CN105091690B - 新型半自动螺纹量规综合测量仪 - Google Patents

Abstract

新型半自动螺纹量规综合测量仪。本发明涉及一种新型半自动螺纹量规综合测量仪。所述的纵向气浮导轨支撑柱8的前端与后端均连接纵向光栅7，所述的纵向气浮导轨支撑柱8上套接纵向滑架6，所述的纵向滑架6上连接立柱3，所述的立柱3的顶面连接垂直驱动伺服电机模块2，所述的立柱3的前面中线上连接立柱光栅1，所述的纵向滑架6顶端开有纵向滑架凹槽41，所述的纵向滑架凹槽41内装入所述的立柱光栅1，所述的纵向滑架凹槽41的前表面开有纵向滑架通口42，所述的立柱3的底面连接横向滑块，所述的横向滑块配合所述的纵向光栅7使用，所述的立柱3上套接垂直滑架5，所述的垂直滑架5上连接滑轴43，所述的滑轴43配合所述的立柱光栅1使用，所述的垂直滑架5的前表面连接测量模块。本发明用于螺纹量规综合测量。

Description

新型半自动螺纹量规综合测量仪

技术领域

本发明涉及一种新型半自动螺纹量规综合测量仪。

背景技术

目前，螺纹量规自动综合测量只有国内外极少数企业生产的全自动螺纹综合检查仪，该产品采用两个高精度光栅作为两个坐标轴的基准，采用接触测量方式实现测量的，该仪器结构复杂，价格昂贵，仅有极少数大型的螺纹生产制造企业购买，而绝大多数中小型企业无力购买，只能应用传统的“三针法”检测螺纹塞规的中径，采用光学法检测牙型角，而螺纹环规，目前只能用校对规作为验收标准，只能进行综合检测，不能给出单项指标，且精度低，导致供求双方时常发生争议，随着客户质量意识的提高，单件小批量的螺纹产品检测需求日益增多，导致客户订购螺纹量规产品品种多，同一规格数量少，有时甚至订购一两副，这样为其提供订货产品同时，还需要为其提供校对规，既增加了用户的成本，又大量浪费资源，不利于节能降排，绿色制造的新理念；而目前市场提供的轮廓仪产品，由于其精度和应用领域定位等原因，也无法满足螺纹量规检测的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用来检测螺纹塞规和螺纹环规中径、牙型角参数的，用来检测渐开线花键量规齿形、曲线样板的、用来检测轮廓误差的新型半自动螺纹量规综合测量仪。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种新型半自动螺纹量规综合测量仪，其组成包括：大理石工作台13，所述的大理石工作台13的顶面后端连接纵向气浮导轨支撑柱8，所述的纵向气浮导轨支撑柱8的后端连接纵向驱动伺服电机模块9，所述的纵向气浮导轨支撑柱8的前端与后端均连接纵向光栅7，所述的纵向气浮导轨支撑柱8上套接纵向滑架6，所述的纵向滑架6上连接立柱3，所述的立柱3的顶面连接垂直驱动伺服电机模块2，所述的立柱3的前面中线上连接立柱光栅1，所述的纵向滑架6顶端开有纵向滑架凹槽41，所述的纵向滑架凹槽41内装入所述的立柱光栅1，所述的纵向滑架凹槽41的前表面开有纵向滑架通口42，所述的立柱3的底面连接横向滑块，所述的横向滑块配合所述的纵向光栅7使用，所述的立柱3上套接垂直滑架5，所述的垂直滑架5上连接滑轴43，所述的滑轴43配合所述的立柱光栅1使用，所述的垂直滑架5的前表面连接测量模块,所述的大理石工作台13的左侧连接横向滚动导轨14，所述的横向滚动导轨14上滑动横向滑台15，所述的横向滑台15连接横向驱动伺服电机模块44，所述的横向滑台15的底端连接横向锁紧模块16，所述的横向锁紧模块16配合所述的横向滚动导轨14使用，所述的横向滑台15上用螺丝连接Y形连接台45，所述的Y形连接台45的顶端连接被测螺纹环规18，所述的测量模块包括测针退出气缸21，所述的测针退出气缸21包括上测针退出气缸49与下测针退出气缸28，所述的下测针退出气缸28的底面与所述的垂直滑架5的底面齐平，所述的下测针退出气缸28的顶面连接下推块22，所述的上测针退出气缸49的底面连接上推块48，所述的上推块48与下推块22之间连接销子23，所述的垂直滑架5上连接支撑轴承24，所述的支撑轴承24上连接标定平面与测力重锤4，所述的标定平面包括标定平面一号32、标定平面二号与标定平面三号，所述的标定平面一号32连接测针联接摆块一号19、所述的标定平面二号连接测针联接摆块二号与所述的标定平面三号连接测针联接摆块三号，所述的测针联接摆块一号19、所述的测针联接摆块二号与所述的测针联接摆块三号均连接圆弧型光栅20，所述的测针联接摆块三号上连接所述的销子23，所述的销子23使测针联接摆块三号与所述的垂直滑架5相连，所述的支撑轴承24还连接测力重锤4，所述的测力重锤4的测针17配合所述的被测螺纹环规18使用。

所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的大理石工作台13的底端连接底座11，所述的底座11的前面连接操作面板12，所述的底座11的侧面通过转向架连接计算机显示器10。

所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的支撑轴承24连接竖向测力调整螺杆25与横向测力调整螺杆26，所述的竖向测力调整螺杆25与所述的横向测力调整螺杆26配合使用，所述的横向测力调整螺杆26连接测针联接摆块三号，所述的横向测力调整螺杆26的外表面连接读数套筒27，所述的读数套筒27外表面连接所述的测力重锤4。

所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的测力重锤4上设有圆周等分刻线31，所述的测力重锤4上设有毫米间隔刻线30。

所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的横向锁紧模块16包括旋转手柄36、横向滚动导轨14、螺钉38、片簧37、连接件35、顶销40、夹块39，所述的连接件35连接所述的横向滑台15，所述的横向滑台15内装入所述的顶销40，所述的顶销40连接所述的旋转手柄36，所述的连接件35的后端通过所述的螺钉38连接两个片簧37。

所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的转向架包括固定连接块50，所述的固定连接块50通过连轴一号51连接横向调节杆52，所述的横向调节杆52连接竖向调节杆29，所述的竖向调节杆29连接计算机显示器10。

有益效果：

1.本发明使大多数螺纹量规制造企业取消校对规成为可能，可大幅度降低用户螺纹量规的采购成本上百万元，同时减少了制造周期至少2-3个月，且符合节能减排，绿色制造理念。

2.本发明的测量效率将高于现有螺纹综合测量仪；其原因是现有螺纹综合测量仪尽管通过采取各种平衡手段，但结构复杂，体积庞大，难以实现快速移动

3.本发明可以解决90%以上螺纹量规制造企业实现全参数自动综合测量，其采购成本是现有螺纹综合测量仪的30%以下。

4.本发明的单臂气浮两坐标装置精度高、工作行程大、工作稳定、无磨损、寿命长。

5.本发明的带刻度精确调整测力重锤4改变测力大小和方向的装置调整方便，标定后可以精准的调整测力，测力稳定，在工作范围内，测力变化量为二次差，故可视为测力恒定，结构简单，成本低。

6.本发明的带3个标定平面实现仪器用户标定的计算方法及装置方便用户自行标定，不需要不高精度的测量球等标准件，成本低。

7.本发明的测针双向气动退出功能及装置结构简单且合理，不仅成本低且使用方便。

8.本发明的双簧片滚动导轨锁紧装置不仅结构简单，且工作可靠。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的测量模块的局部视图Ⅰ。

附图3是本发明的测量模块局部剖视图。

附图4是本发明的测量模块局部视图Ⅱ。

附图5是本发明的横向锁紧模块16示意图。

附图6是本发明的横向锁紧模块16俯视图。

附图7是本发明的横向锁紧模块16局部剖视图。

立柱光栅1、垂直驱动伺服电机模块2、立柱3、测力重锤4、垂直滑架5、纵向滑架6、纵向光栅7、纵向气浮导轨支撑柱8、纵向驱动伺服电机模块9、计算机显示器10、底座11、操作面板12、大理石工作台13、横向滚动导轨14、横向滑台15、横向锁紧模块16、测针17、被测螺纹环规18、测针联接摆块一号19、圆弧型光栅20、测针针退出气缸21、下推块22、销子23、支撑轴承24、竖向测力调整螺杆25、横向测力调整螺杆26、读数套筒27、下测针退出气缸28、竖向调节杆29、毫米间隔刻线30、圆周等分刻线31、标定平面一号32、连接件35、旋转手柄36、片簧37、螺钉38、夹块39、顶销40、纵向滑架凹槽41、纵向滑架通口42、滑轴43、横向驱动伺服电机模块44、Y形连接台45、上推块48、上测针退出气缸49、固定连接块50、连轴一号51、横向调节杆52。

具体实施方式：

实施例1

一种新型半自动螺纹量规综合测量仪，其组成包括：大理石工作台13，所述的大理石工作台13的顶面后端连接纵向气浮导轨支撑柱8，所述的纵向气浮导轨支撑柱8的后端连接纵向驱动伺服电机模块9，所述的纵向气浮导轨支撑柱8的前端与后端均连接纵向光栅7，所述的纵向气浮导轨支撑柱8上套接纵向滑架6，所述的纵向滑架6上连接立柱3，所述的立柱3的顶面连接垂直驱动伺服电机模块2，所述的立柱3的前面中线上连接立柱光栅1，所述的纵向滑架6顶端开有纵向滑架凹槽41，所述的纵向滑架凹槽41内装入所述的立柱光栅1，所述的纵向滑架凹槽41的前表面开有纵向滑架通口42，所述的立柱3的底面连接横向滑块，所述的横向滑块配合所述的纵向光栅7使用，所述的立柱3上套接垂直滑架5，所述的垂直滑架5上连接滑轴43，所述的滑轴43配合所述的立柱光栅1使用，所述的垂直滑架5的前表面连接测量模块；垂直方向的立柱3采用气浮支撑，垂直和纵向滑架6均采用伺服电机驱动模块驱动。

实施例2

实施例1所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的大理石工作台13的左侧连接横向滚动导轨14，所述的横向滚动导轨14上滑动横向滑台15，所述的横向滑台15连接横向驱动伺服电机模块44，所述的横向滑台15的底端连接横向锁紧模块16，所述的横向锁紧模块16配合所述的横向滚动导轨14使用，所述的横向滑台15上用螺丝连接Y形连接台45，所述的Y形连接台45的顶端连接被测螺纹环规18。

实施例3

实施例1或2所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的大理石工作台13的底端连接底座11，所述的底座11的前面连接操作面板12，所述的底座11的侧面通过转向架连接计算机显示器10。

实施例4

实施例1所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的测量模块包括测针退出气缸21，所述的测针退出气缸21包括上测针退出气缸49与下测针退出气缸28，所述的下测针退出气缸28的底面与所述的垂直滑架5的底面齐平，所述的下测针退出气缸28的顶面连接下推块22，所述的上测针退出气缸49的底面连接上推块48，所述的上推块48与下推块22之间连接销子23，所述的垂直滑架5上连接支撑轴承24，所述的支撑轴承24上连接标定平面与测力重锤4，所述的标定平面包括标定平面一号32、标定平面二号与标定平面三号，所述的标定平面一号32连接测针联接摆块一号19、所述的标定平面二号连接测针联接摆块二号与所述的标定平面三号连接测针联接摆块三号，所述的测针联接摆块一号19、所述的测针联接摆块二号与所述的测针联接摆块三号均连接圆弧型光栅20，所述的测针联接摆块三号上连接销子23，所述的销子23使测针联接摆块三号与所述的垂直滑架5相连，所述的支撑轴承24还连接测力重锤4，所述的测力重锤4的测针17配合所述的被测螺纹环规18使用。

实施例5

实施例4所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的支撑轴承24连接竖向测力调整螺杆25与横向测力调整螺杆26，所述的竖向测力调整螺杆25与所述的横向测力调整螺杆26配合使用，所述的横向测力调整螺杆26连接测针联接摆块三号，所述的横向测力调整螺杆26的外表面连接读数套筒27，所述的读数套筒27外表面连接所述的测力重锤4；通过调整测力重锤4的位置，可以改变测针17的测力方向和测力大小。

实施例6

实施例5所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的测力重锤4上设有圆周等分刻线31，所述的测力调整重锤28上设有毫米间隔刻线30；在测力调整螺杆26套装读数套筒27，在测力调整重锤29上套装微分套筒，读数套筒27上分别沿其轴向可有1毫米间隔的刻线30和沿圆周等分的刻线31。

实施例7

实施例2所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的横向锁紧模块16包括旋转手柄36、横向滚动导轨14、螺钉38、片簧37、连接件35、顶销40，夹块39，所述的连接件35连接所述的横向滑台15，所述的横向滑台15内装入所述的顶销40，所述的顶销39，连接所述的旋转手柄36，所述的连接件35的后端通过所述的螺钉38连接所述的两个片簧37。

实施例8

实施例3所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，所述的转向架包括固定连接块50，所述的固定连接块50通过连轴一号51连接横向调节杆52，所述的横向调节杆52连接竖向调节杆29，所述的竖向调节杆29连接计算机显示器10。

1垂直方向（立柱3）采用气浮支撑，垂直滑架5采用四面安装气垫封闭方式，当施加压缩空气时，将纵向垂直滑架5悬浮于立柱3上，纵向滑架6采用三面安装气垫，重力平衡方式；

2垂直和纵向滑架6均采用伺服电机驱动模块驱动，驱动方式可用丝杠，也可用摩擦轮或齿形带驱动方式；两个直线运动轴均参与测量，移动距离由立柱光栅1和纵向光栅7读出；

3测量时，测针17沿被测螺纹量规母线滑移，测针的升降数值多少，通过测针联接摆块19上的圆弧型光栅20读出；将测量结果绘制出测量曲线，通过评估，计算出牙型角、中径和中径锥度等相关数据；

4通过调整测力重锤4的位置，可以改变测针17的测力方向和测力大小，图2所示，测针联接摆块19后端联接测力调整螺杆26，其上旋装测力调整重锤29，旋转测力调整重锤29，可以改变其轴向位置，从而实现改变其中心相对支撑轴承24的位置，达到调整测力的目的；在测力调整螺杆26套装读数套筒27，在测力调整重锤29上套装微分套筒，读数套筒27上分别沿其轴向可有1毫米间隔的刻线30和沿圆周等分的刻线31，通过千分尺读数原理，可以精确的读出测力调整重锤29移动的距离，通过标定，可以准确地到测针测力大小；

5测针可以实现向下和向上自动测量，当完成一个方向测量时，需要将测针17向反方向退出，在测针下端测量时，退回应向上移动，下端气缸21活塞伸出，在活塞前端安装的推块22将推动装在测针联接摆块19的销子23，将测针联接摆块19连同测针17一并推起，使测针脱开测量位置；当用测针上端测量时，退出方向与上述相反，由上端气缸21和推块22推动销子23，完成相反方向的动作；

6测针联接摆块19的三个标定平面32、用于产品更换测杆和测针时，用户自行进项校准仪器，同过一定的操作，仪器可自动计算出尺寸H和L,用户进项仪器校准时，即调整到面、32和分别为水平，读出立柱光栅1圆弧型光栅20的读数，通过联立方程组，可精确的求出H和L，从而可以实现量仪的精密测量。

7双簧片滚动导轨锁紧装置（横向锁紧模块16）

连接件35与滑板联接。两个片簧37与其用螺钉38联接，工作时，旋转手柄36，使得顶销40与横向滚动导轨14接触且夹紧，片簧起到横向浮动的作用，可避免损坏导轨等。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型半自动螺纹量规综合测量仪，其组成包括：大理石工作台（13），其特征是：所述的大理石工作台（13）的顶面后端连接纵向气浮导轨支撑柱（8），所述的纵向气浮导轨支撑柱（8）的后端连接纵向驱动伺服电机模块（9），所述的纵向气浮导轨支撑柱（8）的前端与后端均连接纵向光栅（7），所述的纵向气浮导轨支撑柱（8）上套接纵向滑架（6），所述的纵向滑架（6）上连接立柱（3），所述的立柱（3）的顶面连接垂直驱动伺服电机模块（2），所述的立柱（3）的前面中线上连接立柱光栅（1），所述的纵向滑架（6）顶端开有纵向滑架凹槽（41），所述的纵向滑架凹槽（41）内装入所述的立柱光栅（1），所述的纵向滑架凹槽（41）的前表面开有纵向滑架通口（42），所述的立柱（3）的底面连接横向滑块，所述的横向滑块配合所述的纵向光栅（7）使用，所述的立柱（3）上套接垂直滑架（5），所述的垂直滑架（5）上连接滑轴（43），所述的滑轴（43）配合所述的立柱光栅（1）使用，所述的垂直滑架（5）的前表面连接测量模块,所述的大理石工作台（13）的左侧连接横向滚动导轨（14），所述的横向滚动导轨（14）上滑动横向滑台（15），所述的横向滑台（15）连接横向驱动伺服电机模块（44），所述的横向滑台（15）的底端连接横向锁紧模块（16），所述的横向锁紧模块（16）配合所述的横向滚动导轨（14）使用，所述的横向滑台（15）上用螺丝连接Y形连接台（45），所述的Y形连接台（45）的顶端连接被测螺纹环规（18），所述的测量模块包括测针退出气缸（21），所述的测针退出气缸（21）包括上测针退出气缸（49）与下测针退出气缸（28），所述的下测针退出气缸（28）的底面与所述的垂直滑架（5）的底面齐平，所述的下测针退出气缸（28）的顶面连接下推块（22），所述的上测针退出气缸（49）的底面连接上推块（48），所述的上推块（48）与下推块（22）之间连接销子（23），所述的垂直滑架（5）上连接支撑轴承（24），所述的支撑轴承（24）上连接标定平面与测力重锤（4），所述的标定平面包括标定平面一号（32）、标定平面二号与标定平面三号，所述的标定平面一号（32）连接测针联接摆块一号（19）、所述的标定平面二号连接测针联接摆块二号与所述的标定平面三号连接测针联接摆块三号，所述的测针联接摆块一号（19）、所述的测针联接摆块二号与所述的测针联接摆块三号均连接圆弧型光栅（20），所述的测针联接摆块三号上连接所述的销子（23），所述的销子（23）使测针联接摆块三号与所述的垂直滑架（5）相连，所述的支撑轴承（24）还连接测力重锤（4），所述的测力重锤（4）的测针(17)配合所述的被测螺纹环规（18）使用；所述的大理石工作台（13）的底端连接底座（11），所述的底座（11）的前面连接操作面板(12)，所述的底座（11）的侧面通过转向架连接计算机显示器（10）。

2.根据权利要求1所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，其特征是：所述的支撑轴承（24）连接竖向测力调整螺杆（25）与横向测力调整螺杆（26），所述的竖向测力调整螺杆（25）与所述的横向测力调整螺杆（26）配合使用，所述的横向测力调整螺杆（26）连接测针联接摆块三号，所述的横向测力调整螺杆（26）的外表面连接读数套筒（27），所述的读数套筒（27）外表面连接所述的测力重锤（4）；通过调整测力重锤（4）的位置，可以改变测针（17）的测力方向和测力大小。

3.根据权利要求2所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，其特征是：所述的测力重锤（4）上设有圆周等分刻线（31）。

4.根据权利要求1所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，其特征是：所述的横向锁紧模块（16）包括旋转手柄（36）、横向滚动导轨（14）、螺钉（38）、片簧（37）、连接件（35）、顶销（40）、夹块（39），所述的连接件（35）连接所述的横向滑台（15），所述的横向滑台（15）内装入所述的顶销（40），所述的顶销（40）连接所述的旋转手柄（36），所述的连接件（35）的后端通过所述的螺钉（38）连接两个片簧（37）。

5.根据权利要求1所述的新型半自动螺纹量规综合测量仪，其特征是：所述的转向架包括固定连接块（50），所述的固定连接块（50）通过连轴一号（51）连接横向调节杆（52），所述的横向调节杆（52）连接竖向调节杆（29），所述的竖向调节杆（29）连接计算机显示器（10）。