CN207816183U - 一种接触式内螺纹参数检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种接触式内螺纹参数检测装置，包括直线导轨、主轴电机、离合器、平行光源、支架、量具三爪卡盘、螺纹规、工件、工件三爪卡盘、工作台和可调弹性底座，平行光源设置在所述螺纹规的正上方，用于辅助螺纹规对齐工件；工件设置在所述螺纹规的正下方，所述直线导轨带动量具三爪卡盘及螺纹规上下移动，所述螺纹规接触并旋入工件的内螺纹；所述工件与工作台之间设置有可调弹性底座，用于微调工件居中，本实用新型操作简单，检测效率高，测量过程自动化，无需人工干预，并且零件越复杂，检测尺寸越多，自动检测效率优势越明显。
Description
技术领域
本实用新型属于机器视觉检测领域，具体涉及一种内螺纹检测装置。
背景技术
目前对机械部件内螺纹的检测方法有平面摄影和3D扫描等，平面摄影定制化程度低，只能测平面，装夹复杂，测量范围小；3D扫描仪价格昂贵，无法处理反光问题。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出了一种接触式内螺纹参数检测装置，采用机器视觉检测内螺纹尺寸，技术方案如下：
一种接触式内螺纹参数检测装置，包括直线导轨、主轴电机、离合器、支架、旋转台、螺纹规、工作台和可调弹性底座，所述直线导轨竖直设置在工作台上，所述支架在电机驱动下沿直线导轨上下位移，主轴电机设置在支架一端，所述主轴电机通过离合器连接和分离设置于支架上的用于为所述螺纹规输送扭矩的旋转台；工件设置在所述螺纹规的正下方，螺纹规在旋转台带动下接触并旋入工件的内螺纹。
进一步地，所述支架上还设置有量具三爪卡盘，用于夹持螺纹规。
进一步地，螺纹规的正上方设置有用于平行光源，用于对齐螺纹规和工件。
进一步地，可调弹性底座由弹性装夹台和弹簧组成，所述弹性装夹台用于夹持位于其上的工件。
进一步地，所述弹性装夹台与工作台之间设置有弹簧，用于微调工件居中。
进一步地，弹性装夹台上设置有三爪卡盘，用于夹持工件。
进一步地，所述的直线导轨由步进电机驱动。
进一步地，主轴电机输出轴上设置有扭矩传感器，用于检测并反馈螺纹规旋入工件的扭矩。
进一步地，还包括电气控制柜，用于监测扭矩传感器的参数来控制主轴电机的转速。
本实用新型具有以下的技术效果：
一、操作简单，检测效率高，尤其适用于批量产品内螺纹的检测。同一批次零件，初次示教后，仅需人工装夹，测量过程自动化，无需人工干预,并且零件越复杂，检测尺寸越多，自动检测效率优势越明显。
二、人工装夹后，自动寻找基准进行检测，无人为主观因素影响测量精度。同等精度下，设备价格仅为三坐标测量设备的1/4～1/3。
三、测量精度可根据测量需求定制，使用放大图像的方式，精度可达亚微米。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中，1-直线导轨；2-主轴电机；3-离合器；4-平行光源；5支架；6-量具三爪卡盘；7-螺纹规；8-工件；9工件三爪卡盘；10-弹性装夹台；11-弹簧；12-工作台。
具体实施方式
接触式内螺纹参数检测装置，包括直线导轨1、主轴电机2、离合器3、平行光源4、支架5、量具三爪卡盘6、螺纹规7、工件8、工件三爪卡盘9、工作台12和可调弹性底座，其特征在于，所述直线导轨1竖直设置在工作台12上，所述支架5在电机驱动下沿直线导轨1上下位移，主轴电机2设置在支架5一端，所述主轴电机2通过离合器3连接和分离设置于支架上的用于为所述螺纹规输送扭矩的旋转台；所述支架5上还设置有量具三爪卡盘，用于夹持螺纹规；平行光源4设置在所述螺纹规7的正上方，用于辅助螺纹规7对齐工件8；工件8设置在所述螺纹规7的正下方，所述直线导轨1带动量具三爪卡盘6及螺纹规7上下移动，所述螺纹规7接触并旋入工件8的内螺纹；所述工件8与工作台12之间设置有可调弹性底座，可调弹性底座由弹性装夹台10和弹簧11组成，所述弹性装夹台10用于夹持位于其上的工件8；所述弹性装夹台10与工作台12之间设置有弹簧11，用于微调工件8居中。
直线导轨1由步进电机驱动。
此外，本实用新型还由10寸工业触摸屏、电气控制柜、扭矩传感器、转速传感器、电磁离合器、光学辅助对齐装置等部分组成。工作台12使用不锈钢管和钢板焊接组成，底部安装4个带锁紧的万向脚轮；10寸工业触摸屏用来显示人机交互信息和实时反馈工作状态信息，也可以通过触摸屏来控制设备。
电气控制柜安装PLC等电气元件，来控制机器的自动化工作。
主轴电机2驱动工件检测量具的旋转，检验量具为标准M30～M120内螺纹规。
扭矩传感器检测主轴量具额实时扭矩，扭矩范围为1～10N·m。
转速传感器检测主轴实时转速，转速范围为50～200转/分钟。
离合器3为电磁离合器，连接和分离主轴电机2和旋转台。
直线导轨1(步进电机)带动量具三爪卡盘6及螺纹规7上下移动，接触螺纹。
光学辅助对中设备手动安装工件时配合使其居中对齐安装。
量具三爪卡盘6夹持螺纹规7。
工件三爪卡盘9夹持工件8。
可调弹性底座微调工件居中。
参考图1所示，使用工件三爪卡盘9装夹工件8，量具三爪卡盘6装夹螺纹规7，保证工件8与螺纹规7的同轴度。通过平行光源4，观察工件与量具是否对齐，避免对工件表面造成划伤。直线导轨1带动量具及主轴旋转部件上下移动，装夹完成后，量具下移至接触工件螺纹部分，触发弹性装夹台中的行程开关，下移停止。主轴电机2带动量具旋转，螺纹规7旋入工件8，进行检测，并记录圈数及行程。螺纹规8转到底部时，力矩突然增加，力矩传感器将信号发送给PLC控制器，离合器分离驱动轴，防止电机减速导致力矩过大，主轴电机2停止旋转，然后，反向转出，复位，同时记录相关检测数据。
转速调节(控制环1)：触摸屏设定主轴转速，转速传感器采集转速反馈给控制器PLC做PID控制，PLC再输出控制电机。
扭矩控制：触摸屏设定主轴扭矩。扭矩传感器采集主轴扭矩，反馈给PLC。当反馈扭矩大于设定扭矩时PLC控制电磁离合器分断主轴驱动，并停机报警，延时一定时间后若无紧急处理则自动反转退出螺纹规。
检测过程为：
(1)、开启设备电源，用三爪卡盘手动装夹螺纹规7和工件8。
(2)、配合平行光线对准螺纹，若工件7没有对中螺纹规8，调节弹性底座使其对中。
(3)、设置主轴转速和峰值扭矩。
(4)、开启设备，若主轴扭矩大于预设值主轴自动停机并数据报警，操作人员确认，若合格，设备会自动停机一定时间后自动反转退出完成一次检测，若不合格操作人员需要手动停机。
(5)、检验完毕，关闭电源，卸下工装和量具。
Claims (9)
1.一种接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：包括直线导轨(1)、主轴电机(2)、离合器(3)、支架(5)、旋转台、螺纹规(7)、工作台(12)和可调弹性底座，所述直线导轨(1)竖直设置在工作台(12)上，所述支架(5)在电机驱动下沿直线导轨(1)上下位移，主轴电机(2)设置在支架(5)一端，所述主轴电机(2)通过离合器(3)连接和分离设置于支架上的用于为所述螺纹规输送扭矩的旋转台；工件(8)设置在所述螺纹规(7)的正下方，螺纹规(7)在旋转台带动下接触并旋入工件(8)的内螺纹。
2.根据权利要求1所述的接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：所述支架(5)上还设置有量具三爪卡盘，用于夹持螺纹规(7)。
3.根据权利要求1所述的接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：螺纹规(7)的正上方设置有用于平行光源(4)，用于对齐螺纹规(7)和工件(8)。
4.根据权利要求1所述的接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：可调弹性底座由弹性装夹台(10)和弹簧(11)组成，所述弹性装夹台(10)用于夹持位于其上的工件(8)。
5.根据权利要求4所述的接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：所述弹性装夹台(10)与工作台(12)之间设置有弹簧(11)，用于微调工件(8)居中。
6.根据权利要求4所述的接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：弹性装夹台(10)上设置有三爪卡盘，用于夹持工件(8)。
7.根据权利要求1所述的接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：所述的直线导轨(1)由步进电机驱动。
8.根据权利要求1所述的接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：主轴电机(2)输出轴上设置有扭矩传感器，用于检测并反馈螺纹规旋入工件的扭矩。
9.根据权利要求8所述的接触式内螺纹参数检测装置，其特征在于：还包括电气控制柜，用于监测扭矩传感器的参数来控制主轴电机(2)的转速。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116147555A (zh) * | 2023-04-19 | 2023-05-23 | 山东恒圣石墨科技有限公司 | 一种石墨夹头内螺纹尺寸的检测装置及控制方法 |
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2018
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| CN116147555B (zh) * | 2023-04-19 | 2023-07-04 | 山东恒圣石墨科技有限公司 | 一种石墨夹头内螺纹尺寸的检测装置及控制方法 |
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