CN214666738U - 多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，包括安装基板，所述安装基板顶部贯穿并固定连接有四个均匀分布的导向套，所述导向套内径上均滑动连接有四个导向杆，所述安装基板顶部中间贯穿并固定连接有外套，所述导向套顶部固定连接有X轴底板，所述X轴底板顶部前端与后端中间均固定连接有两个柱塞安装座，所述X轴底板顶部左侧与右侧偏中间位置均固定连接有X轴直线导轨，所述X轴直线导轨顶部之间固定连接有Y轴底板，所述Y轴底板顶部左侧与右侧中间均固定连接有两个柱塞安装座。本实用新型中，浮动设计能够现检测头与钢丝螺套同心，检测台阶与工件贴平，大大提高了定位及检测精度及稳定性，值得大力推广。

Description

多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种钢丝螺套螺纹深度测量装置，尤其涉及多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置。

背景技术

为保护有色金属螺纹孔，工业生产中有许多产品需要拧入钢丝螺套。钢丝螺套有减轻螺纹牙受力不均和抗冲击振动的作用，可以提高螺纹的疲劳强度，减少螺纹的磨损和抗腐蚀性能。延长螺孔寿命。但批量生产时的钢丝螺套拧入后，质量监控中螺套拧入深度尺寸是一个很重要的指标，采用手动检测或抽检不能有效防止螺套拧入深度不合格产品的流出；同时由于批量生产产品存在离散型，其钢丝螺套拧入孔会存在平面位置度及孔轴线角度偏差，采用自动测量装置需要解决其位置度及角度偏差的影响。

目前已知的测量方法：一、直接用位移传感器进行测量，无平面及角度浮动，容易导致测量装置卡滞及测量尺寸波动非常大；二、测量装置在平面有浮动，而无角度浮动，容易导致测量尺寸不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案： 多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，包括安装基板，所述安装基板顶部贯穿并固定连接有四个均匀分布的导向套，所述导向套内径上均滑动连接有四个导向杆，所述安装基板顶部中间贯穿并固定连接有外套，所述外套内径底部上设置有连接杆，所述导向套顶部固定连接有X轴底板，所述X轴底板顶部前端与后端中间均固定连接有两个柱塞安装座，所述X轴底板顶部左侧与右侧偏中间位置均固定连接有X轴直线导轨，所述X轴直线导轨顶部之间固定连接有Y轴底板，所述Y轴底板顶部左侧与右侧中间均固定连接有两个柱塞安装座，所述Y轴底板顶部前端与后端偏中间位置均固定连接有Y轴直线导轨，所述Y轴直线导轨顶部之间固定连接有连接板且外套贯穿连接板、Y轴底板和X轴底板，所述外套顶部设置有传感器夹块且传感器夹块外径底部在外套内径顶部上滑动连接，所述传感器夹块顶部中间贯穿并固定连接有位移传感器，所述位移传感器底部中间螺纹连接有连接杆，所述连接杆底部螺纹连接有测头，所述测头外径处设置有钢丝螺套，所述位移传感器底部外径上固定连接有复位弹簧且复位弹簧底部与连接杆顶部外径固定连接，所述柱塞安装座相对于外套的位置顶部均贯穿并固定连接有四个复位弹性柱塞，所述导向杆底部均固定连接有挡圈。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述钢丝螺套外径上螺纹连接有工件。

作为上述技术方案的进一步描述：

顶部两个所述复位弹性柱塞位置与连接板相对应。

作为上述技术方案的进一步描述：

底部两个所述复位弹性柱塞位置与Y轴底板相对应。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传感器夹块顶部前端与后端均贯穿并滑动连接有等高螺栓且等高螺栓外径底部均与外套顶部贯穿并螺纹连接且等高螺栓底部与连接板之间存在空隙。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述导向杆外径底部上均设置有导杆复位弹簧且导杆复位弹簧底部与挡圈顶部固定连接，所述导杆复位弹簧顶部与安装基板底部固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述导向套底部固定连接有内衬圈且内衬圈底部与安装基板固定连接。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型中，首先其能在X轴、Y轴及Z轴上进行浮动，同时还能自适应一定的角度偏差，通过执行元件与其连接后，自动测量时，测头进入被测钢丝螺套内孔时，装置自动适应工件被测孔的检测状态，自行从多个自由度适应X轴、Y轴、Z轴及角度上的浮动对位，最终实现检测头与钢丝螺套同心，检测台阶与工件贴平，大大提高了定位及检测精度及稳定性。

2、本实用新型中，为防止执行元件伸出力过大或速度过快而导致装置中测头、位移传感器损坏，因此X轴底板通过固定其上的导向杆与安装在安装基板的导向套滑动配合，导杆上的导杆复位弹簧两端分别布置及固定有内衬圈及挡圈，复位弹簧起着缓冲力及复位的作用，提高了测头级位移传感器的使用寿命，节约成本，值得大力推广。

附图说明

图1为本实用新型提出的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置的主视示意图；

图2为本实用新型提出的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置的侧向示意图；

图3为本实用新型提出的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置的俯视示意图。

图例说明：

1、导杆复位弹簧；2、内衬圈；3、导向杆；4、安装基板；5、导向套；6、X轴底板；7、X轴直线导轨；8、Y轴底板；9、柱塞安装座；10、复位弹性柱塞；11、外套；12、传感器夹块；13、等高螺栓；14、位移传感器；15、连接板；16、Y轴直线导轨；17、复位弹簧；18、连接杆；19、挡圈；20、测头；21、钢丝螺套；22、工件。

具体实施方式

参照图1-3，本实用新型提供的一种实施例：多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，包括安装基板4，安装基板4顶部贯穿并固定连接有四个均匀分布的导向套5，导向套5内径上均滑动连接有四个导向杆3，安装基板4顶部中间贯穿并固定连接有外套11，外套11内径底部上设置有连接杆18，导向套5顶部固定连接有X轴底板6，X轴底板6顶部前端与后端中间均固定连接有两个柱塞安装座9，X轴底板6顶部左侧与右侧偏中间位置均固定连接有X轴直线导轨7，X轴直线导轨7顶部之间固定连接有Y轴底板8，Y轴底板8顶部左侧与右侧中间均固定连接有两个柱塞安装座9，Y轴底板8顶部前端与后端偏中间位置均固定连接有Y轴直线导轨16，Y轴直线导轨16顶部之间固定连接有连接板15且外套11贯穿连接板15、Y轴底板8和X轴底板6，外套11顶部设置有传感器夹块12且传感器夹块12外径底部在外套11内径顶部上滑动连接，传感器夹块12顶部中间贯穿并固定连接有位移传感器14，位移传感器14底部中间螺纹连接有连接杆18，连接杆18底部螺纹连接有测头20，测头20外径处设置有钢丝螺套21，位移传感器14底部外径上固定连接有复位弹簧17且复位弹簧17底部与连接杆18顶部外径固定连接，柱塞安装座9相对于外套11的位置顶部均贯穿并固定连接有四个复位弹性柱塞10，导向杆3底部均固定连接有挡圈19，测头20前端有带锥度的导向，同时其外径与钢丝螺套21内径配合间隙为0.05-0.1mm，装置测量时测头20沿着钢丝螺套21内孔导入；位移测量组件（包含外套11、传感器夹块12、位移传感器14、复位弹簧17、连接杆18、测头20）由于与连接板15是通过等高螺栓13浮动连接，等高螺栓13台阶与连接板15安装孔直径及台阶均存在一定间隙；如测头20中心线与工件22孔中心线存在一定的夹角时，则位移测量组件会自动整体沿着工件22孔中心线对中，测量时测头20上台阶与钢丝螺套21接触，测头20连同连接杆18压缩复位弹簧17，直到外套11与工件22平面接触，此时位移传感器14测量的置即为钢丝螺套21的拧入深度。测量完成后，测头20退出时，在复位弹簧17作用力下，连接杆18及测头20伸出复位，同时位移测量组件在其自身重力作用下恢复到竖直状态，自动测量时整个装置通过安装基板4与直线执行元件（气缸、油缸或电动缸）连接，由其带动装置自动完成钢丝螺套21拧入深度的测量。

钢丝螺套21外径上螺纹连接有工件22，顶部两个复位弹性柱塞10位置与连接板15相对应，底部两个复位弹性柱塞10位置与Y轴底板8相对应，传感器夹块12顶部前端与后端均贯穿并滑动连接有等高螺栓13且等高螺栓13外径底部均与外套11顶部贯穿并螺纹连接且等高螺栓13底部与连接板15之间存在空隙，导向杆3外径底部上均设置有导杆复位弹簧1且导杆复位弹簧1底部与挡圈19顶部固定连接，导杆复位弹簧1顶部与安装基板4底部固定连接，导向套5底部固定连接有内衬圈2且内衬圈2底部与安装基板4固定连接，当工件22的螺纹孔存在平面位置度偏差时，随着测头20进入钢丝螺套21孔内时，Y轴上连接板15及其上固定的位移测量组件（包含外套11、传感器夹块12、位移传感器14、复位弹簧17、连接杆18、测头20）连同Y轴直线导轨16滑块自行移位使测头20顺利进入钢丝螺套21孔内；X轴方向上Y轴底板8及安装在其上的柱塞安装座9、复位弹性柱塞10、Y轴直线导轨16及位移测量组件连同X轴直线导轨7其上的滑块自行移位使测头20顺利进入钢丝螺套21孔内；测量完成后，测头20退出时，在X轴及Y轴上的复位弹性柱塞10使各零件回复到初始状态。

工作原理：测头20前端有带锥度的导向，同时其外径与钢丝螺套21内径配合间隙为0.05-0.1mm，装置测量时测头20沿着钢丝螺套21内孔导入；位移测量组件（包含外套11、传感器夹块12、位移传感器14、复位弹簧17、连接杆18、测头20）由于与连接板15是通过等高螺栓13浮动连接，等高螺栓13台阶与连接板15安装孔直径及台阶均存在一定间隙；如测头20中心线与工件22孔中心线存在一定的夹角时，则位移测量组件会自动整体沿着工件22孔中心线对中，测量时测头20上台阶与钢丝螺套21接触，测头20连同连接杆18压缩复位弹簧17，直到外套11与工件22平面接触，此时位移传感器14测量的置即为钢丝螺套21的拧入深度。测量完成后，测头退出时，在复位弹簧17作用力下，连接杆18及测头20伸出复位，同时位移测量组件在其自身重力作用下恢复到竖直状态。

当工件22的螺纹孔存在平面位置度偏差时，随着测头20进入钢丝螺套21孔内时，Y轴上连接板15及其上固定的位移测量组件（包含外套11、传感器夹块12、位移传感器14、复位弹簧17、连接杆18、测头20）连同Y轴直线导轨16滑块自行移位使测头20顺利进入钢丝螺套21孔内；X轴方向上Y轴底板8及安装在其上的柱塞安装座9、复位弹性柱塞10、Y轴直线导轨16及位移测量组件连同X轴直线导轨7其上的滑块自行移位使测头20顺利进入钢丝螺套21孔内；测量完成后，测头20退出时，在X轴及Y轴上的复位弹性柱塞10使各零件回复到初始状态。

Claims (7)

1.多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，包括安装基板（4），其特征在于：所述安装基板（4）顶部贯穿并固定连接有四个均匀分布的导向套（5），所述导向套（5）内径上均滑动连接有四个导向杆（3），所述安装基板（4）顶部中间贯穿并固定连接有外套（11），所述外套（11）内径底部上设置有连接杆（18），所述导向套（5）顶部固定连接有X轴底板（6），所述X轴底板（6）顶部前端与后端中间均固定连接有两个柱塞安装座（9），所述X轴底板（6）顶部左侧与右侧偏中间位置均固定连接有X轴直线导轨（7），所述X轴直线导轨（7）顶部之间固定连接有Y轴底板（8），所述Y轴底板（8）顶部左侧与右侧中间均固定连接有两个柱塞安装座（9），所述Y轴底板（8）顶部前端与后端偏中间位置均固定连接有Y轴直线导轨（16），所述Y轴直线导轨（16）顶部之间固定连接有连接板（15）且外套（11）贯穿连接板（15）、Y轴底板（8）和X轴底板（6），所述外套（11）顶部设置有传感器夹块（12）且传感器夹块（12）外径底部在外套（11）内径顶部上滑动连接，所述传感器夹块（12）顶部中间贯穿并固定连接有位移传感器（14），所述位移传感器（14）底部中间螺纹连接有连接杆（18），所述连接杆（18）底部螺纹连接有测头（20），所述测头（20）外径处设置有钢丝螺套（21），所述位移传感器（14）底部外径上固定连接有复位弹簧（17）且复位弹簧（17）底部与连接杆（18）顶部外径固定连接，所述柱塞安装座（9）相对于外套（11）的位置顶部均贯穿并固定连接有四个复位弹性柱塞（10），所述导向杆（3）底部均固定连接有挡圈（19）。

2.根据权利要求1所述的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，其特征在于：所述钢丝螺套（21）外径上螺纹连接有工件（22）。

3.根据权利要求1所述的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，其特征在于：顶部两个所述复位弹性柱塞（10）位置与连接板（15）相对应。

4.根据权利要求1所述的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，其特征在于：底部两个所述复位弹性柱塞（10）位置与Y轴底板（8）相对应。

5.根据权利要求1所述的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，其特征在于：所述传感器夹块（12）顶部前端与后端均贯穿并滑动连接有等高螺栓（13）且等高螺栓（13）外径底部均与外套（11）顶部贯穿并螺纹连接且等高螺栓（13）底部与连接板（15）之间存在空隙。

6.根据权利要求1所述的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，其特征在于：所述导向杆（3）外径底部上均设置有导杆复位弹簧（1）且导杆复位弹簧（1）底部与挡圈（19）顶部固定连接，所述导杆复位弹簧（1）顶部与安装基板（4）底部固定连接。

7.根据权利要求1所述的多自由度钢丝螺套拧入深度测量装置，其特征在于：所述导向套（5）底部固定连接有内衬圈（2）且内衬圈（2）底部与安装基板（4）固定连接。

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