[实用新型]滚珠丝杠误差检测的速度自适应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及滚珠丝杠误差检测的速度自适应装置。

背景技术

滚珠丝杠作为高效、精密传动部件在数控机床和各种自动化设备上得到了广泛的应用。随着整机性能的不断提高，对滚珠丝杠单扣和累积误差的要求也越来越高。为提高滚珠丝杠的加工精度，精确检测滚珠丝杠的各项误差是必须的。

现在所广泛应用的滚珠丝杠检测装置如图1所示，包括圆光栅1、读数头2、圆光栅信号处理电路3、综合处理电路4、笔式记录仪5、双频激光干涉仪6和双频激光信号处理电路7。圆光栅1、读数头2、圆光栅信号处理电路3及综合处理电路4依次连接，双频激光干涉仪6、双频激光信号处理电路7及综合处理电路4依次连接，笔式记录仪5与综合处理电路4连接。圆光栅1安装在滚珠丝杠8的一端，随滚珠丝杠8一起转动，由读数头读取转数，经圆光栅信号处理电路3处理后传至综合处理电路4。双频激光干涉仪的动镜9安装在滚珠丝杠的螺母10上，随丝杠螺母10一起移动，双频激光干涉仪6发出的激光由动镜9返回，经双频激光信号处理电路7处理后传至综合处理电路4。综合处理电路4处理后的检验纪录由笔式记录仪5记录打印。

一般应用计算机进行数据处理，在数据信号的读取上广泛应用了高精度的A/D板，由计算机程序控制，读取各个采样点，并对这些采样点进行处理，以计算出各项误差。

有关算法为：

全长范围内的行程变动量：

V_u＝e_max-e_min               (1)

任意300mm范围内的行程变动量：

V₃₀₀＝(e_max-e_min)|_l＝300    (2)

任意60mm范围内的行程变动量：

V₆₀＝(e_max-e_min)|_l＝60      (3)

2π行程内的行程变动量：

V_2π＝(e_max-e_min)|_l＝2π    (4)

上述各式中e为相对于目标或公称行程的实际平均行程偏差。采样点的定义为： n 2 π = T Δt ]]>(5)

其中T为滚珠丝杠转一转的周期，Δt为计算机的采样间隔，n_2π为设定的每转采样点数。其中V₃₀₀，V₆₀，V_2π的计算都是以固定长度上所含的采样点数来计算的，即：

计算点数 n = l ph × n 2 π , ]]>其中l为误差检测的长度，该值为全长，300nm，60mm或ph(2π内)；ph为滚珠丝杠的导程。

按照上述算式(2)-(4)计算的检测长度误差的准确性直接由n_2π，即每转采样点数的准确性决定。当计算应用的每转采样点数n与实际采样点数n_2π一致时，各项误差的计算就准确，否则就产生误差。

由于A/D板的采样为软件定时器驱动的时间间隔采样，并且在滚珠丝杠检测中，经常出现在检测中调整速度的情况，这样就不可避免地出现了实际每转采样点数与计算(设定)的每转点数不一致的误差。