CN112729094A - 一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，检测装置基体为中空腔体，在检测装置基体上内嵌有屏幕。在检测装置基体上设有定位圆槽，待检测螺杆轴放置在定位圆槽内，定位圆槽用于定位螺杆轴，保证检测精度。在定位圆槽上开有通孔，在通孔内滑动连接测量块B，测量块A固定在定位圆槽上。在检测装置基体上设有通孔，在通孔内滑动连接滑块，滑块的下端与测量块B的下端相连接，即移动滑块便可带动测量块B在定位圆槽上轴向移动。容栅位移传感器设在检测装置基体内，容栅位移传感器测量的数据可在屏幕上显示。本发明可对螺杆轴零件的螺纹厚度实现精准有效的检测，保证装配质量，更好的对汽车踏板的行程进行精确控制，延长制动系统的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于螺杆轴质量检测领域，特别涉及螺杆轴的螺纹厚度快速检测装置。
背景技术
现代的汽车电子化程度越来越高，新能源汽车和自动驾驶汽车的发展又进一步加快了这种趋势。线性制动系统作为高科技的代表之一，不仅能满足制动性能的要求，而且还具有高性能、可靠性和集成化的特性。线控制动是驾驶汽车“控制执行层”中最关键的，也是技术难度最高的部分。与传统的刚性连接或液压连接相比，线控制动系统的刹车踏板仅仅只连接一个位置传感器，由中空螺杆轴负责精确输出踏板行程信号，然后再将位移信号转化为电信号，传给电子控制单元，实现踏板行程和制动力按照比例进行调控。
中空螺杆轴结构复杂，对加工的精度要求高，且市场需求量较大。目前，国内已基本实现螺杆轴的自主加工，打破了国际巨头的技术垄断。但是，由于缺乏对其加工精度的检测，使得生产出的螺杆轴的质量普遍较低，严重降低了螺杆轴的市场竞争力。
发明内容
本发明目的是提供一种对螺杆轴零件的螺纹厚度实现精准有效的检测，保证装配质量，更好的对汽车踏板的行程进行精确控制，进而延长制动系统的使用寿命的螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置。
本发明主要包括有检测装置基体、测量块A、测量块B、容栅位移传感器和屏幕。
其中，检测装置基体为中空腔体，在检测装置基体上内嵌有屏幕。在检测装置基体上设有定位圆槽，待检测螺杆轴放置在定位圆槽内，定位圆槽用于定位螺杆轴，保证检测精度。在定位圆槽上开有通孔，在通孔内滑动连接测量块B，测量块A固定在定位圆槽上。在检测装置基体上设有通孔，在通孔内滑动连接滑块，滑块的下端与测量块B的下端相连接，即移动滑块便可带动测量块B在定位圆槽上轴向移动。容栅位移传感器设在检测装置基体内，容栅位移传感器测量的数据可在屏幕上显示。
优选地，定位槽的内径与待测螺杆轴的外径相等。
优选地，在定位圆槽上开有条形通孔，使得测量块B相对于定位圆槽轴向移动。
优选地，测量块A的前侧面与测量块B的后侧面处于同一水平线上且在过圆槽中心轴线的竖直平面内，测量块A的一端与定位圆槽上条形通孔的一端相齐。
优选地，在检测装置基体上设有条形通孔，与定位圆槽上的条形通孔相平行。
优选地，容栅位移传感器的主栅固定在定位圆槽上的条形通孔上，主栅的长度与定位圆槽上的条形通孔的长度相同。容栅位移传感器的副栅固定在测量块B上，通过容栅位移传感器测量出测量块A和测量块B之间的距离，并通过屏幕显示。当测量块A与测量块B的接触角点接触时，屏幕显示为零。
优选地，在检测装置基体上设有计算存储辅助机构，通过测量出测量块A和测量块B的距离，即为螺杆轴的螺纹厚度，使用计算存储辅助机构，螺纹厚度与螺纹螺旋升角的余弦值相乘，便可得出螺纹的法向厚度，并通过计算存储辅助机构存储测量结果。
在使用本发明的过程中，移动滑块调整测量块B到适当位置，将螺杆轴放置在定位槽内，使得一个螺纹落入测量块A和测量块B之间，轴向移动滑块以调整测量块B的轴向位置，使得被测螺纹与测量块A、测量块B均接触，通过容栅位移传感器测量出测量块A和测量块B之间的距离，测量块A和测量块B之间的距离即为螺纹厚度，测量数值实时显示在屏幕上。利用计算存储辅助机构，螺纹厚度与螺纹螺旋升角的余弦值相乘，便可计算出螺纹的法向厚度。径向旋转螺杆轴，改变螺纹与测量块A、测量块B的接触，获得螺杆轴不同位置处的螺纹厚度，存储每次的测量结果，进行误差分析，进而获得螺杆轴的冷精挤加工参数。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
通过螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，对螺杆轴零件的螺纹厚度实现精准有效的检测，保证装配质量，更好的对汽车踏板的行程进行精确控制，延长制动系统的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的螺杆轴螺纹厚度检测原理示意图；
图2为本发明的螺杆轴螺纹厚度检测装置的立体示意简图；
图3为本发明的容栅位移传感器的结构示意简图；
图中，1-测量块A、2-测量块B、3-定位圆槽、4-滑块、5-屏幕、6-容栅位移传感器的主栅、7-容栅位移传感器的副栅。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
在图1、图2和图3所示的本发明的示意简图中，检测装置基体为中空腔体，在检测装置基体上内嵌有屏幕5。在检测装置基体上设有定位圆槽3，定位槽的内径与待测螺杆轴的外径相等。待检测螺杆轴放置在定位圆槽内，定位圆槽用于定位螺杆轴，保证检测精度。在定位圆槽上开有条形通孔，在通孔内滑动连接测量块B2，使得测量块B相对于定位圆槽轴向移动。测量块A1固定在定位圆槽上，测量块A的前侧面与测量块B的后侧面处于同一水平线上且在过螺杆轴中心轴线的竖直平面内，测量块A的一端与定位圆槽上条形通孔的一端相齐。测量块A和测量块B的材质均为4Cr13钢。在检测装置基体上设有条形通孔，与定位圆槽上的条形通孔相平行。在通孔内滑动连接滑块4，滑块的下端与测量块B的下端相连接，即移动滑块便可带动测量块B在定位圆槽上轴向移动。容栅位移传感器设在检测装置基体内，容栅位移传感器的主栅6固定在定位圆槽上的条形通孔上，主栅的长度与定位圆槽上的条形通孔的长度相同。容栅位移传感器的副栅7固定在测量块B上，通过容栅位移传感器测量出测量块A和测量块B之间的距离，并通过屏幕显示。当测量块A与测量块B的接触角点接触时，屏幕显示为零。在检测装置基体上设有计算存储辅助机构，通过测量出测量块A和测量块B的距离，即为螺杆轴的螺纹厚度，使用计算存储辅助机构，螺纹厚度与螺纹螺旋升角的余弦值相乘，便可得出螺纹的法向厚度，并通过计算存储辅助机构存储测量结果。
某线控制动系统采用的螺杆轴外径18.5mm，冷精挤压螺纹后的长度为400mm，螺旋升角30度，螺纹厚度1.7mm，螺纹高度1.5mm，螺纹头数4头，螺旋槽宽2.5mm，螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置的检测步骤如下：
(1)通过移动滑块，调整测量块B到适当位置，将螺杆轴放置在定位槽内，使得一个螺纹落入测量块A和测量块B之间，定位槽内径18.5mm,测量块A和测量块B均为柱体，横截面长为1mm，宽为2mm，测量块A和测量块B落入螺纹槽的深度为0.75mm；
(2)轴向移动滑块以调整测量块B的轴向位置，使得被测螺纹与测量块A、测量块B均接触，容栅位移传感器的量程10mm，分辨率0.001mm，测量块A和测量块B之间的距离即为螺纹厚度，数值实时显示在屏幕上。
(3)利用计算存储辅助机构，螺纹厚度与螺纹螺旋升角的余弦值相乘，便可计算出螺纹的法向厚度；
(4)径向旋转螺杆轴，改变螺纹与测量块A、测量块B的接触，获得螺杆轴不同位置处的螺纹厚度，存储每次的测量结果，进行误差分析，进而优化螺杆轴的冷精挤加工参数。
Claims (7)
1.一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，主要包括有检测装置基体、测量块A、测量块B、容栅位移传感器和屏幕，其特征在于：检测装置基体为中空腔体，在检测装置基体上内嵌有屏幕，在检测装置基体上设有定位圆槽，待检测螺杆轴放置在定位圆槽内，在定位圆槽上开有通孔，在通孔内滑动连接测量块B，测量块A固定在定位圆槽上，在检测装置基体上设有通孔，在通孔内滑动连接滑块，滑块的下端与测量块B的下端相连接，容栅位移传感器设在检测装置基体内，容栅位移传感器测量的数据可在屏幕上显示。
2.根据权利1所述的一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，其特征在于：定位槽的内径与待测螺杆轴的外径相等。
3.根据权利1所述的一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，其特征在于：在定位圆槽上开有条形通孔，使得测量块B相对于定位圆槽轴向移动。
4.根据权利1所述的一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，其特征在于：测量块A的前侧面与测量块B的后侧面处于同一水平线上且在过中心轴线的竖直平面，测量块A的一端与定位圆槽上条形通孔的一端相齐。
5.根据权利1所述的一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，其特征在于：在检测装置基体上设有条形通孔，与定位圆槽上的条形通孔相平行。
6.根据权利1所述的一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，其特征在于：容栅位移传感器的主栅固定在定位圆槽上的条形通孔上，主栅的长度与定位圆槽上的条形通孔的长度相同，容栅位移传感器的副栅固定在测量块B上，通过容栅位移传感器测量出测量块A和测量块B之间的距离，并通过屏幕显示。
7.根据权利1所述的一种螺杆轴零件的螺纹厚度快速检测装置，其特征在于：在检测装置基体上设有计算存储辅助机构，通过测量出测量块A和测量块B的距离，即为螺杆轴的螺纹厚度，使用计算存储辅助机构，螺纹厚度与螺纹螺旋升角的余弦值相乘，便可得出螺纹的法向厚度，并通过计算存储辅助机构存储测量结果。
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| CN (1) | CN112729094A (zh) |
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| US6047479A (en) * | 1997-04-03 | 2000-04-11 | Galestien; Reginald | Method and device for accurately measuring a longitudinal contour of a measuring object, such as a screw thread and similar geometries |
| CN102022969A (zh) * | 2009-09-22 | 2011-04-20 | 郭志伟 | 柔性物体厚度测量装置 |
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2020
- 2020-12-15 CN CN202011472756.8A patent/CN112729094A/zh active Pending
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