南京理工大学科技成果——滚珠丝杠(副)综合性能测量系列装置

南京理工大学科技成果——滚珠丝杠（副）综合性能
测量系列装置
成果简介：
本成果主要用于国内滚珠丝杠（副）生产企业，可对滚珠丝杠（副）的行程误差、摩擦力矩、滚道型面误差以及综合性能进行高精度检测。

通过自主设计高精度机械平台和专用控制软件，集成高精度传感器、数据采集系统及算法和伺服控制系统实现对滚珠丝杠（副）主要精度指标和性能指标的全方位动态测量。

（1）滚珠丝杠（副）行程误差测量：分为基于双频激光的滚珠丝杠（副）行程误差测量和基于长圆光栅尺的滚珠丝杠（副）行程误差测量。

在两种测量方法中，分别采用双频激光和长光栅尺来对滚珠丝杠（副）轴向位移量进行精密检测，同时采用圆光栅对丝杠转角进行高精度检测，并结合数据处理和特定算法来实现对滚珠丝杠（副）行程误差的动态测量。

（2）高速滚珠丝杠（副）综合性能测量：通过相应高精度传感器对高速滚珠丝杠转动过程中的加速度、噪声、温度、湿度、温位移以及定位精度等进行同步数据采集，并控制电机转动来改变滚珠丝杠转动方向、速度、加速度和运动位置，对高速滚珠丝杠（副）的使用性能进行综合测量。

（3）滚珠丝杠（副）滚道型面误差测量：通过光幕式激光传感器对滚珠丝杠外滚道型面轮廓点位置信息进行采样，同时通过长光栅尺和圆光栅获取所采用滚道型面位置信息和转角信息，并结合自主开
发的特定算法得到滚珠丝杠型面误差。

通过光谱共焦式激光位移传感器来获得丝杠螺母滚道轮廓点位置信息进行采样，由长光栅尺和圆光栅来确定螺母滚道位置信息和转角信息，可得到丝杠螺母滚道几何参数及误差。

（4）滚珠丝杠（副）摩擦力矩测量：采用工控机通过多功能数字卡和变频器来对主轴回转进行高精度控制，由扭矩传感器和数据采集卡对滚珠丝杠（副）转动中的摩擦力矩进行高精度测量，并经过数据处理与算法计算来进行摩擦力矩的动态测量。

系列装置均有国家专利，应用到行业18家单位，受到行业认可，总体水平处于国内领先、国际先进水平。

其中滚珠丝杠（副）导程误差动态测量装置：该设备是滚珠丝杠生产厂的最主要的测量设备。

它是包括滚珠丝杠（副）动态误差检测、综合误差补偿、温度补偿、伺服电机（拖动）控制、数据分析处理、精度分析、报表输出等非常完整的系统。

动态误差测量部分可采用光栅测量或双频激光测量。

技术指标：
可检测一级滚珠丝杠和3级梯形丝杠；可以进行温度补偿、导轨误差补偿；测量温度范围：恒温车间15-30度；测量速度可以选定，1r/min-100r/min；可以测量公制丝杠和英制丝杠；
采用国际标准、行业标准及厂级标准，测量报告完整、全面，可反映测量中的动态变动量和曲线；
可以测量丝杠及丝杠（副）的综合导程误差；测量长度范围为5米。

项目水平：国内领先
成熟程度：产业化
市场前景：
整套系统处于国内领先水平，被行业所认可。

目前，已成功开发出四套系统，有精密丝杠动态测量系统，1米丝杠动态测量系统，2米丝杠动态测量系统，3米丝杠动态测量系统，5米丝杠动态测量系统。

合作方式：合作开发、专利许可、技术转让、技术入股。