[發(fā)明專利]螺紋量規(guī)的檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710050891.1
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN101187538A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佟巖;李琳;劉科;唐江濤
• 申請（專利權(quán)）人: 四川航天計(jì)量測試研究所
• 主分類號(hào): G01B3/00
• 分類號(hào): G01B3/00;G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 吳彥峰;徐宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種螺紋的檢測方法，特別是涉及一種非接觸式的螺紋量規(guī)的檢測方法。

背景技術(shù)

螺紋件是機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛、數(shù)量最大的一種零件。螺紋是一個(gè)龐大的量傳體系，其種類規(guī)格的繁多決定了其檢測全面覆蓋的難度，各計(jì)量機(jī)構(gòu)只是針對常用螺紋配備了一定的檢測手段，而對于其它螺紋的檢測則存在很大難度。對于螺紋量規(guī)，現(xiàn)有的檢測方法是螺紋塞規(guī)在測長機(jī)上用三針法檢驗(yàn)，螺紋環(huán)規(guī)用校對規(guī)檢驗(yàn)。檢測費(fèi)時(shí)費(fèi)力(如完成一件大尺寸螺紋環(huán)規(guī)檢測要用到TT、TZ、TS三件校對規(guī)，需四人合力花近一小時(shí)才能完成)，且準(zhǔn)確度不高，同時(shí)對三針和校對規(guī)的磨損也較大，成本高，其檢測質(zhì)量和效率影響到總體的生產(chǎn)進(jìn)度。??同時(shí)由于螺紋的種類規(guī)格繁多，考慮成本和使用的頻繁程度，計(jì)量部門配備全套的三針和校對規(guī)不現(xiàn)實(shí)，同時(shí)由于三針和校對規(guī)的磨損大，個(gè)別參數(shù)指標(biāo)不明確等客觀原因，檢測質(zhì)量受到影響。如何能全面反應(yīng)螺紋量規(guī)的實(shí)際情況，且投入成本最小，提高檢測效率和檢測質(zhì)量是目前計(jì)量行業(yè)的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而提供的一種能快速檢測螺紋量規(guī)、全面反應(yīng)出螺紋量規(guī)實(shí)際情況、投入成本小、檢測效率高、檢測質(zhì)量好的螺紋量規(guī)的檢測方法。

本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種螺紋量規(guī)的檢測方法，包括下列步驟：

a、將所測螺紋量規(guī)置于分度轉(zhuǎn)臺(tái)上，由位于分度轉(zhuǎn)臺(tái)上方的激光位移傳感器作為掃描測頭，在螺紋量規(guī)的軸切面作上下移動(dòng)，檢測一個(gè)方向上的螺紋量規(guī)信息，并由激光位移傳感器將檢測到的信息傳輸?shù)骄C合分析及控制裝置；

b、由綜合分析及控制裝置根據(jù)安裝在三坐標(biāo)測量機(jī)三個(gè)方向上的光柵位移傳感器檢測到的信息控制工作臺(tái)在縱橫方向的移動(dòng)，通過控制位于工作臺(tái)上面的分度轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制螺紋量規(guī)在縱橫方向的移動(dòng)以及螺紋量規(guī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；由光柵位移傳感器將所位移的信息傳輸?shù)骄C合分析及控制裝置，調(diào)整螺紋量規(guī)的位移量，找到極值點(diǎn)位置；重復(fù)步驟a的檢測動(dòng)作，得到多個(gè)方向上的檢測信息，并由激光位移傳感器將檢測到的信息傳輸?shù)骄C合分析及控制裝置；

c、綜合分析及控制裝置將所采集到的信息經(jīng)過濾波處理后，按螺紋定義擬合成實(shí)際的螺紋牙型輪廓，得出螺紋各項(xiàng)綜合參數(shù)指標(biāo)，同時(shí)由螺紋標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)生成虛擬螺紋，所測螺紋牙型輪廓與虛擬螺紋比較，對其進(jìn)行合格判定。

所述綜合分析及控制裝置的工作過程為：

a、掃描數(shù)據(jù)的收集：收集由光柵位移傳感器和激光位移傳感器傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)；

b、數(shù)據(jù)的分析：將數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波降噪后，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具按最優(yōu)化擬合成螺紋的牙型輪廓曲線，由螺紋各參數(shù)的相應(yīng)定義，計(jì)算分析各綜合指標(biāo)；

c、虛擬螺紋的實(shí)現(xiàn)：根據(jù)螺紋的參數(shù)指標(biāo)及公差，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具生成的理論虛擬螺紋，以平面或空間圖形顯示；

d、合格判定：將實(shí)際螺紋與虛擬螺紋相比較，根據(jù)螺紋公差判定其合格與否。

本發(fā)明主要應(yīng)用了激光三角的掃描測量原理，響應(yīng)速度快，精度高，同時(shí)消除漫反射的影響，從而得到螺紋牙型的實(shí)際輪廓，滿足掃描要求。且在結(jié)構(gòu)上采用了測量型三坐標(biāo)測量機(jī)和高精度分度轉(zhuǎn)臺(tái)，足以滿足對傳動(dòng)系統(tǒng)的精度要求，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠，重復(fù)性高。從激光位移傳感器及光柵位移傳感器得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析，由軸切圖擬合可得出螺紋真實(shí)輪廓，根據(jù)螺紋的相關(guān)定義，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具可計(jì)算得出各綜合參數(shù)指標(biāo)。同時(shí)根據(jù)相應(yīng)螺紋標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)可得出虛擬螺紋，用二維平面圖形或三維空間圖形表示，實(shí)際輪廓與其相比較，從而得到所檢螺紋是否合格，數(shù)據(jù)處理以圖形為主，配以虛擬螺紋，可以直觀的看出螺紋量規(guī)的實(shí)際情況，避免了人為估計(jì)的不確定性。

從本發(fā)明的方法特征可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、能快速檢測螺紋量規(guī)、全面反應(yīng)出螺紋量規(guī)實(shí)際情況、投入成本小、檢測效率高、檢測質(zhì)量好；

2、以非接觸式檢測螺紋量規(guī)，打破了傳統(tǒng)的校對規(guī)檢測方式，減少了人為誤差，以數(shù)據(jù)為依據(jù)判定量規(guī)的合格與否。同時(shí)避免了接觸式檢測的多測頭組件、易磨損等缺點(diǎn)；

3、結(jié)構(gòu)上依附于高精度的三坐標(biāo)測量機(jī)及分度轉(zhuǎn)臺(tái)，減少了傳動(dòng)誤差，提高了穩(wěn)定性；

4、數(shù)據(jù)處理以圖形為主，配以虛擬螺紋，可以直觀的看出螺紋量規(guī)的實(shí)際情況，避免了人為估計(jì)的不確定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中檢測結(jié)構(gòu)的示意圖

其中標(biāo)記：1是螺紋量規(guī)2是分度轉(zhuǎn)臺(tái)??3是激光位移傳感器

4是綜合分析及控制裝置??5是光柵位移傳感器6是工作臺(tái)

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

優(yōu)選實(shí)施例