CN109916256B - 一种螺纹孔自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺纹孔自动检测装置，涉及自动检测系统领域，其包括底座、安装在底座上且对物料的螺纹孔进行检测的检测机构以及位于底座对面的运料机构，所述检测机构包括检测头、带动所述检测头直线进给的直行组件以及带动所述检测头旋转的旋转件，所述检测头与旋转件之间设有连接二者且为检测头检测物料螺纹孔时提供柔性力的缓冲组件。本发明具有检验效率高，降低检验成本，实用性好的优点。

Description

一种螺纹孔自动检测装置

技术领域

本发明涉及自动检测系统，具体涉及一种螺纹孔自动检测装置。

背景技术

在实际生产过程中，对工件上进行螺纹孔加工一般采用螺纹铣削法、丝锥加工和挑扣加工法等。由于加工误差和刀具磨损等因素的影响，导致在工件上加工出来的螺纹存在乱牙、螺距不均、牙型不准确、牙间毛刺等缺陷。企业为了提高产品的良品率，需要对工件上加工的每个螺纹孔进行检查，目前企业通过人工拧螺丝配合螺纹孔的方式进行螺纹孔加工检验。针对螺纹孔存在的缺陷，以及人工检验的高成本、低效率，本发明专利提出了一种螺纹孔自动检测系统，提高工件上的螺纹孔检验效率，降低检验成本。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种检验效率高，降低检验成本，实用性好的螺纹孔自动检测装置。

本发明所采用的技术方案：一种螺纹孔自动检测装置，其包括底座、安装在底座上且对物料的螺纹孔进行检测的检测机构以及位于底座对面的运料机构，所述检测机构包括检测头、带动所述检测头直线进给的直行组件以及带动所述检测头旋转的旋转件，所述检测头与旋转件之间设有连接二者且为检测头检测物料螺纹孔时提供柔性力的缓冲组件。

所述直行组件包括：

第一驱动件，其固定安装在所述底座上；

轨道，其固定安装在所述底座上且位于所述第一驱动件的前方；

支架，其可滑移的安装在所述轨道上且与所述第一驱动件固定连接。

所述缓冲组件包括：

连接座，其一侧与所述旋转件的输出端固定连接；

螺丝座，其一侧面的中心位置延伸出供所述检测头安装的螺纹轴；

所述连接座与螺丝座相对设置，且二者之间设有抵触二者的弹性件以及固定连接二者的紧固件。

所述检测头采用检测螺栓，其一端与所述螺纹轴固定连接。

所述螺纹轴的端面设有与检测头的头部对应的十字纹路，所述螺纹轴上安装有包裹所述检测头头部的紧固盖和并铆螺母。

所述旋转件采用伺服电机，且其后端带有编码器。

还包括位于所述检测头前方且可升降的定位件，其设有朝下设置的开口，且开口的两侧内壁设有对称的斜坡。

所述运料机构两侧设有挡板，所述挡板一侧设有第一感应件，其高度与物料的螺纹孔高度相对应。

一侧所述挡板上设有下料口，另一侧所述挡板设有推料件。

所述推料件上设有第二感应件。

本发明的有益效果是：

1、本方案通过运料机构将物料运至检测头前方，直行组件推动旋转件以及旋转件上的检测头直线进给，当检测头接触物料的螺纹孔时旋转件也开始工作，检测头进入螺纹孔内检测其是否合格，具有工作全自动化，效果高的优点；

2、另外，通过缓冲机构为检测头提供一个柔性力，使检测头进入螺纹孔可以自动调整压力，防止因为压力过大而出现卡死等故障，提高了工作稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例螺纹孔自动检测装置的结构示意图。

图2为检测机构的结构示意图。

图3为螺丝座的结构示意图。

图4为螺丝座与检测头的剖视图图。

图5为本发明实施例螺纹孔自动检测装置的背面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图所示，一种螺纹孔自动检测装置，其包括底座1、安装在底座1上且对物料的螺纹孔进行检测的检测机构以及位于底座1对面的运料机构2，所述检测机构包括检测头3、带动所述检测头3直线进给的直行组件4以及带动所述检测头3旋转的旋转件5，所述检测头3与旋转件5之间设有连接二者且为检测头3检测物料螺纹孔时提供柔性力的缓冲组件6，通过运料机构将物料运至检测头前方，直行组件推动旋转件以及旋转件上的检测头直线进给，当检测头接触物料的螺纹孔时旋转件也开始工作，检测头进入螺纹孔内检测其是否合格，具有工作全自动化，效果高的优点；通过缓冲机构为检测头提供一个柔性力，使检测头进入螺纹孔可以自动调整压力，防止因为压力过大而出现卡死等故障，提高了工作稳定性。

所述直行组件4包括：

第一驱动件41，其固定安装在所述底座1上；

轨道42，其固定安装在所述底座1上且位于所述第一驱动件41的前方；

支架43，其可滑移的安装在所述轨道42上且与所述第一驱动件41固定连接，本实施例中的第一驱动件采用气缸，通过气缸的伸缩运动，带动支架实现直线往复滑移；

另外，第一驱动件不局限于采用气缸，也可以采用滚珠丝杠副，同样能实现上述技术效果。

所述缓冲组件6包括：

连接座61，其一侧与所述旋转件5的输出端固定连接；

螺丝座62，其一侧面的中心位置延伸出供所述检测头3安装的螺纹轴63；

所述连接座61与螺丝座62相对设置，且二者之间设有抵触二者的弹性件64以及固定连接二者的紧固件65，本实施例中的连接座中心位置延伸出一根轴，其通过联轴器与旋转件的输出端固定连接，从而使旋转件转动的同时带动连接座一起转动。

本实施例采用的技术方案为将弹性件设置在连接座和螺丝座中心位置，各个紧固件都设置在周边位置；除此之外，还有其它的技术方案，比如将紧固件设置在周边位置，再将弹性件套在紧固件上，二者安装位置不同，但是技术效果相同。

所述检测头3采用检测螺栓，其一端与所述螺纹轴63固定连接。

所述螺纹轴63的端面设有与检测头3的头部对应的十字纹路66，所述螺纹轴63上安装有包裹所述检测头3头部的紧固盖67和并铆螺母68，十字纹路与检测螺栓头部的十字槽相适配，二者相互配合后，螺纹轴的转动扭矩传递到检测螺栓上，使其发生旋转，紧固盖和并铆螺母用于固定检测螺栓；

另外，除了十字纹路之外，还可以采用其它纹路，这个可以根据检测螺栓进行改变，比如，检测螺栓为外六角螺栓，那么螺纹轴的端面为内六角凹槽，假如检测螺栓为内六角螺栓，那么螺纹轴的端面为外六角凸台。

所述旋转件5采用伺服电机，且其后端带有编码器51。

还包括位于所述检测头3前方且可升降的定位件7，其设有朝下设置的开口，且开口的两侧内壁设有对称的斜坡71，定位件向下移动，所述定位件由气缸控制升降，下降时物料进入开口中并且与斜坡接触，当定位件下降至极限时，物料被夹持定位。另外，关于气缸的安装方式属于现有技术，未在图纸中体现，不多加赘述。

所述运料机构2两侧设有挡板21，所述挡板21一侧设有第一感应件22，其高度与物料的螺纹孔高度相对应，一侧所述挡板21上设有下料口23，另一侧所述挡板21设有推料件24，所述推料件24上设有第二感应件25，推料件采用气缸，当得人感应件感应到物料时，气缸开始工作，推下物料。

本技术方案的工作流程为：

气缸动作到位后，伺服电机接通电源使输出端进行正向旋转，输出端通过联轴器将转矩传递给连接座，连接座通过三个紧固件将转矩传递给螺丝座，检测头通过紧固盖和并铆螺母紧紧固定在螺丝座的螺纹轴上，螺纹轴与检测头接触的端面上有与之配合的纹路用于定位和传递转矩；

伺服电机的输出端旋转带动检测头一起旋转，被压缩的弹性件对螺丝座施加正向反弹力，螺丝座把弹性件产生的弹力传递给检测头，实现检测头随着转动拧入工件螺纹孔的运动，检测头拧入工件螺纹孔的深度增加，检测头带动螺丝座向前移动，使被压缩的弹性件释放，待检测头完全旋入工件螺纹孔内时，弹性件被完全释放；

伺服电机后端的编码器用来检测伺服电机输出端的转速和圈数，设电机工作转速为n，检测头与物料上的螺纹孔的牙距为p，则伺服电机旋转的圈数为m=h/p，编码器检测到伺服电机的输出端正向旋转m圈后，对伺服电机断电，伺服电机停止转动。

检测头退出工件螺纹孔时，对伺服电机通入反向电压，伺服电机的输出端通过联轴器将转矩传递给连接座，连接座通过三个紧固件将转矩传递给螺丝座，螺丝座带动检测头做反向旋转，检测头退出物料螺纹孔，检测头带动螺丝座向后运动，螺丝座沿着紧固件导向向后压缩弹性件，编码器检测伺服电机的输出端反向旋转m圈后，对伺服电机断电，检测头完全退出工件螺纹孔。此时，气缸工作，气缸的活塞带动支架往后运动，整个电机及其轴上组件在燕型轨道的导向作用下一起往后运动。

整个检测装置完成以上工作实现对工件螺纹孔的一次检测，在工件螺纹孔检测完毕后，推料件将工件从该工位卸下，运料机构将下一个物料运至检测头前方进行螺纹孔检测。

本技术方案根据装在伺服电机后端的编码器对伺服电机的输出端运行圈数m和转速n进行检测，如果遇到工件螺纹孔中存在乱牙、螺距不均、牙型不准确、牙间毛刺等缺陷，检测头运动便会受到阻碍导致伺服电机的输出端转速n异常，通过编码器对伺服电机的输出端转速n和圈数m信号的采集判断工件螺纹孔是否加工符合要求；编码器检测到工件螺纹孔加工不良，对伺服电机进行断电，然后在伺服电机上加反向电压，使伺服电机的输出端反向旋转，让检测头退出被测工件螺纹孔，最后，气缸工作，使气缸活塞带动电机及其轴上组件往后运动，对于存在加工缺陷的螺纹孔工件，自动卸料机将该工件放入不良品盒，运料机构将下一个物料运至检测头前方进行螺纹孔检测。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (6)

1.一种螺纹孔自动检测装置，其特征在于：其包括底座（1）、安装在底座（1）上且对物料的螺纹孔进行检测的检测机构以及位于底座（1）对面的运料机构（2），所述检测机构包括检测头（3）、带动所述检测头（3）直线进给的直行组件（4）以及带动所述检测头（3）旋转的旋转件（5），所述检测头（3）与旋转件（5）之间设有连接二者且为检测头（3）检测物料螺纹孔时提供柔性力的缓冲组件（6）；

所述直行组件（4）包括：

第一驱动件（41），其固定安装在所述底座（1）上；

轨道（42），其固定安装在所述底座（1）上且位于所述第一驱动件（41）的前方；

支架（43），其可滑移的安装在所述轨道（42）上且与所述第一驱动件（41）固定连接；

所述缓冲组件（6）包括：

连接座（61），其一侧与所述旋转件（5）的输出端固定连接；

螺丝座（62），其一侧面的中心位置延伸出供所述检测头（3）安装的螺纹轴（63）；

所述连接座（61）与螺丝座（62）相对设置，且二者之间设有抵触二者的弹性件（64）以及固定连接二者的紧固件（65）；

所述检测头（3）采用检测螺栓，其一端与所述螺纹轴（63）固定连接；

所述螺纹轴（63）的端面设有与检测头（3）的头部对应的十字纹路（66），所述螺纹轴（63）上安装有包裹所述检测头（3）头部的紧固盖（67）和并铆螺母（68）。

2.根据权利要求1所述的螺纹孔自动检测装置，其特征在于：所述旋转件（5）采用伺服电机，且其后端带有编码器（51）。

3.根据权利要求1所述的螺纹孔自动检测装置，其特征在于：还包括位于所述检测头（3）前方且可升降的定位件（7），其设有朝下设置的开口，且开口的两侧内壁设有对称的斜坡（71）。

4.根据权利要求1所述的螺纹孔自动检测装置，其特征在于：所述运料机构（2）两侧设有挡板（21），所述挡板（21）一侧设有第一感应件（22），其高度与物料的螺纹孔高度相对应。

5.根据权利要求4所述的螺纹孔自动检测装置，其特征在于：一侧所述挡板（21）上设有下料口（23），另一侧所述挡板（21）设有推料件（24）。

6.根据权利要求5所述的螺纹孔自动检测装置，其特征在于：所述推料件（24）上设有第二感应件（25）。

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