CN110440663B - 一种螺纹检测设备及螺纹测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种螺纹检测设备及螺纹测量方法，螺纹检测设备包括：螺纹检测装置，沿测量架Y方向移动，其包括：检测装置和驱动装置；检测装置包括：转盘，多个导杆，每一导杆均穿在转盘上且相对转盘移动和转动，每一导杆连接通止规，在导杆上有第一限位部和第二限位部，第一弹性元件，套在导杆上分别抵靠在第一限位部和转盘上；第一驱动件与转盘连接；安装座；传动杆上设有扭矩检测元件；第二驱动件与传动杆连接；第三驱动件包括伸出杆，伸出杆设有第三限位部和第四限位部；转接件滑动设置在伸出杆上，与安装座固定且位于第三限位部上方，在第四限位部和转接件之间有第二弹性元件；通过本发明解决了现有技术中螺纹检测测量效率低的问题。

Description

一种螺纹检测设备及螺纹测量方法

技术领域

本发明属于螺纹检测技术领域，具体涉及一种可自动对螺纹进行检测的螺纹检测设备以及螺纹测量方法。

背景技术

现有在实际生产中，螺纹大小规格不一，同一件产品中可能有多种规格检的螺纹，并且每种螺纹深度深浅不一，螺纹也不一定都在同一个平面上，检测螺纹的通止，是在实际生产检测中必不可少的一个环节。通止规是量具的一种，在现有的螺纹检测方法中。对于多种规格的螺纹，目前仍采用的是人工测量，其测量效率低，费时费力，且人工测量过程中容易对待测零件造成二次损伤。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明针对现有技术中对螺纹检测主要采用人工测量，测量效率低且容易对零件造成二次损伤的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种螺纹检测设备，包括有：

测量机体：

测量架；所述测量架可沿所述测量机体X向移动；

螺纹检测装置，其设置在所述测量架上且可沿所述测量架做Y方向移动，螺纹检测装置包括：

检测装置；

以及驱动装置，用于驱动检测装置上下移动；

所述检测装置包括有：

转盘，在其上方设置有多组弹簧导杆组件，所述弹簧导杆组件包括有：

多个导杆，多个导杆围成一圆周，每一导杆均穿插在转盘上且可相对转盘转动和上下移动，且每一导杆均对应连接一通止规且每个导杆上连接的通止规规格不同，在所述导杆上依次设有第一限位部和第二限位部，第一限位部位于转盘上方导杆部分上，第二限位部位于转盘下方导杆部分上；

第一弹性元件，套设在导杆上且两端分别抵靠在第一限位部和转盘上，用于导杆复位；

第一驱动件，与所述转盘连接，用于驱动所述转盘转动；

安装座；

第二驱动件，固定在安装座上，与传动杆传动连接，以驱动所述传动杆转动；

传动杆，在所述传动杆上设置有扭矩检测元件，所述传动杆向所述转盘的正投影位于所述多个导杆围成的圆周上，在所述传动杆和导杆上还设置有在传动杆下运动到位时连接传动杆和导杆的连接结构；

第三驱动件，其包括有伸出杆，伸出杆上设有第三限位部和第四限位部；

转接件，其滑动设置在伸出杆上，与安装座固定连接且位于第三限位部上方，在所述第四限位部和转接件之间设置有第二弹性元件；

螺纹孔深度检测元件，用于检测旋入的螺纹孔的深度。

进一步的，所述驱动装置包括有：

第一连接座，其与所述测量架连接；

线性模组，其固定在第一固定座上且可相对第一固定座上下移动；

第四驱动件，其与所述线性模组传动连接，用于驱动所述线性模组上下移动；

第二连接座，其与所述线性模组固定连接，在所述第二连接座上固定设置有所述螺纹检测装置。

进一步的，所述连接结构包括设置在所述每一导杆端面上的十字插槽和设置在所述传动杆上的一字型插装筋。

进一步的，还包括有轴承座，所述传动杆转动安装在所述轴承座内，所述轴承座与所述安装座固定连接。

进一步的，所述转接件为转接板，在所述转接板上开有穿孔，所述伸出杆插装在所述穿孔内。

进一步的，第一限位部为设置在导杆上的第一限位凸台，第二限位部为设置在导杆上的第二限位凸台。

进一步的，所述伸出杆包括有杆本体和延伸杆，延伸杆和杆本体固定连接，在延伸杆上设置有所述第三限位部和第四限位部，所述第三限位部为第三限位凸台，所述第四限位部为第四限位凸台。

进一步的，所述线性模组为螺纹螺杆线性模组或滑轨滑块线性模组。

进一步的，螺纹孔深度检测元件为磁栅尺。

一种采用上述技术方案中所述的螺纹测量设备的螺纹测量方法，包括如下步骤：

确定待检测的螺纹孔的位置；

根据待检测的螺纹孔的位置，通过测量架沿X方向移动或/和螺纹检测装置沿测量架Y向移动或/和驱动装置驱动检测装置Z方向移动，对传动杆位置调整，使其移动到对应待测的螺纹孔的位置处；

第一驱动件动作，驱动转盘带动导杆转动，使得带有与待测的螺纹孔型号对应通止规的导杆转动到传动杆下方；

第三驱动件动作，作用力到第二弹性元件，压缩第二弹性元件，第二弹性元件传递力到转接件，转接件带动传动杆向下移动，与导杆通过连接结构对接；

对接后，第三驱动件继续驱动传动杆和导杆向下移动，导杆向下移动压缩第一弹性元件，导杆向下移动带动通止规到靠近螺纹孔的孔口位置处，第三驱动装置停止动作，第二弹性元件保持压缩状态，第二驱动件转动，通过第二驱动件转动力和第二弹性元件的压缩力使得通止规旋入到待检测螺纹孔内；

通过螺纹孔深度检测元件检测旋入螺纹孔的深度值；通过螺纹孔扭矩检测元件检测旋入螺纹孔所需的扭矩值；

根据检测的扭矩值与扭矩检测元件内部预设的扭矩值进行比较，判断螺纹孔合格性。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本发明提出的螺纹检测设备，通过设置转盘，在转盘上设置多种不同规格的弹簧导杆组件以及与导杆连接的通止规，通过转动传动杆与不同的导杆进行对接，用于实现更换不同种类的通止规，通过通止规旋入到螺纹孔内，根据扭矩检测元件采集数值，用于实现对螺纹是否合格进行检测判断，可实现了自动的对多种不同规格的螺纹孔进行检测，使得检测更加方便快捷，且整个检测过程无需人工参与，不会产生因人为操作不当导致对零件造成损坏的问题。

同时，本发明还设置有螺纹孔深度检测元件，可用于实现对螺纹孔旋入的深度进行检测；

此外，由于本发明中螺纹检测装置基于测量机进行设置，其可实现X、Y、Z三个方向移动，即可实现对不同位置的螺纹孔的检测，检测范围广。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 为本发明螺纹检测设备的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明螺纹检测设备的一个实施例中检测装置的结构示意图一；

图3为本发明螺纹检测设备的一个实施例中检测装置的结构示意图二；

图4为本发明螺纹检测设备的一个实施例中检测装置的结构示意图三；

图5为本发明螺纹检测设备的一个实施例中驱动装置的结构示意图；

图6为本发明螺纹检测设备的一个实施例中转盘的结构示意图。

其中，测量机体110;测量架120;螺纹检测装置300 ;检测装置400;转盘410;导杆420;第一限位部421;第二限位部422;第一弹性元件430;第一驱动件440;安装座450;传动杆460;扭矩检测元件470;连接结构600;十字插槽610;一字型插装筋620;第二驱动件480;第三驱动件490;第三限位部491;第四限位部492;伸出杆496;杆本体494;延伸杆495;转接件700;第二弹性元件493;驱动装置500。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

本发明提出一种螺纹检测设备的实施例，包括有：测量机体110：测量架120 ；所述测量架120 可沿所述测量机体110做X向移动，具体的，本实施例中的测量机体110和测量架120 构成三坐标测量机，三坐标测量机可选用现有技术中已经具有的可实现三坐标测量的设备即可，在此不做赘述。

螺纹检测装置300，其设置在所述测量架120 上且可沿所述测量架120 做Y方向移动，具体的，在测量架120 上设置有连接板，螺纹检测装置300与连接板固定连接，同时在测量架120 上还设置有电机和传动带，在使用时，电机转动，带动传动带转动，连接板固定在传动带上跟随传动带一起同步做移动，进而带动整个螺纹检测装置300做Y向移动，具体的，连接板和电机、传动带连接传动属于现有三坐标测量机中已有技术，在此不做赘述。

具体的，本实施例中螺纹检测装置300包括有检测装置400以及驱动装置500，其中，驱动装置500用于驱动检测装置400上下移动；

所述检测装置400包括有：转盘410，在其上方设置有多组弹簧导杆420组件，所述弹簧导杆420组件包括有：多个导杆420，多个导杆420围成一圆周，每一导杆420均穿插在转盘410上且可相对转盘410转动和上下移动，且每一导杆420均对应连接一通止规，多个导杆420分别连接不同规格型号的通止规，便于对导杆420位置进行转换时来实现对不同通止规的更换，在导杆420上设有第一限位部421和第二限位部422，第一限位部421位于转盘410上方导杆420部分上，第二限位部422位于转盘410下方导杆420部分上，优选的，本实施例中的第一限位部421为设置在导杆420上的第一限位凸台，第二限位部422为设置在导杆420上的第二限位凸台，第一限位凸台和第二限位凸台设置时可设置成沿导杆420周向方向设置的环形限位台，用于实现限位。

第一弹性元件430，套设在导杆420上且两端分别抵靠在第一限位部421和转盘410上，用于导杆420复位，在每一导杆420上均套设有一个第一弹性元件430，且第一弹性元件430的设置方式均为抵靠在第一限位部421和转盘410上，优选的，本实施例中的第一弹性元件430为弹簧。优选的，导杆420可通过轴承安装在转盘410内，这样可使得导杆420即可相对于转盘410转动，又可以相对于转盘410上下移动，具体的，在转盘410上设置有轴承安装座和装配在轴承安装座内的轴承，第一弹性元件430一端抵靠在轴承安装座上，一端抵靠在第一限位部上，导杆420穿过轴承安装座，同时在转盘410上设有通孔，导杆420穿过轴承后穿过通孔，可实现导杆相对转盘410的转动和上下移动。

第一驱动件440，与所述转盘410连接，用于驱动所述转盘410转动，优选的，第一驱动为电机，其包括有输出轴，输出轴连接到转盘410上，在转盘410的周向上均匀布置有多个等间距设置的导杆420，通过第一驱动件440驱动转盘410转动实现对转盘410上导杆420位置的变化。优选的，本实施例中的转盘410包括有外盘411和内盘412，并且还包括有第一盖体413和第二盖体414，第一盖体413与外盘411卡紧固定住轴承外圈，第二盖体414和内盘412卡紧固定轴承内圈，实现内盘412相对于外盘411的转动。

安装座450；

传动杆460，在所述传动杆460上设置有扭矩检测元件470，通过扭矩检测元件470可对应检测螺纹孔旋入时需要的扭矩值，所述传动杆460向所述转盘410的正投影位于所述多个导杆420围成的圆周上，为确保位于转盘410上的导杆420在转盘410转动一定角度时可刚好处于传动杆460的下方与传动杆460进行对接，在所述传动杆460和导杆420上还设置有在传动杆460向下运动到位时连接传动杆460和导杆420的连接结构600，用于实现导杆420和传动杆460的对接。

第二驱动件480，固定在安装座450上，与传动杆460传动连接，以驱动所述传动杆460转动，优选的，第二驱动件480为电机，其通过联轴器与传动杆460进行连接。

第三驱动件490，优选的，第三驱动件490为驱动气缸，其包括有伸出杆496，伸出杆496从上到下依次设有第三限位部491和第四限位部492，优选的，本实施例中伸出杆496包括有杆本体494和延伸杆495，延伸杆495和杆本体494固定连接，在延伸杆495上设置有所述第三限位部491和第四限位部492，所述第三限位部491为第三限位凸台，所述第四限位部492为第四限位凸台，优选的，第三限位凸台和第四限位凸台均为环形限位台。

转接件700，其滑动设置在伸出杆496上，与安装座450固定连接且位于第三限位部491上方，在所述第四限位部492和转接件700之间设置有第二弹性元件493，优选的，本实施例中的转接件700为转接板，第二弹性元件493为弹簧，在所述转接板上开有穿孔，所述伸出杆496插装在所述穿孔内。

优选的，本实施例中的驱动装置500包括有：

第一连接座，其与所述测量架120连接；

线性模组，其固定在第一连接座上且可相对第一连接座上下移动；

第四驱动件，其与线性模组传动连接，用于驱动线性模组上下移动；

第二连接座，其与线性模组固定连接，在所述第二连接座上固定设置有所述螺纹检测装置300。通过第四驱动件带动线性模组上下移动，进而带动与线性模组固定连接的第二连接座和螺纹检测装置300上下移动。

螺纹孔深度检测元件，用于检测旋入的螺纹孔的深度，优选的，本实施例中的螺纹孔深度检测元件为磁栅尺。具体的，磁栅尺包括有磁栅尺本体和磁栅尺读数头，将磁栅尺读数头固定在安装座450上，将磁栅尺本体固定在第二连接座上，通过安装座450上下移动带动磁栅尺读数头上下移动以实现对旋入螺纹孔的深度值的检测。

优选的，本实施例中的所述连接结构600包括设置在所述导杆420端面上的十字插槽610和设置在所述传动杆460上的一字型插装筋620，传动杆460与导杆420对接时，通过其上方的一字型插装筋620对应插入到十字插槽610内。

进一步的，还包括有轴承座，所述传动杆460转动安装在所述轴承座内，所述轴承座与所述安装座450固定连接。

优选的，本实施例中的所述线性模组可以为螺纹螺杆线性模组或滑轨滑块线性模组。

本实施例中的螺纹测量设备在对螺纹进行检测时，根据待检测的螺纹孔的位置，通过使得测量架120沿X方向移动，螺纹检测装置300沿测量架做Y向移动或驱动装置500驱动检测装置400做Z向移动，来实现对螺纹检测装置300中的传动杆460的位置进行调整，调整到位于待测螺纹孔的位置上方位置处，然后根据待测螺纹孔的尺寸确定需要使用的通止规型号，具体使用时，本实施例中可对应设置一控制器，通过控制器控制第一驱动件440动作，带动转盘410转动，使得转盘410上的导杆420位置进行变化，使得与待测的螺纹孔匹配的带有通止规的导杆420转动到传动杆460位置的下方，同时，本实施例中的第三驱动件490在初始状态时对应的伸出杆496为伸出状态，在进行测量时，控制器控制第三驱动件490的伸出杆496动作，向下缩回，带动其上方的第四限位部492向下移动，进而压缩第二弹性元件493，第二弹性元件493压缩转接件700，转接件700和安装座450固定连接，进而压缩安装座450和设置在安装座450上的第二驱动件480、传动杆460向下移动，移动到与导杆420接触位置时，通过一字型插装筋620对应插装到十字插槽610内，实现导杆420与传动杆460之间的对接，对接后第三驱动件490的伸出杆496继续向下推动，将传动杆460和导杆420同步向下移动，同时继续压缩第二弹性元件493，且由于导杆420相对于转盘410向下移动，则也对应同时压缩第一弹性元件430，待导杆420和与导杆420连接的通止规移动到待测的螺纹孔的孔口位置处时，第三驱动件490停止动作，第二驱动件480动作，驱动传动杆460转动，带动导杆420和通止规转动，通过第二弹性元件493的压缩力和第二驱动件480的转动力作用力到传动杆460上，使得传动杆460和与传动杆460连接的导杆420做螺旋直线移动，使得位于导杆420上的通止规可螺旋旋入到待测的螺纹孔内，通过扭矩检测元件470检测处旋入到螺纹孔所需要的扭矩值，同时通过螺纹孔深度检测元件检测出螺纹孔的深度。检测完成后，通过第二驱动件480反向转动旋出，然后第三驱动件490向上运动，通过第三限位部491抵靠在转接件700上，带动转接件700和与转接件700固定的安装座450以及固定在安装座450上的传动杆460向上移动即可。

一种采用上述技术方案中所述的螺纹测量设备的螺纹测量方法，包括如下步骤：

确定待检测的螺纹孔的位置；

根据待检测的螺纹孔的位置，通过测量架120沿X方向移动或/和螺纹检测装置300沿测量架Y向移动或/和驱动装置500驱动检测装置400的Z方向移动，对传动杆460位置调整，使其移动到对应待测的螺纹孔的位置处；

第一驱动件440动作，驱动转盘410带动导杆420转动，使得带有与待测的螺纹孔型号对应通止规的导杆420转动到传动杆460下方；

第三驱动件490动作，作用力到第二弹性元件493，压缩第二弹性元件493，第二弹性元件493传递力到转接件700，转接件700带动传动杆460向下移动，与导杆420通过连接结构600对接；

对接后，第三驱动件490继续驱动传动杆460和导杆420向下移动，导杆420向下移动压缩第一弹性元件430，导杆420向下移动带动通止规到靠近螺纹孔的孔口位置处，第三驱动装置500停止动作，第二弹性元件493保持压缩状态，第二驱动件480转动，通过第二驱动件480转动力和第二弹性元件493的压缩力使得通止规旋入到待检测螺纹孔内；

通过螺纹孔深度检测元件检测旋入螺纹孔的深度值；通过螺纹孔扭矩检测元件470检测旋入螺纹孔所需的扭矩值；

根据检测的扭矩值与扭矩检测元件470内部预设的扭矩值进行比较，判断螺纹孔合格性。根据检测的扭矩值与扭矩检测元件470内部预设的扭矩值比较，判断螺纹孔合格性。在进行检测时，可通过旋入螺纹孔时对应检测出一个实际的扭矩值，然后将理论扭矩值和实际扭矩值比较，理论扭矩值为扭矩检测元件470根据螺纹孔尺寸通过理论计算得出，若理论扭矩值和实际扭矩值相符合或在误差允许范围内，则代表此螺纹孔的螺纹为合格的；若理论扭矩值小于实际扭矩值或大于实际扭矩值均说明此螺纹孔螺纹为不合格的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种螺纹检测设备，其特征在于，包括有：

测量机体：

测量架；所述测量架可沿所述测量机体X向移动；

螺纹检测装置，其设置在所述测量架上且可沿所述测量架做Y方向移动，螺纹检测装置包括：

检测装置；

以及驱动装置，用于驱动检测装置上下移动；

所述检测装置包括有：

转盘，在其上方设置有多组弹簧导杆组件，所述弹簧导杆组件包括有：

多个导杆，多个导杆围成一圆周，每一导杆均穿插在转盘上且可相对转盘上下移动，且每一导杆均对应连接一通止规且每个导杆上连接的通止规规格不同，在所述导杆上依次设有第一限位部和第二限位部，第一限位部位于转盘上方导杆部分上，第二限位部位于转盘下方导杆部分上；

第一弹性元件，套设在导杆上且两端分别抵靠在第一限位部和转盘上，用于导杆复位；

第一驱动件，与所述转盘连接，用于驱动所述转盘转动；

安装座；

传动杆，在所述传动杆上设置有扭矩检测元件，所述传动杆向所述转盘的正投影位于所述多个导杆围成的圆周上，在所述传动杆和导杆上还设置有在传动杆下运动到位时连接传动杆和导杆的连接结构；

第二驱动件，固定在安装座上，与传动杆传动连接，以驱动所述传动杆转动；

第三驱动件，其包括有伸出杆，伸出杆设有第三限位部和第四限位部；

转接件，其滑动设置在伸出杆上，与安装座固定连接且位于第三限位部上方，在所述第四限位部和转接件之间设置有第二弹性元件；

螺纹孔深度检测元件，用于检测旋入的螺纹孔的深度。

2.根据权利要求1所述的螺纹检测设备，其特征在于，所述驱动装置包括有：

第一连接座，其与所述测量架连接；

线性模组，其固定在第一固定座上且可相对第一固定座上下移动；

第四驱动件，其与所述线性模组传动连接，用于驱动所述线性模组上下移动；

第二连接座，其与所述线性模组固定连接，在所述第二连接座上固定设置有所述螺纹检测装置。

3.根据权利要求1所述的螺纹检测设备，其特征在于，所述连接结构包括设置在所述每一导杆端面上的十字插槽和设置在所述传动杆上的一字型插装筋。

4.根据权利要求1所述的螺纹检测设备，其特征在于，还包括有轴承座，所述传动杆转动安装在所述轴承座内，所述轴承座与所述安装座固定连接。

5.根据权利要求1所述的螺纹检测设备，其特征在于，所述转接件为转接板，在所述转接板上开有穿孔，所述伸出杆插装在所述穿孔内。

6.根据权利要求1所述的螺纹检测设备，其特征在于，第一限位部为设置在导杆上的第一限位凸台，第二限位部为设置在导杆上的第二限位凸台。

7.根据权利要求1所述的螺纹检测设备，其特征在于，所述伸出杆包括有杆本体和延伸杆，延伸杆和杆本体固定连接，在延伸杆上设置有所述第三限位部和第四限位部，所述第三限位部为第三限位凸台，所述第四限位部为第四限位凸台。

8.根据权利要求2所述的螺纹检测设备，其特征在于，所述线性模组为螺纹螺杆线性模组或滑轨滑块线性模组。

9.根据权利要求1所述的螺纹检测设备，其特征在于，螺纹孔深度检测元件为磁栅尺。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述的螺纹检测设备的螺纹测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定待检测的螺纹孔的位置；

根据待检测的螺纹孔的位置，通过测量架沿X方向移动或/和螺纹检测装置沿测量架Y向移动或/和驱动装置驱动检测装置Z方向移动，对传动杆位置调整，使其移动到对应待测的螺纹孔的位置处；

第一驱动件动作，驱动转盘带动导杆转动，使得带有与待测的螺纹孔型号对应通止规的导杆转动到传动杆下方；

第三驱动件动作，作用力到第二弹性元件，压缩第二弹性元件，第二弹性元件传递力到转接件，转接件带动传动杆向下移动，与导杆通过连接结构对接；

对接后，第三驱动件继续驱动传动杆和导杆向下移动，导杆向下移动压缩第一弹性元件，导杆向下移动带动通止规到靠近螺纹孔的孔口位置处，第三驱动装置停止动作，第二弹性元件保持压缩状态，第二驱动件转动，通过第二驱动件转动力和第二弹性元件的压缩力使得通止规旋入到待检测螺纹孔内；

通过螺纹孔深度检测元件检测旋入螺纹孔的深度值；通过螺纹孔扭矩检测元件检测旋入螺纹孔所需的扭矩值；

根据检测的扭矩值与扭矩检测元件内部预设的扭矩值进行比较，判断螺纹孔合格性。

Images