一种用于大型锻件在线检测的运动装置制造方法及图纸

一种用于大型锻件在线检测的运动装置，其特征在于，包括：旋转台、滑台底板、滑台导轨、滚珠丝杠和直线电机；旋转台的一侧安装有第一电机，第一电机驱动旋转台旋转；滑台底板垂直固定在旋转台上，滑台底板的后侧支撑有第一连接块；滑台导轨固定安装在滑台底板上；滚珠丝杠的顶部固定端和底部支撑端均固定在滑台底板上，滚珠丝杠上安装有第二电机，第二电机驱动滚珠丝杠的螺母座沿滑台导轨垂直往复运动，滚珠丝杠的螺母座上固定有第二连接块；直线电机安装在第二连接块上。本实用新型专利技术采用圆柱直角坐标系的形式，通过转台、滑台与直线电机的配合，分别控制旋转、垂直和水平的运动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大型锻件在线检测的运动装置
本技术属于机械领域，具体涉及一种用于大型锻件在线检测的运动装置。
技术介绍
大型锻件是先进装备制造的关键部件，已广泛应用于电力、船舶、冶金、石化、重型机械和国防等领域，大型锻件的尺寸检测能够保证大型锻件的设备及工程的安全性和可靠性，避免板材浪费和不必要的锻造费。近些年来，随着工业的发展，各行业对大型锻件的需求量越来越大、锻件尺寸越来越大，性能要求也越来越高。可我国的大型锻造技术水平与世界先进水平相比具有较大差距，大部分高性能大锻件还不能批量稳定生产，产品质量不稳定，废品率高，依旧有不少技术亟待完善。为解决这一问题，在锻造过程中迫切需要实现锻件的实时在线检测，快速、准确地获得锻件几何尺寸和动态性能，对工艺参数做出调整，以及判定是否终止锻造，从而提高产品质量和加工效率、降低废品率、有效节约能源。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的不足，提供一种用于大型锻件在线检测的运动装置。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种用于大型锻件在线检测的运动装置，其特征在于，包括：旋转台、滑台底板、滑台导轨、滚珠丝杠和直线电机；所述旋转台的一侧安装有第一电机，所述第一电机驱动旋转台旋转；所述滑台底板垂直固定在旋转台上，滑台底板的后侧支撑有第一连接块；所述滑台导轨固定安装在滑台底板上；所述滚珠丝杠的顶部固定端和底部支撑端均固定在滑台底板上，滚珠丝杠上安装有第二电机，所述第二电机驱动滚珠丝杠的螺母座沿滑台导轨垂直往复运动，滚珠丝杠的螺母座上固定有第二连接块；所述直线电机安装在第二连接块上。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：所述旋转台、U型连接块和联轴器；所述底座内部安装有二级螺旋蜗轮蜗杆结构，所述U型连接块安装在底座上，所述二级螺旋蜗轮蜗杆结构与U型连接块相连，所述联轴器与第一电机和二级螺旋蜗轮蜗杆结构相连，第一电机带动联轴器旋转，联轴器带动二级螺旋蜗轮蜗杆结构旋转，从而带动U型连接块旋转。所述U型连接块上设有与滑台底板相配合的固定凹槽。所述直线电机为单导轨双动子直线电机。所述直线电机包括底板、定子固定块、磁尺、定子、动子导轨、动子线圈、动子壳、滑块、接线壳、接线壳盖、链支撑板、拖链、读数头安装板和磁栅读数头；所述底板安装在第二连接块上，底板的左右两端均设有定子固定块，所述定子安装在两端的定子固定块之间，所述磁尺和动子导轨平行间隔地安装在底板上；所述动子线圈套在定子上，动子线圈外安装有动子壳，动子壳的底部固定有滑块，所述滑块与动子导轨相配合，动子壳上还固定有接线壳，所述接线壳上安装有接线壳盖；所述链支撑板固定在底板的前侧，所述拖链一端支撑在链支撑板上，另一端固定连接动子壳；所述读数头安装板固定在动子壳上，读数头安装板上安装有磁栅读数头，所述磁栅读数头的底部与磁尺相连。所述定子的两端安装有缓冲块。所述动子壳上还安装有限位块，底板上安装有限位开关。本技术的有益效果是：1、为了实现机构的三自由度运动，采用圆柱直角坐标系的形式，通过转台、滑台与直线电机的配合，分别控制旋转、垂直和水平方向的运动；2、为了能使机构实现360度自动旋转拍摄，使用旋转平台，其内部采用的是涡轮蜗杆结构，配合电机及驱动器实现角度的自动控制，可正反向旋转并且空回极小，能够实现精密定位，旋转平稳，保障CCD拍摄的画面的稳定性。其中，为了使机构平稳转动，底部转台内部采用二级螺旋蜗轮蜗杆结构，能够控制传动比，加大转动力矩；3、为了使得装置重心稳定在转台的旋转中心上（减小转动惯量），将传统的旋转平台转变成U型的，并且将旋转平台与滑台通过连接块固定，保证机构运行的平稳性；4、为了能够快速、平稳地反馈CCD相机拍摄的画面，采用直线电机作为末端执行器，相比较传统的滚珠丝杠装置，直线电机响应速度快，运行更平稳，也更灵活，能够实现高精度的位移控制；其中，采用单导轨双动子直线电机，此类管式直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动，结构上大大简化，动态响应性能及定位精度也大大提高，同时提升了稳定性，减少了成本，制造及维护也更加便捷，它的初级（定子）、次级（动子）可以直接成为机构的一部分。此外，直线电机容易密封，自适应性强，并可无接触运行，故而换上防水伺服电机后，该装置可以在水下正常运动；5、为了能够实现大型锻件尺寸的在线检测及数据反馈，可以通过PC远程将命令以端口的形式输送给控制器，然后通过控制器控制直线电机及伺服电机，实现多个电机的同步控制。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是本技术旋转台的结构示意图。图3是本技术直线电机的结构示意图。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术。用于大型锻件在线检测的运动装置主要是由三部分构成，即控制部分、执行部分和本体部分。控制部分包括PC机、上位机和控制器，执行部分为电机，本体部分为连接块、底座、底板等。如图1所示，运动装置包括旋转台1、滑台底板2、滑台导轨3、滚珠丝杠4和直线电机5。旋转台1的一侧安装有第一电机6，第一电机6驱动旋转台1旋转。滑台底板2垂直固定在旋转台1上，后侧支撑有第一连接块7，起到稳定支撑的作用，滑台导轨3固定安装在滑台底板2上。滚珠丝杠4的顶部固定端8和底部支撑端9均固定在滑台底板2上，滚珠丝杠4上安装有第二电机10，第二电机10驱动滚珠丝杠4的螺母座沿滑台导轨3垂直往复运动，滚珠丝杠4的螺母座上固定有第二连接块11，直线电机5安装在第二连接块11上。旋转台1的具体结构参见图2，包括底座12、U型连接块13和联轴器14。底座12内部安装有二级螺旋蜗轮蜗杆结构，U型连接块13安装在底座12上，二级螺旋蜗轮蜗杆结构与U型连接块13相连，联轴器14与第一电机6和二级螺旋蜗轮蜗杆结构相连，第一电机6带动联轴器14旋转，联轴器14带动二级螺旋蜗轮蜗杆结构旋转，从而带动U型连接块13旋转。U型连接块13上设有与滑台底板2相配合的固定凹槽15，用于固定滑台底板2。直线电机5可采用单导轨双动子直线电机，如图3所示，包括底板16、定子固定块17、磁尺18、定子19、动子导轨20、动子线圈21、动子壳22、滑块23、接线壳24、接线壳盖25、链支撑板26、拖链27、读数头安装板28和磁栅读数头29。底板16安装在第二连接块11上，底板16的左右两端均设有定子固定块17，定子19安装在两端的定子固定块17之间，定子19的两端安装有缓冲块30。磁尺18和动子导轨20平行间隔地安装在底板16上。动子线圈21套在定子19上，动子线圈21外安装有动子壳22，动子壳22的底部固定有滑块23，滑块23与动子导轨20相配合，使动子线圈21沿着导轨20滑动。动子壳22上还固定有接线壳24，接线壳24上安装有接线壳盖25，用于导线的引入供电。链支撑板26固定在底板16的前侧，拖链27一端支撑在链支撑板26上，另一端固定连接动子壳22。读数头安装板28固定在动子壳22上，其上安装有磁栅读数头29，磁栅读数头29的底部与磁尺18相连。动子壳22上还安装有限位块31，底板16上安装有限位开关32，限位开关32和限位块31对滑块23的滑动起到限定作用，防止动子线圈21撞击到定子固定块17。整个装置是通过三个电机来带动的，首先第一电机6通过图2中的联轴器14带动旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大型锻件在线检测的运动装置，其特征在于，包括：旋转台（1）、滑台底板（2）、滑台导轨（3）、滚珠丝杠（4）和直线电机（5）；所述旋转台（1）的一侧安装有第一电机（6），所述第一电机（6）驱动旋转台（1）旋转；所述滑台底板（2）垂直固定在旋转台（1）上，滑台底板（2）的后侧支撑有第一连接块（7）；所述滑台导轨（3）固定安装在滑台底板（2）上；所述滚珠丝杠（4）的顶部固定端（8）和底部支撑端（9）均固定在滑台底板（2）上，滚珠丝杠（4）上安装有第二电机（10），所述第二电机（10）驱动滚珠丝杠（4）的螺母座沿滑台导轨（3）垂直往复运动，滚珠丝杠（4）的螺母座上固定有第二连接块（11）；所述直线电机（5）安装在第二连接块（11）上。

【技术特征摘要】
1.一种用于大型锻件在线检测的运动装置，其特征在于，包括：旋转台（1）、滑台底板（2）、滑台导轨（3）、滚珠丝杠（4）和直线电机（5）；所述旋转台（1）的一侧安装有第一电机（6），所述第一电机（6）驱动旋转台（1）旋转；所述滑台底板（2）垂直固定在旋转台（1）上，滑台底板（2）的后侧支撑有第一连接块（7）；所述滑台导轨（3）固定安装在滑台底板（2）上；所述滚珠丝杠（4）的顶部固定端（8）和底部支撑端（9）均固定在滑台底板（2）上，滚珠丝杠（4）上安装有第二电机（10），所述第二电机（10）驱动滚珠丝杠（4）的螺母座沿滑台导轨（3）垂直往复运动，滚珠丝杠（4）的螺母座上固定有第二连接块（11）；所述直线电机（5）安装在第二连接块（11）上。2.如权利要求1所述的一种用于大型锻件在线检测的运动装置，其特征在于：所述旋转台（1)包括底座（12）、U型连接块（13）和联轴器（14）；所述底座（12）内部安装有二级螺旋蜗轮蜗杆结构，所述U型连接块（13）安装在底座（12）上，所述二级螺旋蜗轮蜗杆结构与U型连接块（13）相连，所述联轴器（14）与第一电机（6）和二级螺旋蜗轮蜗杆结构相连，第一电机（6）带动联轴器（14）旋转，联轴器（14）带动二级螺旋蜗轮蜗杆结构旋转，从而带动U型连接块（13）旋转。3.如权利要求2所述的一种用于大型锻件在线检测的运动装置，其特征在于：所述U型连接块（13）上设有与滑台底板（2）相配合的固定凹槽（15）。4.如权利要求1所述的一种用于大型锻件在线检测的运动装置，其特征在于：所述直线电机（5）为单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保升，高浩波，左健民，李建兵，洪磊，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32