[實用新型]螺紋輪廓掃描裝置

有效

• 申請號: 201520148205.4
• 申請日: 2015-03-16
• 公開（公告）號: CN204479036U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 馬俊杰;張和君;朱建雄;鄒功文
• 申請（專利權）人: 深圳市中圖儀器科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 向武橋;郭燕

技術領域

本實用新型涉及一種螺紋測量設備，具體涉及一種螺紋輪廓掃描裝置。

背景技術

螺紋測量設備用于對螺紋的幾何參數進行檢測和分析，并判斷螺紋是否合格。螺紋參數例如可以是螺距、大徑、中徑、小徑、牙型角和錐度等。螺紋測量設備測量螺紋的一種方案是通過測針接觸并掃描被測件的螺紋表面實現測量。為了使測針可靠地接觸被測件的螺紋表面，通常對測針施加一定的壓力。

在傳統接觸式螺紋掃描測量中，對于坡度較大的被測件，掃描測量時測針被強行拉上被測件，測針沿被測件斜坡法相的受力在爬坡的過程中不斷增大，導致測針變形和磨損嚴重，甚至容易出現測針崩斷等問題，測針無法順利的爬坡到被測件螺紋的最高點，因此傳統接觸式掃描方法難以實現大坡度被測件的測量。

發明內容

本實用新型提供一種能夠實現被測件螺紋大坡度掃描測量的螺紋輪廓掃描裝置。

一種實施例中提供一種螺紋輪廓掃描裝置，包括：

測針，用于接觸并掃描被測件的螺紋表面；

擺桿，測針固定在擺桿的一端并與擺桿的軸向垂直；

轉軸機構，擺桿固定在轉軸機構上，并可繞轉軸機構在與測針平行的方向上擺動；

壓力驅動機構，壓力驅動機構與擺桿的另一端聯接，并可驅動所述擺桿繞轉軸機構軸向轉動，以通過所述擺桿給所述測針施加在被測件上的壓力；

測力機構，測力機構與轉軸機構固定在一起，用于實時測量用于反映測針施加在被測件上的力的物理量；

拉力驅動機構，所述拉力驅動機構與所述測力機構連接，通過所述測力機構給測針施加沿被測件掃描方向的拉力；

以及控制器，控制器分別與測力機構、壓力驅動機構和拉力和驅動機構電連接，用于實時獲取測力機構的測量結果，并根據測量結果控制驅動機構調節測針施加在被測件上的壓力。

進一步地，測力機構用于實時測量用于反映測針施加在被測件上的沿掃描方向的拉力值的物理量。

進一步地，控制器根據測力機構的測量結果，控制驅動機構調節測針施加在被測件上的壓力值，以使拉力值和壓力值的合力值在預設范圍內。

進一步地，轉軸機構包括固定座、軸承、轉軸和轉動塊，固定座固定在測力機構上，軸承固定在固定座上，轉軸穿插在軸承上，轉動塊固定在轉軸上，擺桿固定在轉動塊上。

進一步地，轉軸機構還包括2個頂球，頂球固定在固定座上，且2個頂球分別頂壓在轉軸的兩端。

進一步地，軸承為密珠軸承，密珠軸承包括滾珠滑套與套筒。

進一步地，驅動機構為音圈電機。

進一步地，測力機構包括第一滑動組件、第二滑動組件和位移傳感器，第二滑動組件與轉軸機構固定連接，第一滑動組件和第二滑動組件之間通過彈性件固定在一起，且第一滑動組件和第二滑動組件構成滑動副，位移傳感器沿第一滑動組件和第二滑動組件的滑動路徑設置，用于檢測第一滑動組件和第二滑動組件之間的相對位移；第一滑動組件與拉力驅動機構連接。

進一步地，第一滑動組件包括第一導軌和滑臺，滑臺可滑動地安裝在第一導軌上;第二滑動組件包括第二導軌、滑塊和彈簧，第二導軌和彈簧固定在滑臺上，第二導軌和彈簧與第一導軌平行設置，滑塊可滑動地安裝在第二導軌上，第二導軌固定在第一滑臺上，并且滑塊至少一端通過彈簧與滑臺彈性連接；滑臺與拉力驅動機構連接，拉力驅動機構驅動滑臺在第一導軌上滑動。

進一步地，滑塊兩端分別通過彈簧與滑臺彈性連接。

進一步地，位移傳感器包括第一位移傳感器和第二位移傳感器，第一位移傳感器沿第一滑動組件的滑動路徑設置，用于檢測第一滑動組件的位移，第二位移傳感器沿第二滑動組的滑動路徑設置，用于檢測第二滑動組件的位移。

進一步地，第一導軌為氣浮導軌和第二導軌為交叉滾柱導軌或滾珠導軌。

在其他實施例中，本裝置還包括第三位移傳感器，第三位移傳感器固定在所述的滑塊上，并與控制器電連接，用于監測擺桿在與測針平行的方向上的位移，生成相應的Z軸位移信號并傳給控制器，控制器根據獲取的Z軸位移信號控制拉力驅動機構調節擺桿的軸向轉動。

進一步地，第一位移傳感器和第二位移傳感器為直線光柵，第三位移傳感器為圓弧光柵。