CN214250789U - 螺纹检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种螺纹检测装置，包括基板、动态力矩传感器、柔性刀柄、通规或止规、电机、电机编码器及控制器，动态力矩传感器安装于基板上，且其输入轴与电机的输出轴传动连接，其输出轴通过柔性刀柄与通规或止规传动连接，电机编码器用于获取通规或止规的旋转角度，控制器通过电缆分别与电机、电机编码器及动态力矩传感器电连接，以控制电机工作，获取电机编码器及动态力矩传感器检测获得的数据信息。本实用新型螺纹检测装置通过控制器控制电机工作以驱动柔性刀柄转动而带动通规或止规旋转，通过电机编码器及动态力矩传感器分别获取旋转角度及旋转扭矩的变化值，以自动进行螺纹检测，且柔性刀柄可提供轴向或径向的让位，确保测试过程的流畅。

Description

螺纹检测装置

技术领域

本实用新型涉及螺纹检测技术领域，尤其涉及一种螺纹检测装置。

背景技术

随着我国的经济进入一个稳定的时期，对于工业产品的质量要求也越来越高，对工业紧固件如螺纹相关产品的生产需求也越来越高。为保证螺纹相关产品的质量，需要对产品的螺纹进行检测，目前，螺纹检测大多通过螺纹通规或止规人工检测，通止规通常包括通规和止规两个量具部分，通止规检验螺纹的原理为施加一定的力矩到通止规上，当采用通规检测时，通规能顺利通过螺纹为良品，反之为不良品；当采用止规检测时，止规如果在规定的圈数内止住则为良品，未止住则为不良品。为了保证产品品质，螺纹都必须全检每个孔，劳动强度大且容易漏检，人工检测效率低，影响企业生产效率。且大量的检测工作需要大量的人力，生产成本高，同时，长期大量的人工检测，容易造成视觉疲劳，为检测带来严重的误差，良品率低，且效率低下，不适于对大批量的螺纹工件进行检测。同时，由于采用人工手动检测，每个检测员的出力力度无法量化，且计算止规的圈数也是靠检验员的估判，精确度低。

鉴于此，有必要提供一种可解决上述缺陷的螺纹检测装置以自动检测螺纹。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种螺纹检测装置以自动检测螺纹。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下所述的技术方案：一种螺纹检测装置，包括基板、动态力矩传感器、柔性刀柄、通规或止规、电机、电机编码器及控制器，所述动态力矩传感器安装于所述基板上，且其输入轴与电机的输出轴传动连接，所述动态力矩传感器的输出轴与所述柔性刀柄传动连接，以控制柔性刀柄的转动，所述柔性刀柄与通规或止规传动连接，以带动通规或止规随柔性刀柄转动而转动，所述电机编码器用于获取通规或止规的旋转角度，所述控制器通过电缆分别与电机、电机编码器及动态力矩传感器电连接，以控制电机工作，获取电机编码器及动态力矩传感器检测获得的数据信息。

其进一步技术方案为：所述电机编码器设置于所述电机的后端且与所述电机同轴连接，以获取电机的输出轴的转动角度。

其进一步技术方案为：所述基板的下表面设置有供所述基板沿通规或止规的长度方向移动的移动机构及驱动所述基板移动的驱动机构。

其进一步技术方案为：所述移动机构包括至少一线轨及至少一设置于所述线轨上的滑块，所述线轨沿通规或止规的长度方向设置，所述滑块可沿线轨的长度方向来回滑动，且其一端与所述基板的下表面固定连接，以使基板沿线轨的长度方向来回移动。

其进一步技术方案为：所述电机的输出轴通过一第一联轴器与动态力矩传感器的输入轴传动连接。

其进一步技术方案为：所述电机的输出轴上连接有一减速机，所述电机的输出轴通过所述减速机与第一联轴器连接。

其进一步技术方案为：所述基板于靠近所述动态力矩传感器的输出轴的一端设置有一柔性刀柄轴承座，所述柔性刀柄轴承座面向所述动态力矩传感器设置，且其前后两端分别相对设置有一轴承，所述柔性刀柄的后端套接有一刀柄安装套，所述刀柄安装套的两端分别置入于对应的轴承中，以使刀柄安装套以可旋转而前后限位的方式安装于柔性刀柄轴承座内。

其进一步技术方案为：所述动态力矩传感器与电机之间设置有一电机安装板，所述电机安装板包括底板及竖直设置于底板上而面向所述电机的连接板，所述底板安装于基板上，所述电机的主体设置于所述连接板面向电机的一面且其输出轴穿过所述连接板后通过所述第一联轴器与所述动态力矩传感器的输入轴连接。

其进一步技术方案为：所述动态力矩传感器的输出轴通过一第二联轴器与柔性刀柄传动连接。

其进一步技术方案为：所述控制器通过一数据信号电缆与上位机通信连接，以根据上位机的控制进行工作并传送数据信息至上位机。

本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型螺纹检测装置通过控制器控制电机工作以驱动柔性刀柄转动而带动通规或止规旋转，通过设置电机编码器及动态力矩传感器分别获取通规或止规旋转过程中的旋转角度及旋转扭矩的变化值，以自动进行螺纹检测，无需人工手动旋转操作，数据获取无需人工判断，安全可靠，精确度高，极大提升了检测效率，降低人工劳动强度，且可有效避免漏检，且通过设置柔性刀柄以提供轴向或径向的让位，确保测试过程流畅、无卡滞。

附图说明

图1是本实用新型螺纹检测装置的结构示意图；

图2是图1所示螺纹检测装置的柔性刀柄轴承座与柔性刀柄安装的结构示意图；

图3是本实用新型螺纹检测装置的一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

参照图1，本实用新型螺纹检测装置10包括基板11、动态力矩传感器12、柔性刀柄13、通规或止规14、电机15、电机编码器16及控制器17，所述动态力矩传感器12安装于所述基板11上，且所述动态力矩传感器12的输入轴与电机15的输出轴传动连接，所述动态力矩传感器12的输出轴与所述柔性刀柄13传动连接，以控制柔性刀柄13的转动，所述柔性刀柄13与通规或止规14传动连接，以带动通规或止规14随柔性刀柄13转动而转动，所述电机编码器16用于获取通规或止规14的旋转角度，所述控制器17通过电缆101分别与电机15、电机编码器16及动态力矩传感器12电连接，以控制电机15工作，获取电机编码器16及动态力矩传感器12检测获得的数据信息。其中，所述螺纹检测装置10通过电机15驱动柔性刀柄13转动而带动通规或止规14旋转，通过设置电机编码器16及动态力矩传感器12分别获取通规或止规14旋转过程中的旋转角度及旋转扭矩的变化值，以自动进行螺纹检测，无需人工手动旋转操作，数据获取无需人工判断，安全可靠，精确度高，极大提升了检测效率，降低人工劳动强度，且可有效避免漏检，且通过设置柔性刀柄13以提供轴向或径向的让位，确保测试过程流畅、无卡滞。通规或止规14是指通规、止规或通规和止规集合成一器件中的一种。

具体地，在本实施例中，所述控制器17通过一数据信号电缆102与上位机通信连接，以根据上位机的控制进行工作并传送数据信息至上位机。控制器17通过数据信号电缆102接收上位机的控制指令以进行工作，从而控制螺纹检测装置10工作，控制器17发送控制信号至电机15工作。所述控制器17可将获得的电机编码器16及动态力矩传感器12检测获得的数据信息传送至上位机，以将通规或止规14的旋转角度及旋转扭矩的变化值传送至上位机，供上位机对接收到的数据信息进行分析处理，获得螺纹质量检测结果。当然，在一些实施例中，控制器17可直接根据电机编码器16及动态力矩传感器12检测获得的数据信息进行分析处理，获得螺纹质量检测结果。

具体地，在本实施例中，所述电机编码器16设置于所述电机15的后端且与所述电机15同轴连接，以获取电机15的输出轴的转动角度，根据电机15的输出轴的转动角度获取通规或止规14的旋转角度。

具体地，在本实施例中，所述电机15的输出轴通过一第一联轴器103与动态力矩传感器12的输入轴传动连接。所述控制器17控制电机15转动，以通过第一联轴器103带动动态力矩传感器12的输入轴及输出轴转动，又柔性刀柄13的后端与动态力矩传感器12的输出轴传动连接，则使得柔性刀柄13随动态力矩传感器12的输出轴转动而转动，从而使得与柔性刀柄13的前端传动连接的通规或止规14以与待检测的带螺纹部件的螺孔连接。所述控制器17获取电机编码器16检测获得的通规或止规14的旋转角度的变化值，获取动态力矩传感器12检测获得的通规或止规14转动的旋转角度对应的旋转扭矩值，并通过数据信号电缆102将获得的数据信息传送至上位机，以获得对应的螺纹质量检测结果，实现自动进行螺纹检测。所述螺纹质量检测结果包括螺纹质量合格及螺纹质量不合格。

具体地，在本实施例中，所述电机15的输出轴通过一第一联轴器103与动态力矩传感器12的输入轴传动连接。所述电机15的输出轴上连接有一减速机18，所述电机15的输出轴通过所述减速机18与第一联轴器103连接，所述控制器17通过电缆101与所述减速机18电连接，以通过减速机18调节电机15的转速。

具体地，在本实施例中，所述动态力矩传感器12与电机15之间设置有一电机安装板19，所述电机安装板19包括底板191及竖直设置于底板191上而面向所述电机15的连接板192，所述底板191安装于基板11上，所述电机15的主体设置于所述连接板192面向电机15的一面且所述电机15的输出轴穿过所述连接板192后通过所述第一联轴器103与所述动态力矩传感器12的输入轴连接。通过设置电机安装板19可固定电机15的位置，且固定电机15与动态力矩传感器12之间的相对位置。所述减速机18的一端安装于所述电机15的主体的前端，所述减速机18的另一端安装于连接板192面向电机15的一面，以使所述电机15的主体通过所述减速机18安装于所述连接板192面向电机15的一面，所述底板191通过固定螺钉1001安装于基板111上。

参照图1和图2，具体地，在本实施例中，所述动态力矩传感器12的输出轴通过一第二联轴器104与所述柔性刀柄13传动连接。所述动态力矩传感器12的输出轴与所述第二联轴器104的一端传动连接，所述第二联轴器104的另一端通过一刀柄预紧连接轴1301与柔性刀柄13传动连接。优选地，所述基板11于靠近所述动态力矩传感器12的输出轴的一端设置有一柔性刀柄轴承座131，所述柔性刀柄轴承座131面向所述动态力矩传感器12设置，且所述柔性刀柄轴承座131的前后两端分别相对设置有一轴承132，所述柔性刀柄13的后端套接有一刀柄安装套133，所述刀柄安装套133的两端分别置入于对应的轴承132中，以使刀柄安装套133以可旋转而前后限位的方式安装于柔性刀柄轴承座131内，所述柔性刀柄13安装于柔性刀柄轴承座131的前端，以夹设通规或止规14，而对待检测的带螺纹部件的螺孔进行螺纹检测。其中，所述柔性刀柄轴承座131通过安装螺丝1002安装于基板11上且位于基板11的前端，所述柔性刀柄轴承座131为主体空心结构，其内形成有两端开口的隔环1311，所述柔性刀柄轴承座131的前后两端分别与隔环1311的两端之间形成供对应的轴承132设置的容置空间，以使轴承132卡设于柔性刀柄轴承座131的前后两端。所述隔环1311的数目为两个，分别为内隔环1311a及外隔环1311b，所述内隔环1311a位于外隔环1311b的内部，所述刀柄安装套133经位于柔性刀柄轴承座131前端的轴承132置入内隔环1311a中而与位于柔性刀柄轴承座131后端的轴承132抵接。待检测的带螺纹部件可通过机器人或上料机构的机械手夹持并面向所述螺纹检测装置10的通规或止规14设置，以相互连接，实现螺纹检测。在一些实施例中，检测时，通过控制机器人或上料机构的机械手夹持待检测的带螺纹部件朝向所述螺纹检测装置10的通规或止规14做进给运动。

参照图3，具体地，在该实施例中，所述基板11的下表面设置有供所述基板11沿通规或止规14的长度方向移动的移动机构111及驱动所述基板11移动的驱动机构112，所述控制器17分别与移动机构111及驱动机构112电连接，以控制其工作。在检测时，上位机数据信号电缆102发送控制信号至控制器17，控制器17根据接收到的控制信号控制驱动机构112工作，驱动基板11沿通规或止规14的长度方向移动，以与待检测的带螺纹部件连接，从而自动进行螺纹检测。其中，所述驱动机构112可为进给电机或驱动气缸等，通过设置移动机构111及驱动机构112，以实现螺纹检测装置10可自动朝向待检测的带螺纹部件做进给运动，提高自动化性能。

具体地，在该实施例中，所述移动机构111包括二分设于基板11左右两侧的线轨1111及至少一设置于所述线轨1111上的滑块1112，所述线轨1111沿通规或止规14的长度方向设置，所述滑块1112可沿线轨1111的长度方向来回滑动，且滑块1112的一端与所述基板11的下表面固定连接，以使基板11可随滑块1112沿线轨1111的长度方向来回移动，以朝向待检测的带螺纹部件做进给运动，使得通规或止规14与待检测的带螺纹部件的螺孔连接。所述滑块1112的数目为四个，每一所述线轨1111上对应于基板11的一侧的前后两端分别设有一所述滑块1112。当然，在其他实施例中，所述移动机构111包括至少一线轨1111及至少一设置于所述线轨1111上的滑块1112，其余结构和功能均与该实施例相同。

工作时，控制器17通过数据信号电缆102接收上位机发送的控制信号，控制驱动机构112工作，以驱动基板11做面向待检测的带螺纹部件的进给运动，当检测到通规或止规14与待检测的带螺纹部件接触时，控制器17控制电机15工作以驱动通规或止规14转动，以控制通规或止规14做旋入待检测的带螺纹部件的螺孔内的动作，同时，控制器17控制减速机18工作，以调节电机15的转速，使得通规在电机15的带动下低速匀速旋转，控制器17获取电机编码器16检测获得的电机15的输出轴的转动角度以获取通规的旋转角度，控制器获取动态力矩传感器12检测获得的通规转动的旋转角度对应的扭矩值，并将旋转角度及对应的扭矩值发送至上位机，以供上位机分析处理，获取该待检测的带螺纹部件的螺纹质量检测结果，并在获得螺纹质量检测结果时发送复位控制信号至控制器17以控制驱动机构112驱动基板11复位，并控制电机15反向转动以控制通规或止规14反向转动而复位。

综上所述，本实用新型螺纹检测装置通过控制器控制电机工作以驱动柔性刀柄转动而带动通规或止规旋转，通过设置电机编码器及动态力矩传感器分别获取通规或止规旋转过程中的旋转角度及旋转扭矩的变化值，以自动进行螺纹检测，无需人工手动旋转操作，数据获取无需人工判断，安全可靠，精确度高，极大提升了检测效率，降低人工劳动强度，且可有效避免漏检，且通过设置柔性刀柄以提供轴向或径向的让位，确保测试过程流畅、无卡滞。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺纹检测装置，其特征在于，包括基板、动态力矩传感器、柔性刀柄、通规或止规、电机、电机编码器及控制器，所述动态力矩传感器安装于所述基板上，且其输入轴与电机的输出轴传动连接，所述动态力矩传感器的输出轴与所述柔性刀柄传动连接，以控制柔性刀柄的转动，所述柔性刀柄与通规或止规传动连接，以带动通规或止规随柔性刀柄转动而转动，所述电机编码器用于获取通规或止规的旋转角度，所述控制器通过电缆分别与电机、电机编码器及动态力矩传感器电连接，以控制电机工作，获取电机编码器及动态力矩传感器检测获得的数据信息。

2.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述电机编码器设置于所述电机的后端且与所述电机同轴连接，以获取电机的输出轴的转动角度。

3.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述基板的下表面设置有供所述基板沿通规或止规的长度方向移动的移动机构及驱动所述基板移动的驱动机构。

4.如权利要求3所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述移动机构包括至少一线轨及至少一设置于所述线轨上的滑块，所述线轨沿通规或止规的长度方向设置，所述滑块可沿线轨的长度方向来回滑动，且其一端与所述基板的下表面固定连接，以使基板沿线轨的长度方向来回移动。

5.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述电机的输出轴通过一第一联轴器与动态力矩传感器的输入轴传动连接。

6.如权利要求5所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述电机的输出轴上连接有一减速机，所述电机的输出轴通过所述减速机与第一联轴器连接。

7.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述基板于靠近所述动态力矩传感器的输出轴的一端设置有一柔性刀柄轴承座，所述柔性刀柄轴承座面向所述动态力矩传感器设置，且其前后两端分别相对设置有一轴承，所述柔性刀柄的后端套接有一刀柄安装套，所述刀柄安装套的两端分别置入于对应的轴承中，以使刀柄安装套以可旋转而前后限位的方式安装于柔性刀柄轴承座内。

8.如权利要求5所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述动态力矩传感器与电机之间设置有一电机安装板，所述电机安装板包括底板及竖直设置于底板上而面向所述电机的连接板，所述底板安装于基板上，所述电机的主体设置于所述连接板面向电机的一面且其输出轴穿过所述连接板后通过所述第一联轴器与所述动态力矩传感器的输入轴连接。

9.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述动态力矩传感器的输出轴通过一第二联轴器与柔性刀柄传动连接。

10.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于，所述控制器通过一数据信号电缆与上位机通信连接，以根据上位机的控制进行工作并传送数据信息至上位机。

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