專利名稱：錐螺紋測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺紋測量儀，尤其是一種錐螺紋測量儀。
背景技術(shù)：
錐螺紋是一種連接緊密，氣密性良好的連接螺紋，主要應(yīng)用于石 油工業(yè)中管道的連接、航空工業(yè)中部件連接，大型汽輪機部件連接等， 因此圓錐螺紋的精度直接影響所在系統(tǒng)部件定位的準(zhǔn)確性和可靠性。 對錐螺紋的測量大致有兩種方法， 一種采用螺紋量規(guī)4企驗，但其只能
定性，不能定量；另一種是4義器測量，目前廣泛采用的是^t妄觸式、光 學(xué)瞄準(zhǔn)式。接觸式的測量現(xiàn)在廣泛應(yīng)用、且公認精度較高的方法是三 針法。通過兩個半球式測頭自定心的方法實現(xiàn)錐螺紋的測量，存在的 問題是對測頭的加工要求極高，使用過程中測頭容易磨損，測頭容易 脫落，操作繁瑣，效率低下，且由于采用三針進行測量，引入的系統(tǒng) 誤差大。光學(xué)瞄準(zhǔn)式主要通過萬能工具顯微鏡，大、小型工具顯微鏡 對螺紋進行測量，存在的主要問題是通過人眼目視瞄準(zhǔn)，人為誤差因 素增加，自動化程度低，效率低，長時間使用造成人眼疲勞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可定量測量，誤差小，效率高，自動化 程度高的錐螺紋測量儀。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，儀器包括基座， 導(dǎo)軌，絲杠，頂尖，調(diào)整系統(tǒng)及測量系統(tǒng)組成，導(dǎo)軌與絲杠安裝在基 座上并且導(dǎo)軌的平面與絲杠的軸線相平行，導(dǎo)軌上還安裝有一步進電 機并與絲杠相連接， 一個頂尖安裝在基座上，另一個頂尖通過頂尖座 安裝在導(dǎo)軌上并可以沿導(dǎo)軌進行移動，頂尖的連線與絲杠的軸線平 行；所述的調(diào)整系統(tǒng)包括通過絲杠安裝在導(dǎo)軌上并位于基座與頂尖座 之間的滑座，以及滑座上安裝的滑塊、步進電機和安裝在滑塊上的旋 轉(zhuǎn)伺服電機構(gòu)成，所述步進電機通過另一軸線與頂尖的連線相垂直的 絲杠與滑塊相連接，所述伺服電機通過旋轉(zhuǎn)組件與測量系統(tǒng)相連接， 通過導(dǎo)軌上的步進電機帶動與其連接的絲杠帶動滑座可以實現(xiàn)調(diào)節(jié) 系統(tǒng)和測量系統(tǒng)在平行頂尖軸線方向上的移動，滑座上的步進電機通過與其連接的絲杠帶動滑塊可以實現(xiàn)測量系統(tǒng)在垂直于頂尖連線方
向移動，通過》走轉(zhuǎn)伺服電^u帶動4t轉(zhuǎn)組件可以實現(xiàn)測量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動， 且旋轉(zhuǎn)軸線與頂尖的軸線垂直；所述成像裝置包括柯勒照明光源和與 其位于同一光軸線的^L覺測頭組成，且柯勒照明光源和^L覺測頭分別 位于頂尖連線的兩側(cè)，所述的^L覺測頭由長工作距顯孩t物4竟和工業(yè) CCD光學(xué)成像系統(tǒng)組成并與計算機相連。
同時，本儀器的導(dǎo)軌和頂尖軸線可以設(shè)置成垂直方向安裝，實現(xiàn) 錐螺紋裝夾時與水平面垂直，可以有效消除重量較大的錐螺紋因重力 而產(chǎn)生變形帶來的測量誤差；在導(dǎo)軌和滑座上設(shè)有光柵，可以提高在 測量過程中的調(diào)整效率，為了使待測錐螺紋裝夾可靠，可以在頂尖座 上設(shè)置鎖緊機構(gòu)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果，本發(fā)明采用了光學(xué)成像的方法， 采用視覺測頭對錐螺紋進行非接觸測量，排除了接觸測量時因測頭磨 損等及輔助工具所帶來的測量系統(tǒng)誤差，運用CCD光學(xué)成像并采用計 算機自動化處理，效率高，自動化程度高。采用此發(fā)明的錐螺紋檢查 儀對錐螺紋進行測量，效率提高了數(shù)十倍，同時，測量精度有效的得 到了提高，如測量一MlOxl. 5-6H螺紋塞規(guī)螺紋中徑，誤差僅為1. 5pm。
本發(fā)明還可以實現(xiàn)對圓柱體、圓錐體直徑的測量。


圖1為本發(fā)明的裝配示意圖； 圖2為圖l的截面示意圖； 圖3為本發(fā)明調(diào)整系統(tǒng)示意圖； 圖4為圖3的截面示意圖。
具體實施例方式
如圖所示，儀器包括基座l，導(dǎo)軌2，絲杠3,頂尖7、 8,調(diào)整 系統(tǒng)21及測量系統(tǒng)22組成，導(dǎo)軌2與絲杠3安裝在基座1上并且導(dǎo) 軌2的平面與絲杠3的軸線相平行，導(dǎo)軌1上還安裝有一步進電機5 并與絲杠3相連接，頂尖8安裝在基座上，另一個頂尖7通過頂尖座 6)安裝在導(dǎo)軌2上并可以沿導(dǎo)軌2進行移動，頂尖7、 8的連線與絲 杠3的軸線平行；所述的調(diào)整系統(tǒng)21包括通過絲杠3安裝在導(dǎo)軌2 上并位于基座1與頂尖座6之間的滑座14，以及滑座14上安裝的滑塊16、步進電機18和安裝在滑塊16上的旋轉(zhuǎn)伺服電機10構(gòu)成，所 述步進電機18通過另一個軸線與頂尖7、 8的連線相垂直的絲杠20 與滑塊16相連接，所述伺服電機10通過旋轉(zhuǎn)組件19與測量系統(tǒng)22 相連接，通過步進電機5帶動與其連接絲杠3帶動滑座14可以實現(xiàn) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)21和測量系統(tǒng)22在平行頂尖軸線方向上的移動，步進電機 18通過與其連"t妄的絲杠20帶動滑塊16可以實現(xiàn)測量系統(tǒng)22在垂直 于頂尖7、 8連線方向移動，通過旋轉(zhuǎn)伺服電機10帶動旋轉(zhuǎn)組件19 可以實現(xiàn)測量系統(tǒng)22的轉(zhuǎn)動，且旋轉(zhuǎn)軸線與頂尖7、 8的軸線垂直； 所述成像裝置22包括柯勒照明光源12和與其位于同一光軸線的視覺 測頭13組成，且柯勒照明光源12和視覺測頭13分別位于頂尖7、 8 連線的兩側(cè)，所述的視覺測頭由長工作距顯微物鏡和工業(yè)CCD光學(xué)成 像系統(tǒng)組成并與計算機相連。
使用本發(fā)明進行測量時，先將待測錐螺紋安裝在頂尖上，移動調(diào) 整系統(tǒng)至待測位置，然后移動調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的滑塊，使測量系統(tǒng)對準(zhǔn)錐 螺紋一側(cè)，根據(jù)錐螺紋的螺旋升角轉(zhuǎn)動測量系統(tǒng)，轉(zhuǎn)動錐螺紋直至在 出現(xiàn)一個完整的錐螺紋牙型，對此時的位置進行計數(shù)，然后移到滑塊 至錐螺紋的另 一側(cè)，轉(zhuǎn)動錐螺紋直至在出現(xiàn)一個完整的錐螺紋牙型， 對此時的位置進行計數(shù)，根據(jù)兩次的數(shù)值，計算機系統(tǒng)便可以實現(xiàn)錐 螺紋指標(biāo)的測量。
使用本發(fā)明對一螺紋環(huán)規(guī)的中徑進行測量，錐螺紋的牙型角60°、 螺距1.814mm、錐度為1:16。所測定截面高度為8. 611mm處，螺紋升 角1.3169。，中徑基本值25. 109mm，最終測得值為18. 8548 mm，誤差 為1.3p,效率大大提高，誤差也控制在很小的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種錐螺紋測量儀，其特征是，儀器包括基座(1)，導(dǎo)軌(2)，絲杠(3)，頂尖(7，8)，調(diào)整系統(tǒng)(21)及測量系統(tǒng)(22)組成，導(dǎo)軌(2)與絲杠(3)安裝在基座(1)上并且導(dǎo)軌(2)的平面與絲杠(3)的軸線相平行，導(dǎo)軌(1)上還安裝有一步進電機(5)并與絲杠(3)相連接，頂尖(8)安裝在基座上，另一個頂尖(7)通過頂尖座(6)安裝在導(dǎo)軌(2)上并可以沿導(dǎo)軌(2)進行移動，頂尖(7，8)的連線與絲杠(3)的軸線平行；所述的調(diào)整系統(tǒng)(21)包括通過絲杠(3)安裝在導(dǎo)軌(2)上并位于基座(1)與頂尖座(6)之間的滑座(14)，以及滑座(14)上安裝的滑塊(16)、步進電機(18)和安裝在滑塊(16)上的旋轉(zhuǎn)伺服電機(10)構(gòu)成，所述步進電機(18)通過另一個軸線與頂尖(7，8)的連線相垂直的絲杠(20)與滑塊(16)相連接，所述伺服電機(10)通過旋轉(zhuǎn)組件(19)與測量系統(tǒng)(22)相連接，通過步進電機(5)帶動與其連接絲杠(3)帶動滑座(14)可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(21)和測量系統(tǒng)(22)在平行頂尖軸線方向上的移動，步進電機(18)通過與其連接的絲杠(20)帶動滑塊(16)可以實現(xiàn)測量系統(tǒng)(22)在垂直于頂尖(7，8)連線方向移動，通過旋轉(zhuǎn)伺服電機(10)帶動旋轉(zhuǎn)組件(19)可以實現(xiàn)測量系統(tǒng)(22)的轉(zhuǎn)動，且旋轉(zhuǎn)軸線與頂尖(7，8)的軸線垂直；所述成像裝置(22)包括柯勒照明光源(12)和與其位于同一光軸線的視覺測頭(13)組成，且柯勒照明光源(12)和視覺測頭(13)分別位于頂尖(7，8)連線的兩側(cè)，所述的視覺測頭由長工作距顯微物鏡和工業(yè)CCD光學(xué)成像系統(tǒng)組成并與計算機相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的錐螺紋測量儀，其特征是，所述的導(dǎo)軌 (2)和頂尖(7， 8)連線均垂直于水平線。
3. 如權(quán)利要求1所述的錐螺紋測量儀，其特征是，所述的導(dǎo)軌 (2 )和滑座(14 )上設(shè)有光柵(11， 15 )。
4. 如權(quán)利要求1所述的錐螺紋測量儀，其特征是，所述的頂尖 座(6)上安裝有鎖緊裝置(4)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種錐螺紋測量儀。本發(fā)明包括基座，導(dǎo)軌，絲杠，頂尖，調(diào)整系統(tǒng)及測量系統(tǒng)組成，導(dǎo)軌與絲杠安裝在基座上，一個頂尖安裝在基座上，另一個頂尖通過頂尖座安裝在導(dǎo)軌上且頂尖的連線與絲杠的軸線平行；所述的調(diào)整系統(tǒng)包括通過絲杠安裝在導(dǎo)軌的滑座、滑塊、步進電機和旋轉(zhuǎn)伺服電機構(gòu)成，本儀器通過旋轉(zhuǎn)絲杠帶動滑座、步進電機帶動滑塊以及旋轉(zhuǎn)伺服電機帶動旋轉(zhuǎn)組件可以實現(xiàn)測量系統(tǒng)的位移和轉(zhuǎn)動而完成測量調(diào)整，測量系統(tǒng)包括柯勒照明光源和視覺測頭并與計算機相聯(lián)接，實現(xiàn)測量過程的自動化。本發(fā)明具有可定量測量，誤差小，效率高，自動化程度高等優(yōu)點，可廣泛用于錐螺紋各項指標(biāo)的測量中。
文檔編號G01B11/00GK101476873SQ200910000019
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者于忠學(xué), 劉國棟, 張世林, 剛 李, 王德輝, 雷云蓮 申請人:哈爾濱東安發(fā)動機(集團)有限公司