CN109186431B - 一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置及方法，属于精密测试及仪器技术领域；所要解决的技术问题是提供了对螺丝自动紧固机电批头的跳动量进行精密测量的装置及方法；解决该技术问题采用的技术方案为：一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置，包括T型固定架、标准环规和电感测微仪，T型固定架包括竖直杆和水平杆，竖直杆与水平杆垂直固定相连，其交汇处位于水平杆的中心，水平杆的两侧分别固定设置有一个电感测微仪，电感测微仪的测尖接触标准环规的内壁，水平杆和电感测微仪接在一起的长度与标准环规的内径相等。

Description

一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置及方法
技术领域
本发明一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置及方法，属于精密测试及仪器技术领域。
背景技术
随着科技和自动化技术的发展，螺丝自动紧固机被用于工业生产活动的各个领域，其工业中的主要用途是为设备机械等使用螺丝紧固的工业品中进行自动螺丝紧固。螺丝紧固机通用性强，可以通过编程实现不同型号、不同批次产品螺丝的全自动化紧固；具有自动送、拧螺丝等功能，自动化程度高，可大幅简化生产程序，通过一次投入可以长期使用，能够大幅节省人工成本，因此在螺丝紧固领域得到了广泛的应用。
螺丝自动紧固机工作时，螺丝自动紧固机的旋转部件（批头）需要很高的旋转稳定性。螺丝自动紧固机批头的旋转稳定性，直接影响着自动紧固机的工作性能、工作效率和安全可靠性。如果批头在紧固螺丝的过程中，旋转跳动量（批头在水平面内偏离旋转中心的幅度）很大，轻则会拧断螺丝，损坏零部件，重则会造成生产事故和人员安全等事故。螺丝自动紧固机批头的旋转稳定性主要由其旋转轴跳动量大小反映和决定，但是，当前很少有测量装置及方法能够实现对螺丝自动紧固机批头的旋转稳定性进行微米级的高精度检测。
发明内容
本发明一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置及方法，克服了现有技术存在的不足，采用该装置和方法对螺丝自动紧固机电批头的跳动量进行精密测量，以确保螺丝自动紧固机的良好工作性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置，包括T型固定架、标准环规和电感测微仪，T型固定架包括竖直杆和水平杆，竖直杆与水平杆垂直固定相连，其交汇处位于水平杆的中心，水平杆的两侧分别固定设置有一个电感测微仪，电感测微仪的测尖接触标准环规的内壁，水平杆和电感测微仪接在一起的长度与标准环规的内径相等。
进一步，还包括圆棒，所述T型固定架的竖直杆内设置有与圆棒形状相配的盲孔，圆棒套装在盲孔内，所述竖直杆的两侧各自设置有一个螺纹孔，第三固定螺丝和第四固定螺丝穿过各自的螺纹孔后将圆棒与所述竖直杆固定。
进一步，所述T型固定架的水平杆沿轴线贯穿设置有U型槽，U型槽两侧的各自设置有一个螺纹孔，第一固定螺丝和第二固定螺丝穿过各自的螺丝孔后将第一电感测微仪和第二电感测微仪固定在U型槽内。
一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量方法，基于权利上述的一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置完成，包括以下步骤：
S1.将两个电感测微仪对称固定于T型固定架的U型槽内，将圆棒一端固定于螺丝自动紧固机上，另一端深入T型固定架的盲孔中，调节圆棒深入盲孔中的深度，使圆棒外露部分与T型固定架的总长度与螺丝自动紧固机所用电批头的长度相同；
S2.将标准环规水平放置于工作面上，并使两个电感测微仪的测尖接触标准环规的内工作面；
S3.调节两个电感测微仪在T型固定架上的位置，使两个电感测微仪的示值都为零；
S4.转动螺丝自动紧固机，旋转90°和180°，记录两个电感测微仪的示值，并根据示值调整标准环规的位置，使标准环规的中心轴调整至于T型固定架的中心轴重合；
S5.令螺丝自动紧固机在初始位置为0°，在0°位置，调节两个电感测微仪，使其示值都为零，并记录两个电感测微仪的示值（D10,D40）；使螺丝自动紧固机旋转10°并分别记录两个电感测微仪示值（D11,D41）；继续每隔10°旋转螺丝自动紧固机，并分别记录每次两个电感测微仪示值（D1i,D4i）；直至螺丝自动紧固机旋转至350°位置，并记录两个电感测微仪示值（D135,D435）；
S6.将两个电感测微仪在每个位置的一对示值进行平均化处理：D0=(D10+D418）/2,D1=(D11+D419）/2 ，…，D35=(D135+D417）/2，得到该位置的跳动量平均值；
S7.对相邻位置的两个跳动量平均值进行线性插值，获取在任意位置处的螺丝自动紧固机电批头的跳动量。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：本发明所提出的测量装置和测量方法可以达到对螺丝自动紧固机电批头在任意角度的跳动量的微米级测量精度；可以根据需要决定测量数据采集的密度；整个测量装置和测量方法简便易行，易于操作和实现。保证了电批头工作时的旋转稳定性，对于提高自动紧固机的工作性能，提高其安全可靠性加工，保证产品质量，都具有重要意义。
附图说明
图1为本发明装置示意图。
图2为本发明装置中电感测微仪T型固定架的立体结构示意图。
图中：1-第一电感测微仪，2- T型固定架；3-标准环规；4-第二电感测微仪；5-圆棒；6-第一固定螺丝，7-第二固定螺丝，8-第三固定螺丝，9-第四固定螺丝。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1、图2所示，本发明一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置，包括T型固定架2、标准环规3和电感测微仪，T型固定架2包括竖直杆和水平杆，竖直杆与水平杆垂直固定相连，其交汇处位于水平杆的中心，水平杆的两侧分别固定设置有一个电感测微仪，电感测微仪的测尖接触标准环规3的内壁，水平杆和电感测微仪接在一起的长度与标准环规3的内径相等。标准环规3可以是直径为100mm的标准环规。
具体实施时，本装置还包括圆棒5，T型固定架2的竖直杆内设置有与圆棒5形状相配的盲孔，圆棒5套装在盲孔内，竖直杆的两侧各自设置有一个螺纹孔，螺纹孔距顶端10mm处，第三固定螺丝8和第四固定螺丝9穿过各自的螺纹孔后将圆棒5与竖直杆固定。具体实施时，盲孔的直径为10mm、深度为50mm，用于连接长100mm、直径为4.9mm的圆棒。
具体实施时，T型固定架2的水平杆沿轴线贯穿设置有U型槽，U型槽两侧的各自设置有一个螺纹孔，螺纹孔距中心轴50mm，第一固定螺丝6和第二固定螺丝7穿过各自的螺丝孔后将第一电感测微仪1和第二电感测微仪4固定在U型槽内。U型槽的宽度为7mm。第一、第二、第三、第四固定螺丝6-8使用M4螺丝。
本发明还提供一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量方法，基于上述的一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置完成，包括以下步骤：
S1.将两个电感测微仪1,4对称固定于T型固定架2的U型槽内，将圆棒5一端固定于螺丝自动紧固机上，另一端深入T型固定架2的盲孔中，调节圆棒5深入盲孔中的深度，使圆棒5外露部分与T型固定架2的总长度与螺丝自动紧固机所用电批头的长度相同；
S2.将标准环规3水平放置于工作面上，并使两个电感测微仪1,4的测尖接触标准环规3的内工作面；
S3.调节两个电感测微仪1,4在T型固定架2上的位置，使两个电感测微仪1,4的示值都为零；
S4.转动螺丝自动紧固机，旋转90°和180°，记录两个电感测微仪1,4的示值，并根据示值调整标准环规3的位置，使标准环规3的中心轴调整至于T型固定架2的中心轴重合；
两者的中心轴重合后，将螺丝自动紧固机旋转90°和180°后，理论上，两个电感测微仪1和4在两个位置的示值应都保持为零，但由于跳动量的存在，示值都可能不为零，因此，调整的标准为：螺丝自动紧固机旋转90°和180°后，两个电感测微仪1和4在两个位置的示值变化最小；
S5.令螺丝自动紧固机在初始位置为0°，在0°位置，调节两个电感测微仪1,4，使其示值都为零，并记录两个电感测微仪1,4的示值（D10,D40）；使螺丝自动紧固机旋转10°并分别记录两个电感测微仪1，4示值（D11,D41）；继续每隔10°旋转螺丝自动紧固机，并分别记录每次两个电感测微仪1，4示值（D1i,D4i）；直至螺丝自动紧固机旋转至350°位置，并记录两个电感测微仪1，4示值（D135,D435）；
本步骤中，间隔角度越小，测量结果越符合实际情况，但间隔角度越小，测量效率越低，比如间隔1°测量，需要测量359次，间隔10°测量已能够准确反映电批头的实际跳动量情况；
S6.将两个电感测微仪1,4在每个位置的一对示值进行平均化处理：D0=(D10+D418）/2, D1=(D11+D419）/2 ，…，D35=(D135+D417）/2，得到该位置的跳动量平均值；
S7.对相邻位置的两个跳动量平均值进行线性插值，获取在任意位置处的螺丝自动紧固机电批头的跳动量。
通过上述述步骤可以以微米级的精度测量出螺丝自动紧固机电批头在特定位置的跳动量，使用时，通过与电感测微仪连接的数显仪进行示数的读取与调零。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (3)

1.一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置，其特征在于：包括T型固定架（2）、标准环规（3）、电感测微仪和圆棒（5），T型固定架（2）包括竖直杆和水平杆，竖直杆与水平杆垂直固定相连，其交汇处位于水平杆的中心，水平杆的两侧分别固定设置有一个电感测微仪，电感测微仪的测尖接触标准环规（3）的内壁，水平杆和电感测微仪接在一起的长度与标准环规（3）的内径相等，T型固定架（2）的竖直杆内设置有与圆棒（5）形状相配的盲孔，圆棒（5）套装在盲孔内，竖直杆的两侧各自设置有一个螺纹孔，第三固定螺丝（8）和第四固定螺丝（9）穿过各自的螺纹孔后将圆棒（5）与竖直杆固定。
2.根据权利要求1所述的一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置,其特征在于:所述T型固定架（2）的水平杆沿轴线贯穿设置有U型槽，U型槽两侧的各自设置有一个螺纹孔，第一固定螺丝（6）和第二固定螺丝（7）穿过各自的螺丝孔后将第一电感测微仪（1）和第二电感测微仪（4）固定在U型槽内。
3.一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量方法，其特征在于基于权利要求1或2所述的一种螺丝自动紧固机电批头跳动量精密测量装置完成，包括以下步骤：
S1.将两个电感测微仪（1,4）对称固定于T型固定架（2）的U型槽内，将圆棒（5）一端固定于螺丝自动紧固机上，另一端深入T型固定架（2）的盲孔中，调节圆棒（5）深入盲孔中的深度，使圆棒（5）外露部分与T型固定架（2）的总长度与螺丝自动紧固机所用电批头的长度相同；
S2.将标准环规（3）水平放置于工作面上，并使两个电感测微仪（1,4）的测尖接触标准环规（3）的内工作面；
S3.调节两个电感测微仪（1,4）在T型固定架（2）上的位置，使两个电感测微仪（1,4）的示值都为零；
S4.转动螺丝自动紧固机，旋转90°和180°，记录两个电感测微仪（1,4）的示值，并根据示值调整标准环规（3）的位置，使标准环规（3）的中心轴调整至于T型固定架（2）的中心轴重合；
S5.令螺丝自动紧固机在初始位置为0°，在0°位置，调节两个电感测微仪（1,4），使其示值都为零，并记录两个电感测微仪（1,4）的示值（D10,D40）；使螺丝自动紧固机旋转10°并分别记录两个电感测微仪（1，4）示值（D11,D41）；继续每隔10°旋转螺丝自动紧固机，并分别记录每次两个电感测微仪（1，4）示值（D1i,D4i）；直至螺丝自动紧固机旋转至350°位置，并记录两个电感测微仪（1，4）示值（D135,D435）；
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