CN113551574B - 一种金属产品螺纹检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属产品螺纹检测装置，包括卡死保护机构、安装机构和检测机构，卡死保护机构包括两个能进入组合或分离状态的第一卡死保护零件和第二卡死保护零件，第一卡死保护零件上形成第一转轴，第一转轴连接第一轴承；安装机构包括螺纹规安装套管，螺纹规安装套管包括套管主体，套管主体上形成第二转轴，第二转轴上设置第二轴承，所述的第二轴承与第二卡死保护零件之间设置第一弹性复位件；所述的检测机构包括螺纹规，所述的螺纹规与螺纹规安装套管的套管主体连接。本发明不仅能检测螺纹圈数，还能检测螺纹尺寸，功能多样化。带有卡死保护机构，在遇到螺纹圈数缺失的产品时能使两个卡死保护零件脱离，形成保护。

Description

一种金属产品螺纹检测装置

技术领域

本发明涉及用于金属产品上内螺纹的螺纹圈数检测和螺纹通止检测装置，尤其是一种金属产品螺纹检测装置。

背景技术

在3C行业中，时常需要对金属产品攻内螺纹；金属产品上内螺纹的加工有通过丝锥在预先加工的圆孔中切出内螺纹；以此种加工方式会出现以下情况：1.丝锥前端因为磨损，那么用丝锥前端加工出来的螺纹实际并没有加工到位，此时加工出来的内螺纹圈数偏少；2.丝锥因磨损或是丝锥的加工误差导致丝锥尺寸偏小，此时加工出来的内螺纹可能出现螺纹尺寸偏小；3.对于加工性能差的金属材料，为了保证内螺纹加工完整，会增加回丝工序，此时加工出来的内螺纹可能会出现螺纹尺寸偏大；4.因为操作人员失误使用尺寸偏大的丝锥，此时加工出来的内螺纹螺纹尺寸偏大；针对以上四种情况，现有的检测方式有人工检测和机器视觉检测。

人工检测时针对上述问题，使用螺纹塞规检测，螺纹通规可以用来检测上述情况1和情况2，即螺纹圈数是否正确，螺纹尺寸是否偏小；螺纹止规可以用来检测上述情况3和情况4，即螺纹尺寸是否偏大；操作人员使用时，使螺纹规的通端与被测螺纹对正后，用大拇指与食指转动螺纹规或被测产品，使其在自由状态下旋转。

按照被测产品的螺纹的图示说明，旋转螺纹圈数大于螺纹图示说明的圈数,则判定为合格，不可强行用力旋转，否则为不合格品；在螺纹规的止规与被测螺纹对正后，旋入螺纹长度在2个螺距之内止住为合格，不可强行用力旋转，否则判为不合格品，有被测产品的图示说明时，应按照图示说明做判定；人工检测依赖于操作人员的手法，对于同一位操作人员，每次旋转螺纹规或被测产品的旋转力不尽相同，检测结果存在误差；当使用通规旋转时，操作人员需要记住圈数，对于长时间作业来说，容易因为操作人员疲劳，出现计数出错；除此之外，因为操作人员变更，在培训过后操作人员的操作手法需要一个适应期，在此期间里，产品检测存在误差。

机器视觉检测螺纹圈数的过程是采集图像→图像预处理→轮廓匹配→位置补正→螺纹检测→数据判断→数值显示；机器视觉检测消除了因操作人员操作手法和主观判断带来误差，但是因为检测原理和螺纹形状两方面的原因，只能用于检测螺纹圈数正确与否，不能检测螺纹尺寸是否正确。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺点，提供一种金属产品螺纹检测装置，能够快速检准确的测螺纹圈数以及检测螺纹尺寸，结构简单，操作方便。

为此，本发明采取如下的技术方案：一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于包括卡死保护机构、安装机构和检测机构，所述的卡死保护机构包括两个能进入组合或分离状态的第一卡死保护零件和第二卡死保护零件，所述的第一卡死保护零件上形成第一转轴，第一转轴连接第一轴承；所述的安装机构包括螺纹规安装套管，所述的螺纹规安装套管包括套管主体，套管主体上形成第二转轴，所述的第二转轴上设置第二轴承，所述的第二轴承与第二卡死保护零件之间设置第一弹性复位件；所述的检测机构包括螺纹规，所述的螺纹规与螺纹规安装套管的套管主体连接。

本发明中，在第一卡死保护零件顺时针旋转时，在两个卡死保护零件相接触合体并一个方向运动，压缩第一弹簧，该弹簧因为压缩又产生反向力，从而第一卡死保护零件和第二卡死保护零件组合一起旋转；

但当遇到螺纹圈数缺失的产品时，即第二卡死保护零件无法与第一卡死保护零件一同旋转时，第二卡死保护零件向下运动，弹簧压缩产生的反作用力也无法维持两个卡死保护零件一同旋转，第二卡死保护零件会继续向下运动，直到接触面完全脱离，形成保护，还会产生“哒、哒、哒”的金属撞击声，提示操作者。

作为优选，所述的套管主体内形成轴向通孔，通孔内设置第二弹簧，所述的螺纹规插入通孔内，抵靠第二弹簧。该结构使螺纹规除了旋转以外还具有轴向的力推动螺纹规往轴向运动，当弹簧受到压缩时，提供轴向力，让螺纹规轴向运动，以便进行螺纹通止检测。

作为优选，所述的检测机构还包括检测块和检测片，所述的检测块套装在螺纹规上，所述的检测片设置在检测块上方，且检测片的高度可调，所述的检测块和检测片分别通过导线引出并连接形成回路，回路上设置器件判断回路的导通状态。

作为优选，所述的检测机构还包括检测辅助调节片、检测辅助块和导柱，所述的检测片通过导柱连接在检测辅助块，所述的第二轴承外部设置轴承安装座，所述的轴承安装座通过检测辅助调节片与检测辅助块连接，所述检测辅助块的上下高度可调。从检测块和检测片引出导线形成回路，判断此回路的开关闭合，并且通过调节检测辅助调节片的位置和检测块在螺纹规上的位置，可以找到一个位置用来判断螺纹规的通止情况。

作为优选，所述的检测辅助调节片上端连接轴承安装座，所述的检测辅助块在两侧形成插槽，插槽内设置多个定位孔，检测辅助调节片下部插入插槽内，检测辅助调节片下部形成条形孔，通过紧固件将检测辅助调节片定位在检测辅助块上。

作为优选，所述套管主体在下方侧部设置定位孔，所述的定位孔内设置螺纹规定位珠，所述定位珠的外部位于套管主体上设置外挡套。针对螺纹不同的产品，需要更换不同的螺纹规，以及实际使用时螺纹规可能出现磨损、断裂时，便于更换。

作为优选，所述的螺纹规上与螺纹规定位珠相对的一侧形成轴向的U形浅槽。当螺纹规安装定位柱轴向运动到螺纹规U型浅槽两端时，因为径向尺寸变大，在外挡套的挤压下，小球停止轴向运动，同时对螺纹规径向的压力增大，在压力作用下，螺纹规也停止轴向运动，由此实现螺纹规可以轴向浮动，但是又存在限位的功能。

作为优选，所述套管主体外部设置第三弹簧和下限位环套，所述的外挡套位于第三弹簧和下限位环套之间并被限位。当需要更换螺纹规时，用手将外挡套往第三弹簧方向移动，且此时定位珠在螺纹规U型浅槽内，这时可以去除螺纹规。在第三弹簧的作用下，工作状态时外挡套始终保持位置不变，故工作时也能保证螺纹规始终在螺纹规安装套管内，不会掉落。

作为优选，所述的第一卡死保护零件和第二卡死保护零件的匹配端面上形成对应错开的锯齿状结构。

作为优选，所述的第一转轴和第二转轴上分别形成卡槽，所述第一转轴的卡槽内卡接第一卡簧，所述第二转轴的卡槽内卡接第二卡簧，所述第一卡簧的下方设置第一轴承，所述第二卡簧的上方设置第二弹簧，下方设置第二轴承。

本发明的有益效果在于：

1.本发明不仅能检测螺纹圈数，还能检测检测螺纹尺寸，功能多样化。

2.本发明装置带有卡死保护机构，在遇到螺纹圈数缺失的产品时能使两个卡死保护零件脱离，形成保护。

3.通过检测块和检测片引出的导线形成回路，判断此回路的开关闭合，能够快速判断螺纹规的通止情况。

4.螺纹规可以轴向浮动，但是又存在限位的功能，方便更换螺纹规，能够针对不同产品进行检测，也能在破损后及时更换。

附图说明

图1为本发明的爆炸图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为卡死保护机构的示意图。

图4为本发明检测机构的示意图。

图5为本发明检测辅助调节片位置调节后的示意图。

图6为安装机构与管套主体的配合结构。

图7为第二弹簧的安装位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1-图7所示的一种金属产品螺纹检测装置，包括卡死保护机构A、安装机构B和检测机构C，所述的卡死保护机构包括两个能进入组合或分离状态的第一卡死保护零件3和第二卡死保护零件4，所述的第一卡死保护零件上形成第一转轴23，第一转轴连接第一轴承1；所述的安装机构包括螺纹规安装套管11，所述的螺纹规安装套管包括套管主体26，套管主体上形成第二转轴22，所述的第二转轴上设置第二轴承8，所述的第二轴承与第二卡死保护零件之间设置第一弹性复位件5；检测机构包括螺纹规20，的螺纹规与螺纹规安装套管的套管主体连接。第一转轴和第二转轴上分别形成卡槽，所述第一转轴的卡槽内卡接第一卡簧2，所述第二转轴的卡槽内卡接第二卡簧6，所述第一卡簧的下方设置第一轴承1，所述第二卡簧的上方设置第二弹簧9，下方设置第二轴承8。

如图4-图5所示，检测机构还包括检测块17和检测片19，所述的检测块套装在螺纹规上，所述的检测片设置在检测块上方，且检测片的高度可调，所述的检测块和检测片分别通过导线引出并连接形成回路，回路上设置器件判断回路的导通状态。检测机构还包括检测辅助调节片12、检测辅助块16和导柱18，所述的检测片通过导柱连接在检测辅助块，所述的第二轴承外部设置轴承安装座7，所述的轴承安装座通过检测辅助调节片与检测辅助块连接，所述检测辅助块的上下高度可调。检测辅助调节片上端连接轴承安装座，所述的检测辅助块在两侧形成插槽24，插槽内设置多个定位孔，检测辅助调节片12下部插入插槽内，检测辅助调节片下部形成条形孔，通过紧固件将检测辅助调节片定位在检测辅助块上。

如图6所示，套管主体在下方侧部设置定位孔21，所述的定位孔内设置螺纹规定位珠13，所述定位珠的外部位于套管主体上设置外挡套14。

如图7所示，套管主体26内形成轴向通孔，通孔内设置第二弹簧9，所述的螺纹规插入通孔内，抵靠第二弹簧9。

螺纹规上与螺纹规定位珠相对的一侧形成轴向的U形浅槽25。套管主体外部设置第三弹簧10和下限位环套14，所述的外挡套位于第三弹簧和下限位环套之间并被限位。第一卡死保护零件3和第二卡死保护零件4的匹配端面上形成对应错开的锯齿状结构。

如图3所示，本发明测试过程如下：对于好的产品，在检测时首先设定好螺纹规需要旋转圈数，螺纹规可以完全转入产品中。

第一卡死保护零件上有类似于锯齿的形状，同样第二卡死保护零件上有对应锯齿的形状，在第一卡死保护零件顺时针旋转时，在第一卡死保护零件和第二卡死保护零件接触面的作用下，卡死保护零件整体向左运动，压缩第一弹簧，第一弹簧因为压缩又产生向右的力，从而两个卡死保护零件一起旋。

但当遇到螺纹圈数缺失的产品时，即第二卡死保护零件无法与第一卡死保护零件1一同旋转时，第二卡死保护零件向左运动，弹簧压缩产生的反作用力也无法维持第一卡死保护零件与第二卡死保护零件一同旋转，那么，第二卡死保护零件就会继续向左运动，直到接触面完全脱离，卡死保护零件这时在弹簧力作用下，向右运动；卡死保护零件由此反复运动，会形成“哒、哒、哒”的金属撞击声。

检测时，螺纹规除了旋转以外还需要有轴向的力推动螺纹规往轴向运动；除此之外，对螺纹通止检测时，需要使用螺纹通规检测而和螺纹止规检测，并且针对螺纹不同的产品，需要更换不同的螺纹规，以及实际使用时螺纹规可能出现磨损、断裂时，需要更换螺纹规。螺纹规底部和螺纹规安装套管之间有第二弹簧2，当第二弹簧2受到压缩时，提供轴向力，让螺纹规轴向运动。

螺纹规上有U型的浅槽，当螺纹规安装小球轴向运动到螺纹规U型浅槽两端时，因为径向尺寸变大，在螺纹规安装零件1的挤压下，小球停止轴向运动，同时对螺纹规径向的压力增大，在压力作用下，螺纹规也停止轴向运动，由此实现螺纹规可以轴向浮动，但是又存在限位的功能。

当需要更换螺纹规时，用手将外挡套1往第三弹簧方向移动，且此时定位珠在螺纹规U型浅槽内，这时可以去除螺纹规。在第三弹簧的作用下，工作状态时螺纹规安装零件始终保持位置不变，故工作时也能保证螺纹规始终在螺纹规安装套管内，不会掉落。

检测机构中检测块与螺纹规连接在一起运动，可以相对检测辅助块上下运动，从而与检测片贴合、分离；检测块和检测片引出导线形成回路，判断此回路的开关闭合，并且通过调节检测辅助调节片的位置和检测块在螺纹规上的位置，理论上可以找到一个位置用来判断螺纹规的通止情况。

例如，使用螺纹通规检测正常产品时，理论上可以找到某个位置，当一开始螺纹规与产品接触时，让检测块和检测片接触，回路闭合；随着螺纹规旋转，检测块会随着螺纹规的旋转向下运动，当旋转圈数正好为图纸指定圈数时，检测块和检测片分离，回路断开，通过检测回路时候先闭合后断开，就判断出了螺纹尺寸是否偏小，螺纹圈数是否偏少。

上述内容仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明。凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于包括卡死保护机构(A)、安装机构(B)和检测机构(C)，所述的卡死保护机构包括两个能进入组合或分离状态的第一卡死保护零件(3)和第二卡死保护零件(4)，所述的第一卡死保护零件上形成第一转轴(23)，第一转轴连接第一轴承(1)；所述的安装机构包括螺纹规安装套管(11)，所述的螺纹规安装套管包括套管主体(26)，套管主体上形成第二转轴(22)，所述的第二转轴上设置第二轴承(8)，所述的第二轴承与第二卡死保护零件之间设置第一弹性复位件(5)；所述的检测机构包括螺纹规(20)，所述的螺纹规与螺纹规安装套管的套管主体连接；

所述的检测机构还包括检测块(17)和检测片(19)，所述的检测块套装在螺纹规上，所述的检测片设置在检测块上方，且检测片的高度可调，所述的检测块和检测片分别通过导线引出并连接形成回路，回路上设置器件判断回路的导通状态；

所述的检测机构还包括检测辅助调节片(12)、检测辅助块(16)和导柱(18)，所述的检测片通过导柱连接在检测辅助块，所述的第二轴承外部设置轴承安装座(7)，所述的轴承安装座通过检测辅助调节片与检测辅助块连接，所述检测辅助块的上下高度可调。

2.根据权利要求1所述的一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于所述的套管主体(26)内形成轴向通孔，通孔内设置第二弹簧(9)，所述的螺纹规插入通孔内，抵靠第二弹簧(9)。

3.根据权利要求2所述的一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于所述的检测辅助调节片上端连接轴承安装座，所述的检测辅助块在两侧形成插槽(24)，插槽内设置多个定位孔，检测辅助调节片(12)下部插入插槽内，检测辅助调节片下部形成条形孔，通过紧固件将检测辅助调节片定位在检测辅助块上。

4.根据权利要求3所述的一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于所述套管主体在下方侧部设置定位孔(21)，所述的定位孔内设置螺纹规定位珠(13)，所述定位珠的外部位于套管主体上设置外挡套(14)。

5.根据权利要求4所述的一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于所述的螺纹规上与螺纹规定位珠相对的一侧形成轴向的U形浅槽(25)。

6.根据权利要求4所述的一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于所述套管主体外部设置第三弹簧(10)和下限位环套(14)，所述的外挡套位于第三弹簧和下限位环套之间并被限位。

7.根据权利要求1所述的一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于所述的第一卡死保护零件(3)和第二卡死保护零件(4)的匹配端面上形成对应错开的锯齿状结构。

8.根据权利要求1所述的一种金属产品螺纹检测装置，其特征在于所述的第一转轴和第二转轴上分别形成卡槽，所述第一转轴的卡槽内卡接第一卡簧(2)，所述第二转轴的卡槽内卡接第二卡簧(6)，所述第一卡簧的下方设置第一轴承(1)，所述第二卡簧的上方设置第二弹簧(9)，下方设置第二轴承(8)。

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