連接的電纜1，主動齒輪軸3包括受電機驅動的軸體，軸體轉動安裝在支架2上,軸體上具有:
[0051]銷孔16，設置在軸體一端，電機的輸出軸通過銷孔和銷將動力傳遞給主動齒輪軸；
[0052]齒輪15，設在軸體靠近銷孔的一側，與齒帶10相互配合；
[0053]電纜收放區14，位于在軸體的中部，用于收放電纜I ;
[0054]電纜引出孔13，設在遠離齒輪的一側；
[0055]電纜一端與溫度傳感器7連通，另一端纏繞在電纜收放區后通過電纜引出孔連通到機床主軸的外側，與機床主軸外側的傳感器讀取器連通。
[0056]如圖3所示，滑塊5設有伸向機床主軸內壁的夾具6，溫度傳感器7固定在該夾具靠近機床主軸內壁的一端，且通過夾緊螺釘8固定在夾具上。
[0057]本實施例的工作過程為，通過控制電機4的轉向和轉速，齒帶拖動滑塊運動，與此同時溫度傳感器也沿機床主軸軸線方向運動，從而實時采集溫度信號；當需要長時間監測機床主軸內某一點溫度信號時，只需將電機斷電即可將滑塊連同溫度傳感器固定于目標測點，實現長時間測溫。
[0058]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并非因此即限制本實用新型的專利保護范圍，凡是運用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，其特征在于，包括: 支架，設置在所述空腔內； 滑塊，設置在支架上，能沿機床主軸軸線方向運動； 驅動裝置，驅動所述滑塊運動； 溫度傳感器，設在滑塊上，用于測量機床主軸的溫度。
2.如權利要求1所述的含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，其特征在于，所述驅動裝置包括: 兩個齒輪軸，轉動安裝在所述支架上，其中一個為主動齒輪軸，另一個為從動齒輪軸； 齒帶，安裝在兩個齒輪軸上，所述滑塊固定在齒帶上； 電機，驅動所述主動齒輪軸轉動。
3.如權利要求2所述的含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，其特征在于，所述齒帶設在支架的一側，支架上與齒帶相對的一側設有導槽，所述滑塊的一端與齒帶固定，另一端伸入該導槽。
4.如權利要求2所述的含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，其特征在于，還包括電纜，所述主動齒輪軸包括受電機驅動的軸體,所述軸體上具有: 齒輪，設在軸體的一側，與所述齒帶相互配合； 電纜收放區，位于在軸體的中部，用于收放所述電纜； 電纜引出孔，設在遠離齒輪的一側； 所述電纜一端與所述溫度傳感器連通，另一端纏繞在電纜收放區后通過電纜引出孔連通到機床主軸的外側。
5.如權利要求2所述的含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，其特征在于，所述齒帶設有刻度。
6.如權利要求1所述的含空腔的機床主軸的溫度測量裝置，其特征在于，所述滑塊設有伸向機床主軸內壁的夾具，所述溫度傳感器固定在該夾具靠近機床主軸內壁的一端。
【文檔編號】G01K13/08GK204085739SQ201420521948
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】余文利 申請人:衢州職業技術學院