[發明專利]用于檢測螺紋垂直度的方法與裝置

有效

• 申請號: 201110225632.4
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102384729A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 張濤;石中成
• 申請（專利權）人: 合肥威爾燃油系統有限責任公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

技術領域

本發明涉及一種用于檢測螺紋垂直度的方法與裝置，更具體地，涉及一種用于檢測濾清器上托板內螺紋垂直度的方法與裝置。

背景技術

在產品生產工序之間或產品最終檢查時經常需要測量螺紋(包括內螺紋或外螺紋)中心線相對于指定平面之間的垂直度。例如，在車輛燃油濾清器領域，對濾清器上托板螺孔中心線與橡膠圈安裝面之間的垂直度具有一定要求。這主要是為了在濾清器安裝時，避免橡膠圈受力不均勻而導致密封差，出現抱圈和漏油現象。因此垂直度這個指標非常重要，需要對上托板零件進行全部檢驗。目前通用測量方法是將上托板螺紋擰在一帶錐度的螺桿上，用百分表的測頭接觸上托板橡膠圈安裝面，轉動上托板，通過百分表指示的變動量來計算垂直度。這是以螺孔中心線為基準線，測量橡膠圈安裝面相對基準線的垂直度，即以測量橡膠圈安裝面跳動代替測量垂直度。

這種測量方法雖廣泛應用，但對于大批量生產中工序間或產品最終檢查，該方法存在以下缺陷：一是效率低，將濾清器上托板安裝在檢測臺上和從檢測臺拆卸濾清器上托板均為人工操作，并且在把螺紋擰上后，還需要將上托板緩慢轉動至少一周，記下百分表指示的變動量；二是準確度不高，當螺孔有加工誤差，不在上托板的幾何中心時，百分表轉動一周形成的圓周，不是以上托板幾何中心為中心，這也會引入測量帶來的誤差。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種用于檢測樣品的螺紋垂直度的裝置。

根據一實施方案，用于檢測樣品的螺紋垂直度的裝置包括：樣品夾，用于安裝固定樣品；定位元件，具有與所述樣品的螺紋相配合的螺紋；實現豎直運動和繞豎直軸旋轉運動的機構，其被配置為移動所述定位元件，以使所述定位元件與所述樣品配合；二維轉動機構，其被配置為繞在與所述豎直軸垂直的平面中的兩相互垂直的軸轉動所述定位元件；激光器，其被配置為向檢測器發射與所述定位元件共軸的激光光束；以及所述檢測器，其被配置為檢測由所述激光器發出的激光光束。該裝置還包括二維平動機構，該二維平動機構被配置為沿所述兩相互垂直的軸移動所述定位元件。

上述裝置通過實現豎直運動和繞豎直軸旋轉運動的機構實現了定位元件與樣品的自動配合，提高了檢測率；并且實現了對垂直度檢測的自動光學檢測。

通過二維平動機構，該裝置可以消除因樣品的定位中心與螺紋中心線不同心而引起的系統誤差，使得測量值更準確。

優選地，所述實現豎直運動和繞豎直軸旋轉運動的機構包括提供旋轉運動的電機和提供豎直運動的氣缸。

優選地，所述二維轉動機構包括第一轉軸、第二轉軸和托架，并且所述定位元件安裝在所述第一轉軸和所述第二轉軸的垂直交叉點處。

優選地，所述檢測器為面陣CCD(面陣電荷耦合元件)。

優選地，所述二維平動機構包括分別沿所述兩相互垂直的軸延伸的滑軌、分別沿所述滑軌滑動的滑塊、以及支撐所述滑軌和滑塊的底板。

優選地，所檢測的樣品具有內螺紋，以及所述定位元件為具有外螺紋的錐度螺桿。更優選地，所述樣品為濾清器上托板，該濾清器上托板包括螺孔和橡膠圈安裝面，以及所述樣品夾還包括擋環，用于在檢測過程中通過所述擋環的端面壓在所述橡膠圈安裝面上。

優選地，所述樣品具有外螺紋，以及所述定位元件為帶內螺紋的中空管。

根據本發明的另一方面，提供了用上述裝置檢測濾清器上托板螺孔相對于橡膠圈安裝面的垂直度的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將濾清器上托板放置在樣品夾上；

(2)通過實現豎直運動和繞豎直軸旋轉運動的機構的作用將一錐度螺桿旋進螺孔中，同時擋環壓在橡膠圈安裝面上；

(3)通過二維轉動機構使得錐度螺桿傾斜以與螺孔中心線共軸；以及

(4)用檢測器檢測由激光器發射出的與錐度螺桿的中心線共軸的激光光束。

根據本發明的另一方面，提供了用上述裝置檢測樣品的螺孔相對于指定安裝面的垂直度的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將樣品放置在樣品夾上；

(2)通過實現豎直運動和繞豎直軸旋轉運動的機構的作用將一錐度螺桿旋進樣品的螺孔中；

(3)通過二維轉動機構使得錐度螺桿傾斜以與螺孔中心線共軸；以及

(4)用檢測器檢測由激光器發射出的與錐度螺桿的中心線共軸的激光光束。

從下面結合附圖對實施方案的詳細描述，將更完整地理解本發明。

附圖說明

圖1示出了濾清器上托板1的立體圖。

圖2示出了用于測量濾清器上托板的螺孔相對于橡膠圈安裝面的垂直度的裝置的局部立體圖。