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螺纹量规的检测方法

花匠小妙招
2025-02-06 18:43

专利名称：螺纹量规的检测方法
技术领域：
本发明涉及一种螺纹的检测方法，特别是涉及一种非接触式的螺纹量规的检测方法。
背景技术：
螺纹件是机械制造业中应用最广泛、数量最大的一种零件。螺纹是一个庞大的量传体系，其种类规格的繁多决定了其检测全面覆盖的难度，各计量机构只是针对常用螺纹配备了一定的检测手段，而对于其它螺纹的检测则存在很大难度。对于螺纹量规，现有的检测方法是螺纹塞规在测长机上用三针法检验，螺纹环规用校对规检验。检测费时费力(如完成一件大
尺寸螺纹环规检测要用到TT、 TZ、 TS三件校对规，需四人合力花近一小时才能完成)，且准确度不高，同时对三针和校对规的磨损也较大，成本高，其检测质量和效率影响到总体的生产进度。同时由于螺纹的种类规格繁多，考虑成本和使用的频繁程度，计量部门配备全套的三针和校对规不现实，同时由于三针和校对规的磨损大，个别参数指标不明确等客观原因，检测质量受到影响。如何能全面反应螺纹量规的实际情况，且投入成本最小，提高检测效率和检测质量是目前计量行业的研究方向。

发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的缺点而提供的一种能快速检测螺纹量规、全面反应出螺纹量规实际情况、投入成本小、检测效率高、检测质量好的螺纹量规的检测方法。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的一种螺纹量规的检测方法，包括下列步骤
a、将所测螺纹量规置于分度转台上，由位于分度转台上方的激光位移传感器作为扫描测头，在螺纹量规的轴切面作上下移动，检测一个方向上的螺纹量规信息，并由激光位移传感器将检测到的信息传输到综合分析及控制装置；
b、由综合分析及控制装置根据安装在三坐标测量机三个方向上的光栅位移传感器检测到的信息控制工作台在纵横方向的移动，通过控制位于工作台上面的分度转台的转动，进而控制螺纹量规在纵横方向的移动以及螺
纹量规的转动；由光栅位移传感器将所位移的信息传输到综合分析及控制装置，调整螺纹量规的位移量，找到极值点位置；重复步骤a的检测动作，得到多个方向上的检测信息，并由激光位移传感器将检测到的信息传输到综合分析及控制装置；
c、综合分析及控制装置将所采集到的信息经过滤波处理后，按螺纹定义拟合成实际的螺纹牙型轮廓，得出螺纹各项综合参数指标，同时由螺纹标准参数生成虚拟螺纹，所测螺纹牙型轮廓与虚拟螺纹比较，对其进行合格判定。
所述综合分析及控制装置的工作过程为-
a、扫描数据的收集收集由光栅位移传感器和激光位移传感器传输的信息数据；
b、数据的分析将数据进行滤波降噪后，运用数学工具按最优化拟合成螺纹的牙型轮廓曲线，由螺纹各参数的相应定义，计算分析各综合指标;
C、虚拟螺纹的实现根据螺纹的参数指标及公差，运用数学工具生成的理论虚拟螺纹，以平面或空间图形显示；
d、合格判定将实际螺纹与虚拟螺纹相比较，根据螺纹公差判定其合格与否。
本发明主要应用了激光三角的扫描测量原理，响应速度快，精度高，同时消除漫反射的影响，从而得到螺纹牙型的实际轮廓，满足扫描要求。且在结构上采用了测量型三坐标测量机和高精度分度转台，足以满足对传动系统的精度要求，且运行稳定可靠，重复性高。从激光位移传感器及光栅位移传感器得到的数据经过分析，由轴切图拟合可得出螺纹真实轮廓，根据螺纹的相关定义，运用数学工具可计算得出各综合参数指标。同时根据相应螺纹标准参数可得出虚拟螺纹，用二维平面图形或三维空间图形表示，实际轮廓与其相比较，从而得到所检螺纹是否合格，数据处理以图形为主，配以虚拟螺纹，可以直观的看出螺纹量规的实际情况，避免了人为估计的不确定性。
从本发明的方法特征可以看出，本发明的优点在于
1、能快速检测螺纹量规、全面反应出螺纹量规实际情况、投入成本小、检测效率高、检测质量好；
2、以非接触式检测螺纹量规，打破了传统的校对规检测方式，减少了人为误差，以数据为依据判定量规的合格与否。同时避免了接触式检测的多测头组件、易磨损等缺点；
3、结构上依附于高精度的三坐标测量机及分度转台，减少了传动误差，提高了稳定性；
4、数据处理以图形为主，配以虚拟螺纹，可以直观的看出螺纹量规的实际情况，避免了人为估计的不确定性。

图1为本发明中检测结构的示意图
其中标记l是螺纹量规2是分度转台3是激光位移传感器
4是综合分析及控制装置5是光栅位移传感器6是工作台
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明优选实施例
如图l所示，一种螺纹量规的检测方法，包括下列步骤
a、将所测螺纹量规1置于分度转台2上，由位于分度转台2上方的激光位移传感器3作为扫描测头，在螺纹量规1的轴切面作上下移动，检测一个方向上的螺纹量规信息，并由激光位移传感器3将检测到的信息传输
到综合分析及控制装置4;
b、由综合分析及控制装置4根据安装在三坐标测量机三个方向上的光栅位移传感器5检测到的信息控制工作台6在纵横方向的移动，通过控制分度转台2的转动，进而控制螺纹量规1在纵横方向的移动以及螺纹量规1 的转动；由光栅位移传感器5将所位移的信息传输到综合分析及控制装置 4，调整螺纹量规l的位移量，找到极值点位置；重复步骤a的检测动作，得到多个方向上的检测信息，并由激光位移传感器3将检测到的信息传输到综合分析及控制装置4;
c、综合分析及控制装置4将所采集到的信息经过滤波处理后，按螺纹定义拟合成实际的螺纹牙型轮廓，得出螺纹各项综合参数指标，同时由螺纹标准参数生成虚拟螺纹，所测螺纹牙型轮廓与虚拟螺纹比较，对其进行合格判定。
所述综合分析及控制装置4的工作过程为
a、扫描数据的收集收集由光栅位移传感器5和激光位移传感器3传输的信息数据；
b、数据的分析将数据进行滤波降噪后，运用数学工具按最优化拟合成螺纹的牙型轮廓曲线，由螺纹各参数的相应定义，计算分析各综合指标;
c、虚拟螺纹的实现根据螺纹的参数指标及公差，运用数学工具生成的理论虚拟螺纹，以平面或空间图形显示；
d、合格判定将实际螺纹与虚拟螺纹相比较，根据螺纹公差判定其合格与否。
权利要求
1、一种螺纹量规的检测方法，其特征在于包括下列步骤a、将所测螺纹量规(1)置于分度转台(2)上，由位于分度转台(2)上方的激光位移传感器(3)作为扫描测头，在螺纹量规(1)的轴切面作上下移动，检测一个方向上的螺纹量规信息，并由激光位移传感器(3)将检测到的信息传输到综合分析及控制装置(4)；b、由综合分析及控制装置(4)根据安装在三坐标测量机三个方向上的光栅位移传感器(5)检测到的信息控制工作台(6)在纵横方向的移动，通过控制分度转台(2)的转动，进而控制螺纹量规(1)在纵横方向的移动以及螺纹量规(1)的转动；由光栅位移传感器(5)将所位移的信息传输到综合分析及控制装置(4)，微调螺纹量规(1)的位移量；找到极值点位置；重复步骤a的检测动作，得到多个方向上的检测信息，并由激光位移传感器(3)将检测到的信息传输到综合分析及控制装置(4)；c、综合分析及控制装置(4)将所采集到的信息经过滤波处理后，按螺纹定义拟合成实际的螺纹牙型轮廓，得出螺纹各项综合参数指标，同时由螺纹的标准参数生成虚拟螺纹，所测螺纹牙型轮廓与虚拟螺纹比较，对其进行合格判定。
2、根据权利要求1所述的螺纹量规的检测方法，其特征在于所述综合分析及控制装置(4)的工作过程为a、扫描数据的收集收集由光栅位移传感器(5)和激光位移传感器(3)传输的信息数据；b、数据的分析将数据进行滤波降噪后，运用数学工具按最优化拟合成螺纹的牙型轮廓曲线，由螺纹各参数的相应定义，计算分析各综合指标；C、虚拟螺纹的实现根据螺纹的参数指标及公差，运用数学工具生成的理论虚拟螺纹，以平面或空间图形显示；d、合格判定将实际螺纹与虚拟螺纹相比较，根据螺纹公差判定其合格与否。
全文摘要
本发明为螺纹量规的检测方法，涉及一种非接触式的螺纹量规的检测方法。本发明的目的是提供一种能快速检测螺纹量规、全面反应出螺纹量规实际情况、投入成本小、检测效率高、检测质量好的螺纹量规的检测方法。采用的技术方案是采用非接触式扫描测头即激光位移传感器进行螺纹量规的信息扫描，并结合可纵横位移的坐标测量机工作台和高精度分度转台，对所测螺纹量规的信息进行全面采集，之后通过综合分析及控制装置对信息进行数据处理，数据处理以图形为主，配以虚拟螺纹，可以直观的看出螺纹量规的实际情况。本发明主要应用于螺纹量规的检测。
文档编号G01B3/00GK101187538SQ20071005089
公开日2008年5月28日申请日期2007年12月19日优先权日2007年12月19日
发明者岩佟, 科刘, 唐江涛, 琳李申请人:四川航天计量测试研究所