CN111536917A - 螺杆测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及检测测量领域，公开了一种用于对螺杆进行测量的螺杆测量装置，该螺杆测量装置包括：底座，该底座固定或可移动地设置于机架；定位夹持机构，该定位夹持机构设置于所述底座，用于承载待测螺杆并使所述螺杆的中心轴线处于水平状态；和测量机构，该测量机构设置于所述底座并邻近所述定位夹持机构，用于在所述定位夹持机构承载待测螺杆的状态下，在水平方向上沿所述待测螺杆的径向方向自动地对所述待测螺杆进行测量。根据本申请的技术方案，提供了一种测量准确性和自动化程度相对较高的螺杆测量装置。

Description

螺杆测量装置

技术领域

本申请涉及检测测量领域，更具体地说，涉及一种用于对螺杆进行测量的螺杆测量装置。

背景技术

螺杆是机械领域较为重要的零部件，可以用于机械连接、机械传动等各种不同的应用场合。螺杆的几何参数对螺杆至关重要，因此在螺杆的生产制造过程中需要对其进行检测测量，以确保其几何参数处于可接受的范围之内。

目前，对螺杆的检测测量大都采用手工测量的方式，测量的一致性相对较差，而且对螺杆的测量准确性有限，自动化程度不高而导致效率较低。这已经不能满足当前业界对螺杆的检测测量的实际需求。

因此，如何提供一种测量准确性和自动化程度相对较高的螺杆测量装置，成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种螺杆测量装置，以提供一种测量准确性和自动化程度相对较高的螺杆测量方案。

根据本申请，提出了一种螺杆测量装置，该螺杆测量装置包括：底座，该底座固定或可移动地设置于机架；定位夹持机构，该定位夹持机构设置于所述底座，用于承载待测螺杆并使所述螺杆的中心轴线处于水平状态；和测量机构，该测量机构设置于所述底座并邻近所述定位夹持机构，用于在所述定位夹持机构承载待测螺杆的状态下，在水平方向上沿所述待测螺杆的径向方向自动地对所述待测螺杆进行测量；所述测量机构包括：第一测量机构，该第一测量机构安装于所述底座并具有第一测量头；第二测量机构，该第二测量机构安装于所述底座并具有彼此间隔布置的多个第二测量头，其中：所述第一测量机构和第二测量机构分别位于所述定位夹持机构的两侧，从而所述第一测量头和所述多个第二测量头分别从所述待测螺杆的两侧水平地抵触于待测螺杆的螺旋沟道中。

优选地，所述第一测量头和所述多个第二测量头所在的水平面穿过所述待测螺杆的中心轴线。

优选地，所述第一测量头和第二测量头为球形，该球形与所述待测螺杆的螺旋沟道具有相匹配的直径。

优选地，所述定位夹持机构包括：底板，该底板可拆卸地固定于所述底座；第一支撑架，该第一支撑架固定设置于所述底板上并设置有用于支撑待测螺杆的至少一对第一支撑杆，该对第一支撑杆彼此间隔布置且均沿径向方向延伸；第二支撑架，该第二支撑架沿所述待测螺杆轴向方向可移动地设置于所述底板并具有用于支撑待测螺杆的至少一对第二支撑杆。

优选地，所述一对第一支撑杆和一对第二支撑杆的头部均为球形并支撑于所述待测螺杆的螺旋沟道中，所述球形与所述待测螺杆的螺旋沟道具有相匹配的直径。

优选地，所述一对第一支撑杆之间的第一夹角α与所述一对第二支撑杆之间的第二夹角β为相同的。

优选地，所述一对第一支撑杆相对于所述待测螺杆的中心轴线所在的竖直平面为对称布置；和/或所述一对第二支撑杆相对于所述待测螺杆的中心轴线所在的竖直平面为对称布置。

优选地，所述一对第一支撑杆和一对第二支撑杆与所述待测螺杆的中心轴线所在的竖直平面之间的夹角γ的范围为30度至60度之间。

优选地，所述定位夹持机构包括至少一个引导板，该引导板竖直地安装于所述底板和/或第一支撑架，所述引导板具有用于引导待测螺杆的引导槽。

优选地，所述螺杆测量装置包括下压机构，该下压机构包括：线性驱动器，该线性驱动器固定设置于所述底座或底板并具有可竖直方向线性移动的驱动杆；旋转横杆，该旋转横杆的一端围绕竖直轴线可转动地连接于所述驱动杆；下压杆，该下压杆固定连接于所述旋转横杆的另一端，所述下压杆的底端用于对所述待测螺杆弹性地施加竖直向下的下压力。

根据本申请的技术方案，当待测螺杆被定位夹持机构承载时，邻近所述定位夹持机构的测量机构在水平方向上沿该待测螺杆的径向方向自动地对待测螺杆进行测量，从而通过该螺杆测量装置对螺杆实现了准确性和自动化程度相对较高的测量。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为根据本申请优选实施方式的螺杆测量装置的工作状态示意图；

图2为图1所示的螺杆测量装置的测量机构的工作状态示意图；

图3为图1所示的螺杆测量装置的定位夹持机构的立体示意图；

图4和图5为图3的局部放大图；

图6为图3所示的螺杆测量装置的测量机构的正面示意图。

具体实施方式

在本申请中，所谓的“轴向方向”、“径向方向”是以图中待测螺杆S为基准进行描述的。可以理解的是，上述方位词的描述是为了清楚表示本申请的技术方案，而不是对本申请保护范围构成限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

传统上，对螺杆的几何参数的测量通常使用手动测量的方式，难以保证测量精度，而且测量效率较低。

因此为了解决现有技术中的上述问题，如图1所示，本申请提供了一种螺杆测量装置，该螺杆测量装置包括底座10，该底座10固定或可移动地设置于机架，优选情况下，该底座10包括多个安装孔位，以根据不同的工况环境安装相应的定位夹持机构和/或测量机构。螺杆测量装置包括定位夹持机构11，该定位夹持机构设置于底座10，用于承载待测螺杆S并使待测螺杆S的中心轴线处于水平状态；和测量机构12，该测量机构设置于底座10并邻近定位夹持机构11，用于在定位夹持机构11承载待测螺杆S的状态下，在水平方向上沿待测螺杆S的径向方向自动地对待测螺杆S进行测量。通过上述设置于底座10的定位夹持机构11承载待测螺杆S，使待测螺杆S的中心轴线处于水平状态，实现自动夹持定位，再由邻近定位夹持机构11设置的测量机构12在水平方向上沿待测螺杆S的径向方向自动地对待测螺杆S进行测量，从而提供了一种测量准确性和自动化程度相对较高的螺杆测量方案。

其中，如图2所示，测量机构12包括：第一测量机构13，该第一测量机构13安装于底座10并具有至少一个第一测量头131；第二测量机构14，该第二测量机构14安装于底座10并具有彼此间隔布置的多个第二测量头141，142，该多个第二测量头141，142的数量至少比第一测量头131的数量多一个，且任意第一测量头131和第二测量头141，142的中心轴线不重合。上述第一测量机构13和第二测量机构14的位置除在图2中表现形式外，两者位置也可以互换。其中，优选情况下，第一测量机构13和第二测量机构14分别位于定位夹持机构11的两侧，从而第一测量头131和多个第二测量头141，142分别从待测螺杆S的两侧水平地抵触于待测螺杆S的螺旋沟道中，第一测量头131和多个第二测量头141，142所在的水平面穿过待测螺杆S的中心轴线，从而能够通过该测量机构12实现对螺杆的螺旋沟道的直径的自动测量。为使测量机构12适用于不同型号参数的螺杆，优选情况下，第一测量头131和多个第二测量头141，142中的至少一者沿待测螺杆S的中心轴线方向为可浮动的，且第一测量头131和多个第二测量头141，142在垂直于待测螺杆S的中心轴线方向的水平方向上的位置均为可调节的。

为使测量头容易落入待测螺杆S的螺旋沟道中，第一测量头131和第二测量头141，142为球形，该球形与待测螺杆S的螺旋沟道具有相匹配的直径，从而避免测量过程中测量头在螺旋沟道内晃动，以使测量结果更加精确。为实现上述目的，第一测量头131和第二测量头141，142均为可拆卸地分别安装于第一测量机构13和第二测量机构14，可以包括螺纹、插装等方便安装拆卸的安装方式。

为实现通过上述测量机构12对待测螺杆S进行精确测量，需要定位夹持机构11对待测螺杆S稳定地夹持。其中，优选如图3和4所示，定位夹持机构11包括底板15，该底板15可拆卸地固定于底座10，以方便维护和更换，优选通过螺纹件固定安装。定位夹持机构11还包括第一支撑架16，该第一支撑架16固定设置于底板15上并设置有用于支撑待测螺杆S的至少一对第一支撑杆17，17’，该对第一支撑杆17，17’彼此间隔布置且均沿待测螺杆S的径向方向（垂直于待测螺杆S的轴向方向）延伸，从而形成支撑结构，同时对待测螺杆S起到一定的径向限位作用。定位夹持机构11还包括第二支撑架18，该第二支撑架18沿待测螺杆S轴向方向可移动地设置于底板15并具有用于支撑待测螺杆S的至少一对第二支撑杆19，19’。根据不同的待测螺杆S，通过上述第二支撑架18沿待测螺杆S轴向方向可移动地设置于底板15，能够手动或自动调节至少一对第二支撑杆19，19’相对于待测螺杆S的轴向位置，从而提高了该螺杆测量装置对不同螺杆的兼容性。进一步地，第一支撑杆17，17’和/或第二支撑杆19，19’的高度为可调节的，进一步提高螺杆测量装置对不同尺寸螺杆的柔性适用性。

如图4所示，上述螺杆测量装置的一对第一支撑杆17，17’和一对第二支撑杆19，19’的头部（即接触支撑待测螺杆S的结构）优选均为球形并支撑于待测螺杆S的螺旋沟道中，以使上述支撑杆的头部能够进入螺旋沟道内，对待测螺杆S在轴向方向上起到限位作用。为使待测螺杆S被稳定支撑，避免晃动，上述一对第一支撑杆17，17’和一对第二支撑杆19，19’的头部的球形与待测螺杆S的螺旋沟道具有相匹配的直径，使两者在测量状态下紧密贴合。如图4所示，第一支撑杆17，17’中的一者和/或第二支撑杆19，19’中的一者可以为沿待测螺杆S的轴向方向上为可浮动的，从而能够根据螺纹自行调整轴向位置落入螺旋沟道中，以适用于不同螺纹的待测螺杆S的支撑定位。

如图4所示，一对第一支撑杆17，17’之间的第一夹角α与一对第二支撑杆19，19’之间的第二夹角β可以为相同的，以使第一支撑杆17，17’与一对第二支撑杆19，19’对待测螺杆S各段的支撑环境（轴向和水平径向方向的支撑）保持一致，提高了螺杆测量装置多次测量结果的一致性。

如图4和图6所示，优选情况下，一对第一支撑杆17，17’相对于待测螺杆S的中心轴线所在的竖直平面M（如图6所示）为对称布置；和/或一对第二支撑杆19，19’相对于待测螺杆S的中心轴线所在的竖直平面M为对称布置。从而相对于待测螺杆S的中心轴线所在的竖直平面M对称布置的一对第一支撑杆17，17’和/或一对第二支撑杆19，19’在竖直平面M两侧对待测螺杆S的支撑力相同，提高支撑定位的稳定性。一对第一支撑杆17，17’和/或一对第二支撑杆19，19’与待测螺杆S的中心轴线所在的竖直平面M之间的夹角γ的范围优选为30度至60度之间，在该夹角γ的范围为30度至60度之间时，一对第一支撑杆17，17’和/或一对第二支撑杆19，19’能够达到最佳支撑效果，优选情况下，该夹角γ为45度。

如图4所示，定位夹持机构11可以包括至少一个引导板20，该引导板20竖直地安装于底板15和/或第一支撑架16，引导板20具有用于引导待测螺杆S的引导槽21。通过上述引导板20，将待测螺杆S放入待支撑位置时，待测螺杆S可以沿引导板20之间的引导槽21落入支撑位置，有效避免了操作不当时待测螺杆S从第一支撑杆17，17’和第二支撑杆19，19’上脱落。同时，在测量过程中，引导板20提供了待测螺杆S水平径向方向上的限位作用。进一步优选地，引导板20沿水平径向方向的位置为可调节的，一方面能够针对不同直径尺寸的待测螺杆S调整引导槽21的宽度，另一方面也可以在测量时起到对待测螺杆S轴向的限位作用。

在上述支撑定位的基础上，为进一步提高支撑定位的稳定，优选情况下，如图3和图5所示，螺杆测量装置包括下压机构22，该下压机构22包括：线性驱动器23，该线性驱动器23固定设置于底座10或底板15并具有可竖直方向线性移动的驱动杆24；旋转横杆25，该旋转横杆25的一端围绕竖直轴线L可转动地连接于驱动杆24；下压杆26，该下压杆26固定连接于旋转横杆25的另一端，下压杆26的底端用于对待测螺杆S弹性地施加竖直向下的下压力。通过该下压机构22，在测量过程中对待测螺杆S施加如图6所示竖直向下的弹性压力，与第一支撑杆17，17’和第二支撑杆19的支撑力相结合，将待测螺杆S固定于支撑位置，避免待测螺杆S在测量过程中移动或转动影响测量结果，从而进一步提高了测量结果的准确性。

在该下压机构22中，线性驱动器23可以为气缸、液压缸、电缸等线性驱动器。旋转横杆25一端铰接于线性驱动器23的驱动杆24，且相对于驱动杆24有可旋转的自由度，从而可以调节固定连接于旋转横杆25的另一端的下压杆26的位置。下压杆26可以为弹性材质，或者该下压杆26设置有弹性结构，从而对待测螺杆S弹性地施加竖直向下的下压力，有效保护待测螺杆S，避免刚性接触磨损工件。进一步优选地，上述下压杆26通过如弹簧的弹性件连接有朝向待测螺杆S的弹性材质（如橡胶）的压头。

根据本申请优选的实施方式，测量开始前首先将待测螺杆S沿引导板20之间的引导槽21落入测量位置，由第一支撑杆17，17’和第二支撑杆19提供支撑力。此时将下压机构22的下压杆26拨动至待测螺杆S的正上方，线性驱动器23的驱动杆24控制下压杆26下压，在弹性下压力的作用下，使第一支撑杆17，17’和第二支撑杆19的头部均落入待测螺杆S的螺旋沟道中，以固定待测螺杆S。与此同时，待测螺杆S使其径向水平两侧的第一测量头131和第二测量头141的头部也均落入待测螺杆S的螺旋沟道中，并将第一测量头131和第二测量头141，142撑开，从而使第一测量机构13和第二测量机构14分别获得测量值，进而得出待测螺杆S的几何参数。相比于传统上的手动测量的方式，提高了重复测量精度和测量效率。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (10)

1.螺杆测量装置，其特征在于，该螺杆测量装置包括：

底座（10），该底座（10）固定或可移动地设置于机架；

定位夹持机构（11），该定位夹持机构设置于所述底座（10），用于承载待测螺杆（S）并使所述待测螺杆（S）的中心轴线处于水平状态；和

测量机构（12），该测量机构设置于所述底座（10）并邻近所述定位夹持机构（11），用于在所述定位夹持机构（11）承载待测螺杆（S）的状态下，在水平方向上沿所述待测螺杆（S）的径向方向自动地对所述待测螺杆（S）进行测量；

所述测量机构（12）包括：第一测量机构（13），该第一测量机构（13）安装于所述底座（10）并具有第一测量头（131）；第二测量机构（14），该第二测量机构（14）安装于所述底座（10）并具有彼此间隔布置的多个第二测量头（141，142），其中：

所述第一测量机构（13）和第二测量机构（14）分别位于所述定位夹持机构（11）的两侧，从而所述第一测量头（131）和所述多个第二测量头（141，142）分别从所述待测螺杆（S）的两侧水平地抵触于待测螺杆（S）的螺旋沟道中。

2.根据权利要求1所述的螺杆测量装置，其特征在于，所述第一测量头（131）和所述多个第二测量头（141，142）所在的水平面穿过所述待测螺杆（S）的中心轴线。

3.根据权利要求2所述的螺杆测量装置，其特征在于，所述第一测量头（131）和第二测量头（141，142）为球形，该球形与所述待测螺杆（S）的螺旋沟道具有相匹配的直径。

4.根据权利要求1所述的螺杆测量装置，其特征在于，所述定位夹持机构（11）包括：

底板（15），该底板（15）可拆卸地固定于所述底座（10）；

第一支撑架（16），该第一支撑架（16）固定设置于所述底板（15）上并设置有用于支撑待测螺杆（S）的至少一对第一支撑杆（17，17’），该对第一支撑杆（17，17’）彼此间隔布置且均沿径向方向延伸；

第二支撑架（18），该第二支撑架（18）沿所述待测螺杆（S）轴向方向可移动地设置于所述底板（15）并具有用于支撑待测螺杆（S）的至少一对第二支撑杆（19，19’）。

5.根据权利要求4所述的螺杆测量装置，其特征在于，所述一对第一支撑杆（17，17’）和一对第二支撑杆（19，19’）的头部均为球形并支撑于所述待测螺杆（S）的螺旋沟道中，所述球形与所述待测螺杆（S）的螺旋沟道具有相匹配的直径。

6.根据权利要求4所述的螺杆测量装置，其特征在于，所述一对第一支撑杆（17，17’）之间的第一夹角α与所述一对第二支撑杆（19，19’）之间的第二夹角β为相同的。

7.根据权利要求4所述的螺杆测量装置，其特征在于，

所述一对第一支撑杆（17，17’）相对于所述待测螺杆（S）的中心轴线所在的竖直平面（M）为对称布置；和/或

所述一对第二支撑杆（19，19’）相对于所述待测螺杆（S）的中心轴线所在的竖直平面（M）为对称布置。

8.根据权利要求7所述的螺杆测量装置，其特征在于，所述一对第一支撑杆（17，17’）和一对第二支撑杆（19，19’）与所述待测螺杆（S）的中心轴线所在的竖直平面（M）之间的夹角γ的范围为30度至60度之间。

9.根据权利要求4所述的螺杆测量装置，其特征在于，所述定位夹持机构（11）包括至少一个引导板（20），该引导板（20）竖直地安装于所述底板（15）和/或第一支撑架（16），所述引导板（20）具有用于引导待测螺杆（S）的引导槽（21）。

10.根据权利要求4所述的螺杆测量装置，其特征在于，所述螺杆测量装置包括下压机构（22），该下压机构（22）包括：

线性驱动器（23），该线性驱动器（23）固定设置于所述底座（10）或底板（15）并具有可竖直方向线性移动的驱动杆（24）；

旋转横杆（25），该旋转横杆（25）的一端围绕竖直轴线（L）可转动地连接于所述驱动杆（24）；

下压杆（26），该下压杆（26）固定连接于所述旋转横杆（25）的另一端，所述下压杆（26）的底端用于对所述待测螺杆（S）弹性地施加竖直向下的下压力。

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