线性运动件安装工艺

摘要

本发明提供了一种线性运动件安装工艺，包括以下步骤：于丝杠螺母上安装螺母座并以第一螺纹紧固件连接；定位线性运动件与滑块并以第二螺纹紧固件连接；将线性运动件与螺母连接座对位并以第三螺纹紧固件连接；观察调整线性运动件至移动移动平顺后拧紧第一螺纹紧固件与第二螺纹紧固件；利用基准方尺与千分尺测量而调整第三螺纹紧固件至标准范围后拧紧；利用激光干涉仪验收直线度是否符合标准，否则重新调整第一螺纹紧固件、第二螺纹紧固件与第三螺纹紧固件。该线性运动件安装工艺利于实现线性运动件装配作业的标准化，具有标准化程度高、装配效率与装配精度俱佳的优点。

权利要求

1.一种线性运动件安装工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S10：将螺母连接座安装到已固定于安装平面上的滚珠丝杠的丝杠螺母上，并以第一螺纹紧固件连接，所述第一螺纹紧固件保持未锁紧状态；

S20：将线性运动件的滑块安装面与已固定于所述安装平面上的滚动导轨上的滑块的上部基准面连接，使所述滑块安装面上设有的滑块连接孔与所述滑块上设有的螺纹孔对位，并通过第二螺纹紧固件以未锁紧状态而连接；

S30：将所述线性运动件的螺母座安装面与所述螺母连接座的上部基准面连接，使所述螺母座安装面上的螺母座连接孔与所述螺母连接座上的螺纹孔对位，并通过第三螺纹紧固件以未锁紧状态而连接；

S40：往复旋转所述滚珠丝杠，观察并调整所述线性运动件，直至所述线性运动件往返移动平滑顺畅，然后拧紧所述第一螺纹紧固件、所述第二螺纹紧固件；

S50：将具有相互平行的第一基准面与第二基准面的基准方尺放置于所述线性运动件的上部基准面，所述第一基准面与所述线性运动件的上部基准面保持贴合；

S60：将具有一基准底面与千分表的检测装置固定于所述基准方尺的第二基准面上，所述基准底面与所述第二基准面保持贴合；

使所述千分表的测头与所述安装平面的最高处接触，旋转所述滚珠丝杠，观察所述千分表的读数并调整所述第三螺纹紧固件，直至所述千分表的读数处于所述线性运动件的高度验收标准范围内，然后拧紧所述第三螺纹紧固件；

S70：利用激光干涉仪测量所述线性运动件的直线度数据；

将所述直线度数据与直线度验收标准对比，若所述直线度数据处于所述直线度验收标准范围内，则安装结束，否则执行S50。

2.根据权利要求1所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述基准方尺由天然大理石制成。

3.根据权利要求1所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述检测装置包括磁性表座及设于所述磁性表座上的所述千分表。

4.根据权利要求3所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述磁性表座设有所述基准底面。

5.根据权利要求1所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述第一螺纹紧固件包括平垫圈、弹簧垫圈与螺栓。

6.根据权利要求1所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述第二螺纹紧固件包括平垫圈、弹簧垫圈与螺栓。

7.根据权利要求1所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述第三螺纹紧固件包括平垫圈、弹簧垫圈与螺栓。

8.根据权利要求1所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述S70具体步骤如下：将激光干涉仪的线性反射镜固定于所述线性运动件的上部基准面上，将所述激光干涉仪的线性干涉镜固定于所述安装平面上，在线性干涉镜远离所述线性反射镜的一侧设置所述激光干涉仪的激光头；

调整所述线性反射镜、所述线性干涉镜、所述激光头的相对位置，使所述线性反射镜与所述线性干涉镜位于所述激光头发出的激光光束之光路上；

将所述线性运动件的有效行程等分为若干步距，旋转所述滚珠丝杠而使所述线性运动件依所述步距而往复移动所述有效行程，利用所述激光干涉仪而采集并分析所述线性运动件在各所述步距下的位置信息，进而得出所述线性运动件的所述直线度数据；

将所述直线度数据与直线度验收标准对比，若所述直线度数据处于所述直线度验收标准范围内，则安装结束，否则执行S50。

9.根据权利要求8所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述线性干涉镜上还设有可移动线性反射镜。

10.根据权利要求8所述的线性运动件安装工艺，其特征在于，所述激光干涉仪包括直线度分析模块。

说明书

线性运动件安装工艺

技术领域

[0001] 本发明属于机械装配技术领域，具体地来说，是一种线性运动件安装工艺。

背景技术

[0002] 随着经济的发展，人们的生活生产需求呈现爆发式增长。为了满足市场需要，工业生产率亟待提高，从而对工业自动化提出了越来越高的要求。此外，工业国家人口结构的老化也造成劳动力的重大缺口，需要提高自动化程度而加以解决。

[0003] 工业自动化的基础是具备多种功能的自动化设备。目前，自动化设备的功能主要通过自动化零部件组装而实现。其中，直线运动是自动化设备最为基础而重要的功能之一。

[0004] 直线运动最为常见的结构是滚珠丝杠、滚动导轨与线性运动件的组合。其中，滚珠丝杠主要起到传动作用，将驱动电机的旋转运动转化为线性运动件的直线运动；滚动导轨主要起到导向作用，保证线性运动件的行走精度与方向准确。

[0005] 线性运动件则是可视的直线运动实现部，带动位于线性运动件上的工件而实现直线运动。显然，线性运动件的装配精度直接决定工件的执行精度。然而现有的线性运动件装配工艺并不清晰，多依赖于操作人员的素质，造成效率与装配精度良莠不齐。

发明内容

[0006] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种线性运动件安装工艺，具有极高的安装效率与装配精度。

[0007] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：

[0008] 一种线性运动件安装工艺，包括以下步骤：

[0009] S10：将螺母连接座安装到已固定于安装平面上的滚珠丝杠的丝杠螺母上，并以第一螺纹紧固件连接，所述第一螺纹紧固件保持未锁紧状态；

[0010] S20：将线性运动件的滑块安装面与已固定于所述安装平面上的滚动导轨上的滑块的上部基准面连接，使所述滑块安装面上设有的滑块连接孔与所述滑块上设有的螺纹孔对位，并通过第二螺纹紧固件以未锁紧状态而连接；

[0011] S30：将所述线性运动件的螺母座安装面与所述螺母连接座的上部基准面连接，使所述螺母座安装面上的螺母座连接孔与所述螺母连接座上的螺纹孔对位，并通过第三螺纹紧固件以未锁紧状态而连接；

[0012] S40：往复旋转所述滚珠丝杠，观察并调整所述线性运动件，直至所述线性运动件往复移动平滑顺畅，然后拧紧所述第一螺纹紧固件、所述第二螺纹紧固件；

[0013] S50：将具有相互平行的第一基准面与第二基准面的基准方尺放置于所述线性运动件的上部基准面，所述第一基准面与所述线性运动件的上部基准面保持贴合；

[0014] S60：将具有一基准底面与千分表的检测装置固定于所述基准方尺的第二基准面上，所述基准底面与所述第二基准面保持贴合；

[0015] 使所述千分表的测头与所述安装平面的最高处接触，旋转所述滚珠丝杠，观察所述千分表的读数并调整所述第三螺纹紧固件，直至所述千分表的读数处于所述线性运动件的高度验收标准范围内，然后拧紧所述第三螺纹紧固件；

[0016] S70：利用激光干涉仪测量所述线性运动件的直线度数据；

[0017] 将所述直线度数据与直线度验收标准对比，若所述直线度数据处于所述直线度验收标准范围内，则安装结束，否则执行S50。

[0018] 作为上述技术方案的改进，所述基准方尺由天然大理石制成。

[0019] 作为上述技术方案的进一步改进，所述检测装置包括磁性表座及设于所述磁性表座上的所述千分表。

[0020] 作为上述技术方案的进一步改进，所述磁性表座设有所述基准底面。

[0021] 作为上述技术方案的进一步改进，所述第一螺纹紧固件包括平垫圈、弹簧垫圈与螺栓。

[0022] 作为上述技术方案的进一步改进，所述第二螺纹紧固件包括平垫圈、弹簧垫圈与螺栓。

[0023] 作为上述技术方案的进一步改进，所述第三螺纹紧固件包括平垫圈、弹簧垫圈与螺栓。

[0024] 作为上述技术方案的进一步改进，所述S70具体步骤如下：

[0025] 将激光干涉仪的线性反射镜固定于所述线性运动件的上部基准面上，将所述激光干涉仪的线性干涉镜固定于所述安装平面上，在线性干涉镜远离所述线性反射镜的一侧设置所述激光干涉仪的激光头；

[0026] 调整所述线性反射镜、所述线性干涉镜、所述激光头的相对位置，使所述线性反射镜与所述线性干涉镜位于所述激光头发出的激光光束之光路上；

[0027] 将所述线性运动件的有效行程等分为若干步距，旋转所述滚珠丝杠而使所述线性运动件依所述步距而往复移动所述有效行程，利用所述激光干涉仪而采集并分析所述线性运动件在各所述步距下的位置信息，进而得出所述线性运动件的所述直线度数据；

[0028] 将所述直线度数据与直线度验收标准对比，若所述直线度数据处于所述直线度验收标准范围内，则安装结束，否则执行S50。

[0029] 作为上述技术方案的进一步改进，所述线性干涉镜上还设有可移动线性反射镜。

[0030] 作为上述技术方案的进一步改进，所述激光干涉仪包括直线度分析模块。

[0031] 本发明的有益效果是：通过设置简明而具体的操作步骤，实现线性运动件与滚珠丝杠及滚动导轨的精确安装连接，利于实现线性运动件装配作业的标准化，提供了一种标准化程度高、并具有极佳装配效率与装配精度的线性运动件安装工艺。

[0032] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0034] 图1是本发明实施例1提供的线性运动件安装工艺的步骤流程图；

[0035] 图2是本发明实施例1提供的线性运动件安装工艺的第一示意图；

[0036] 图3是本发明实施例1提供的线性运动件安装工艺的第二示意图；

[0037] 图4是本发明实施例1提供的线性运动件安装工艺的线性运动件的示意图；

[0038] 图5是本发明实施例1提供的线性运动件安装工艺的第四示意图；

[0039] 图6是本发明实施例1提供的线性运动件安装工艺的第五示意图；

[0040] 图7是本发明实施例1提供的线性运动件安装工艺的检测装置的示意图；

[0041] 图8是本发明实施例1提供的线性运动件安装工艺的第六示意图。

[0042] 主要元件符号说明：

[0043] 0100-安装平面，0200-滚珠丝杠，0210-丝杠螺母，0300-螺母连接座，0400-线性运动件，0410-滑块安装面，0420-螺母座安装面，0430-线性运动件上部基准面，0500-滚动导轨，0510-滑块，0511-滑块上部基准面，0600-基准方尺，0610-第一基准面，0620-第二基准面，0700-检测装置，0710-磁性表座，0711-基准底面，0720-千分表，0721-测头，0800-激光干涉仪，0810-线性反射镜，0820-线性干涉镜，0830-激光头，0840-可移动线性反射镜。

具体实施方式

[0044] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对线性运动件安装工艺进行更全面的描述。附图中给出了线性运动件安装工艺的优选实施例。但是，线性运动件安装工艺可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对线性运动件安装工艺的公开内容更加透彻全面。

[0045] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

[0046] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在线性运动件安装工艺的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0047] 实施例1

[0048] 请参阅图1，线性运动件安装工艺包括以下步骤：

[0049] S10：请参阅图2，将螺母连接座0300安装到已固定于安装平面0100上的滚珠丝杠0200的丝杠螺母0210上，并以第一螺纹紧固件连接，第一螺纹紧固件保持未锁紧状态。

[0050] 应当注意，在S10进行之前，滚珠丝杠0200与滚动导轨0500已经实现在安装平面0100上的对位安装，且滚珠丝杠0200与滚动导轨0500的各项精度已达致验收标准要求。

[0051] S20：请结合参阅图3与图4，将线性运动件0400的滑块安装面0410与以固定于安装平面0100上的滚动导轨0500上的滑块0510的滑块上部基准面0511连接，使滑块安装面0410上设有的滑块连接孔与滑块0510上设有的螺纹孔对位，并通过第二螺纹紧固件以未锁紧状态而连接。

[0052] S30：将线性运动件0400的螺母座安装面0420与螺母连接座0300的上部基准面连接，使螺母座安装面0420上的螺母座连接孔与螺母连接座0300上的螺纹孔对位，并通过第三螺纹紧固件以未锁紧状态而连接。

[0053] S40：请参阅图5，往复旋转滚珠丝杠0200，观察并调整线性运动件0400，直至线性运动件0400往返移动平滑顺畅，然后拧紧第一螺纹紧固件、第二螺纹紧固件。

[0054] S50：请结合参阅图6与图7，将具有相互平行的第一基准面0610与第二基准面0620的基准方尺0600放置于线性运动件上部基准面0430，第一基准面0610与线性运动件上部基准面0430保持贴合。

[0055] 优选地，基准方尺0600由天然大理石制成，其第一基准面0610与第二基准面0620均十分光滑，具有极高的平面度与平行度，为调试过程提供精确的基准。

[0056] S60：将具有一基准底面0711与千分表0720的检测装置0700固定于基准方尺0600的第二基准面0620上，基准底面0711与第二基准面0620保持贴合；

[0057] 使千分表0720的测头0721与安装平面0100的最高处接触，旋转滚珠丝杠0200，观察千分表0720的读数并调整第三螺纹紧固件，直至千分表0720的读数处于线性运动件0400的高度验收标准范围内，然后拧紧第三螺纹紧固件。

[0058] 优选地，检测装置0700包括磁性表座0710及设于磁性表座0710上的千分表0720。

[0059] 磁性表座0710上设有手柄。通过转动手柄，来转动里面的磁铁。当磁铁的两极(N或S)呈上下方向时，亦即磁铁的N或S极正对软磁材料底座时，磁性表座0710被磁化，在强磁作用下可吸附于基准方尺0600的第二基准面0620上。

[0060] 当磁铁的两极处于水平方向时，亦即NS的正中间正对软磁材料底座时，磁性表座0710不会被磁化，此时底座上几乎没有磁力，可轻易地从第二基准面0620上取下。

[0061] 千分表0720通过齿轮或杠杆将一般的直线位移(直线运动)转换成指针的旋转运动，然后在刻度盘上进行读数的长度测量仪器。

[0062] S70：请参阅图8，利用激光干涉仪0800测量线性运动件0400的直线度数据；

[0063] 将直线度数据与直线度验收标准对比，若直线度数据处于直线度验收标准范围内，则安装结束，否则执行S50。

[0064] 优选地，所述S70具体步骤如下：

[0065] 将激光干涉仪0800的线性反射镜0810固定于线性运动件上部基准面0430上，将激光干涉仪0800的线性干涉镜0820固定于安装平面0100上，在线性干涉镜0820远离线性反射镜0810的一侧设置激光干涉仪0800的激光头0830；

[0066] 调整线性反射镜0810、线性干涉镜0820、激光头0830的相对位置，使线性反射镜0810与线性干涉镜0820位于激光头0830发出的激光光束之光路上；

[0067] 将线性运动件0400的有效行程等分为若干步距，旋转滚珠丝杠0200而使线性运动件0400依步距而往复移动有效行程，利用激光干涉仪0800而采集并分析线性运动件0400在各步距下的位置信息，进而得出线性运动件0400的直线度数据；

[0068] 将直线度数据与直线度验收标准对比，若直线度数据处于直线度验收标准范围内，则安装结束，否则执行S50。

[0069] 进一步优选，线性干涉镜0820上还设有可移动线性反射镜0840，进一步分解激光光束而提高激光干涉仪0800的数据采集精确度。

[0070] 进一步优选，激光干涉仪0800包括直线度分析模块，用于对采集到的线性运动件0400的位置信息进行分析，从而得出线性运动件0400的直线度数据。

[0071] 优选地，第一螺纹紧固件、第二螺纹紧固件、第三螺纹紧固件均包括平垫圈、弹簧垫圈及螺栓。其中，平垫圈用于减少摩擦，弹簧垫圈用于锁紧放松，螺栓用于实现螺纹连接。

[0072] 优选地，螺栓的螺纹部还涂设有螺纹胶，用以进一步粘接与密封，增强螺纹连接的作用力。

[0073] 螺纹胶简称厌氧胶，是利用氧对自由基阻聚原理制成的单组份密封粘和剂，既可用于粘接又可用于密封。当涂胶面与空气隔绝并在催化的情况下，螺纹胶便能在室温快速聚合而固化。通过添加螺纹胶，可以进一步粘接与密封，增强螺纹连接的作用力。

[0074] 在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

[0075] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0076] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。