專利名稱：油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，可用于 油管接箍車絲機(jī)床等專用機(jī)床加工內(nèi)螺紋過程中，對所有被加工的內(nèi)螺紋齒形進(jìn)行逐一 的、全方位、動態(tài)在線三維立體掃描檢測，獲取齒形齒面的三維立體幾何信息。根據(jù)這些立 體幾何信息，可綜合計(jì)算出內(nèi)螺紋的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，并進(jìn)行誤差補(bǔ)償與修正。本實(shí)用新型屬 于機(jī)床精密檢測技術(shù)和自動測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在油田開采技術(shù)與設(shè)備中，油管之間的互連是由油管接箍通過螺紋連接來實(shí)現(xiàn) 的。因此，油管接箍在下井工具與設(shè)備中起著不可替代的重要作用。油管接箍除了應(yīng)具有 足夠的連接強(qiáng)度以外，還要保證良好的密封性。因此相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對油管接箍的錐形內(nèi)螺 紋提出了非常嚴(yán)格的要求。通常，油管接箍內(nèi)螺紋(如常用的2 7/8EU規(guī)格)是采用車絲機(jī)床(如PMC-1007CN 型車絲機(jī))批量、自動加工完成的。而對于這些批量加工生產(chǎn)的油管接箍產(chǎn)品，現(xiàn)階段尚無 用于加工機(jī)床在線檢測產(chǎn)品的檢測裝置，而只有兩種離線的檢測方法。一種是現(xiàn)場抽檢，工 人在現(xiàn)場根據(jù)檢測規(guī)章定期抽取油管接箍產(chǎn)品樣件，目測加工后的內(nèi)螺紋表面質(zhì)量并用螺 紋塞規(guī)等標(biāo)準(zhǔn)儀器量規(guī)手動檢測，必要時(shí)還要用螺距量規(guī)、錐度量規(guī)等對螺紋的螺距、錐度 等參數(shù)進(jìn)行單項(xiàng)檢測；另一種是實(shí)驗(yàn)室抽查檢測，選取個(gè)別單件產(chǎn)品，用筆式記錄儀記錄內(nèi) 螺紋齒型，然后手工做圖測繪，人工進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、填表存檔。以上兩種方法不但造成工人勞動強(qiáng)度大、效率低，檢測結(jié)果受人為因素影響大。而 且，螺紋塞規(guī)等檢具只能進(jìn)行螺紋綜合檢驗(yàn)，即只能測出由綜合因素造成的不合格產(chǎn)品。但 到底是由加工機(jī)床的哪些因素造成的，很難判斷，不能對生產(chǎn)起直接指導(dǎo)作用。更為嚴(yán)重的是，其均為離線抽查檢測。對大批量生產(chǎn)的油管接箍產(chǎn)品只能起到部 分程度的質(zhì)量保障作用。一旦檢測到某個(gè)產(chǎn)品某項(xiàng)指標(biāo)不合格，也很難直接發(fā)現(xiàn)造成質(zhì)量 問題的根源。特別是對批量生產(chǎn)的油管接箍產(chǎn)品，抽查某件產(chǎn)品不合格，更無法判斷是否整 個(gè)批次均有質(zhì)量問題，還是個(gè)別單件產(chǎn)品的質(zhì)量問題。對產(chǎn)品質(zhì)量保障的力度非常有限。目前的相關(guān)內(nèi)外螺紋自動測試技術(shù)或裝置，本質(zhì)都是靜態(tài)、二維測量，即只能在靜 止?fàn)顟B(tài)下，對內(nèi)螺紋的某一特定軸截面的齒形進(jìn)行檢測，無法獲知其它軸向截面齒形的信 息。而技術(shù)人員往往又以這個(gè)特定軸截面的信息而得出相關(guān)的測試結(jié)論，判斷相關(guān)參數(shù)是 否合格，測試的準(zhǔn)確性難以保證。而有些參數(shù)的測量，只憑借某一特定軸截面齒形的測量數(shù) 據(jù)無法準(zhǔn)確獲知。例如內(nèi)螺紋的錐度，只憑借某一特定軸截面的齒形數(shù)據(jù)計(jì)算出的錐度，由 于測量裝置和工件的安裝誤差造成計(jì)算得出的錐度參數(shù)值無法滿足精度要求，而且非常不 容易修正。因此，現(xiàn)有油管接箍內(nèi)螺紋檢測方法、技術(shù)和裝置，無法進(jìn)行三維立體檢測，更不 能進(jìn)行在線檢測，起不到質(zhì)量預(yù)測、預(yù)報(bào)，質(zhì)量控制的作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種油管接箍內(nèi)螺紋在線非 接觸激光立體掃描檢測裝置，用于油管接箍車絲機(jī)床等專用機(jī)床加工油管接箍內(nèi)螺紋過程 中，對被加工的油管接箍內(nèi)螺紋齒形，進(jìn)行逐一的、全方位、動態(tài)在線三維立體掃描檢測，獲 取每個(gè)油管接箍產(chǎn)品內(nèi)螺紋的三維空間立體齒形幾何信息，建立整個(gè)油管接箍內(nèi)螺紋的立 體模型。根據(jù)這些立體信息，可綜合計(jì)算出內(nèi)螺紋的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，主要包括螺距、螺紋錐 度、齒高和齒形角等，并進(jìn)行誤差補(bǔ)償與修正，提高內(nèi)螺紋參數(shù)檢測精度與速度，大幅度減 輕檢測工人的勞動強(qiáng)度，避免人為因素對測量精度的影響。并可用于在線質(zhì)量監(jiān)測與預(yù)報(bào)， 進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。本實(shí)用新型的在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，具有一個(gè)沿水平軸向的運(yùn)動自 由度X，還具有一個(gè)固連在水平軸上，并以水平軸為旋轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)自由度θ。兩個(gè)運(yùn)動自由 度均可以實(shí)現(xiàn)高速、精密定位運(yùn)動。即水平軸向可以做精確直線步進(jìn)運(yùn)動，回轉(zhuǎn)自由度可以 精確轉(zhuǎn)動定位至角度9k。固連在裝置末端的激光檢測探頭采用激光共聚焦檢測方式，精確 測量被測齒形齒面的縱向位移量Yi。當(dāng)裝置進(jìn)行掃描檢測時(shí)，首先回轉(zhuǎn)至一個(gè)初始角度θ ^，而后裝置沿水平軸直線步 進(jìn)定位至Xtl位置，此時(shí)激光檢測探頭測量被測齒形齒面的縱向位移量Ytl，得到此處齒形的 坐標(biāo)值(Xo，Y0)；而后裝置再沿水平軸直線步進(jìn)定位至下一個(gè)位置X1,激光檢測探頭再次測 量此處被測齒形齒面的縱向位移量Y1，得到此處齒形的坐標(biāo)值(X1, Y1)。依次步驟，在回轉(zhuǎn) 角度為θ ^的軸截面，可以測量得到η個(gè)位置的齒形的坐標(biāo)值，得到此θ ^軸截面的一段齒 形的坐標(biāo)系列(Xi, Yi, θ Q) (i = l，2......η)。而后，裝置水平軸向復(fù)位，然后再回轉(zhuǎn)至一個(gè)角度θ 10依照上述水平掃描步驟，在 回轉(zhuǎn)角度為θ ！的軸截面，也可以測量得到η個(gè)位置的齒形的坐標(biāo)值，進(jìn)而可以得出此軸截 面的一段齒形的坐標(biāo)系列(XyYi, Q1) (i = 1,2......η)。依次方法可以得到被測內(nèi)螺紋圓周方向360度范圍內(nèi)不同軸截面的齒形坐標(biāo)值
系列(XpYi, ek) (i = 1,2......η ;k = 1,2......m)。根據(jù)坐標(biāo)系列(XiJi, θ k) (i = 1，
2......n;k= 1,2......m)可以建立內(nèi)螺紋的三維空間立體齒形信息，進(jìn)而可以計(jì)算出各
種被測量參數(shù)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝 置，其中至少應(yīng)包括一軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件，用以帶動徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件、激光檢測探頭組件做快速、精 密軸向步進(jìn)定位運(yùn)動，并用于將整個(gè)檢測裝置定位安裝到油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床工位卡 盤上；一徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件，固連于軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件末端，其回轉(zhuǎn)中心軸線與軸向運(yùn) 動機(jī)構(gòu)組件軸線重合；用以帶動激光檢測探頭組件以軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件中心軸線為旋轉(zhuǎn)軸 做快速、精密旋轉(zhuǎn)定位運(yùn)動；一激光檢測探頭組件，用以固連在徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件末端，采用激光共聚焦檢測 方式精確測量被測齒形齒面的縱向位移量。該軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件具體包括一安裝底板，用以將整個(gè)檢測裝置定位安裝到油管接箍內(nèi)螺紋車絲機(jī)床等專用機(jī)
5床的卡盤上；一外套筒，同軸固定于安裝底板上，并且在該外套筒內(nèi)部，沿外套筒中心軸線，對 稱有兩個(gè)平行于中心軸線的導(dǎo)套孔；四個(gè)滾珠導(dǎo)套，兩兩分別同軸安裝到外套筒的導(dǎo)套孔中，并分別用一大擋圈軸向 鎖緊；兩個(gè)導(dǎo)柱，分別插入兩組滾珠導(dǎo)套中；兩個(gè)彈簧，分別套入兩個(gè)導(dǎo)柱的尾部后，再分別利用兩個(gè)導(dǎo)柱擋圈軸向鎖緊；一直線步進(jìn)電機(jī)，整個(gè)軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件的動力源，用以接收控制指令，步進(jìn)指定 的軸向位移，同軸固定于安裝底板內(nèi)部的大通孔中，其電機(jī)軸頭部與角接觸球軸承內(nèi)孔固 連在一起；一擋板，同軸套入直線步進(jìn)電機(jī)電機(jī)軸頭部的角接觸球軸承上，并與擋板軸向定 位固定連接，所述的兩個(gè)導(dǎo)柱分別安裝到擋板的導(dǎo)柱安裝孔I和導(dǎo)柱安裝孔中II中，并固 定連接；一后蓋，與安裝底板后部同軸固定連接。該徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件具體包括一支撐軸承，支撐軸承內(nèi)孔同軸固連到擋板上；—大齒輪，同軸固連到支撐軸承外圈上；一前蓋，與擋板同軸固定連接；一軸承蓋，同軸固連到大齒輪前端；一直流減速電機(jī)，整個(gè)徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件的動力源，用以接收控制指令，步進(jìn)旋轉(zhuǎn) 指定的角度，直流減速電機(jī)與擋板非同軸固定連接；一小齒輪，同軸固定于直流減速電機(jī)的電機(jī)軸頭部，并與所述大齒輪嚙合；一橫支架，一端同軸固定連接到軸承蓋；該激光檢測探頭組件具體包括一支撐套筒，同軸固定連接到橫支架的另一端；一定位楔塊，使激光共聚焦檢測探頭與支撐套筒進(jìn)行定位，以使激光共聚焦檢測 探頭發(fā)出的激光束軸線垂直于徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件的回轉(zhuǎn)中心軸線。一激光共聚焦檢測探頭，與支撐套筒通過定位楔塊定位后，固定連接到所述的支 撐套筒內(nèi)，可以高精度測量被測齒形齒面距離激光共聚焦檢測探頭的位移量。其中，所述的彈簧為壓縮彈簧。其中，所述擋板的導(dǎo)柱安裝孔I和導(dǎo)柱安裝孔II沿?fù)醢逯行妮S線對稱分布。其中，所述的支撐軸承為滾動軸承。其中，所述的直流減速電機(jī)帶有編碼器，具有位置反饋功能。其中，所述的大齒輪為直齒圓柱齒輪。其中，所述的橫支架兩端的通孔軸線相互平行。其中，所述的支撐套筒底部有兩個(gè)對稱的定位孔，可與橫支架一端徑向定位。其中，所述的定位楔塊為矩形。其中，所述的激光共聚焦檢測探頭有一定位平面，激光共聚焦檢測探頭發(fā)出的激 光束軸線垂直于所述定位平面。[0046] 本實(shí)用新型一種油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其優(yōu)點(diǎn)及功 效在于本實(shí)用新型在用于油管接箍車絲機(jī)床等專用機(jī)床加工油管接箍內(nèi)螺紋過程中，對 被加工的油管接箍內(nèi)螺紋齒形，進(jìn)行逐一的、全方位、動態(tài)在線三維立體掃描檢測，獲取每 個(gè)油管接箍產(chǎn)品內(nèi)螺紋的三維空間立體齒形幾何信息，從而可建立整個(gè)油管接箍內(nèi)螺紋的 立體模型。根據(jù)這些立體信息，并可綜合計(jì)算出內(nèi)螺紋的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，主要包括螺距、螺 紋錐度、齒高和齒形角等，并進(jìn)行誤差補(bǔ)償與修正，提高內(nèi)螺紋參數(shù)檢測精度與速度，大幅 度減輕檢測工人的勞動強(qiáng)度，避免人為因素對測量精度的影響。并可用于在線質(zhì)量監(jiān)測與 預(yù)報(bào)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1所示為本實(shí)用新型的整體外形圖(包括剖開的被測油管接箍) 圖2A所示為本實(shí)用新型的縱向剖視圖。 圖2B所示為本實(shí)用新型的橫向剖視圖。 圖2C所示為本實(shí)用新型的縱向剖視圖局部放大圖。 圖2D所示為本實(shí)用新型的橫向剖視圖局部放大圖。 圖2E所示為本實(shí)用新型的軸側(cè)視圖。 圖3A所示為圖2A中安裝底板201的軸側(cè)視圖。 圖4所示為圖2A中外套筒202的軸向剖視圖。 圖5所示為圖2A中直線步進(jìn)電機(jī)208軸側(cè)視圖。 圖6A所示為圖2A中擋板211的軸向剖視圖。 圖6B所示為圖2A中擋板211的軸側(cè)視圖。 圖7所示為圖2B中大齒輪218的軸向剖視圖。 圖8所示為圖2C中軸承蓋221的軸側(cè)視圖。 圖9所示為圖2B中橫支架222的軸側(cè)視圖。 圖10所示為圖2D中支撐套筒226的軸側(cè)視圖。 圖11所示為圖2D中定位楔塊229的軸側(cè)視圖。 圖12所示為圖2D中激光共聚焦檢測探頭227的軸側(cè)視圖。 圖中具體標(biāo)號如下101軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件102徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件[0066]103激光檢測探頭組件104被測油管接箍[0067]201安裝底板202外套筒[0068]203螺釘204導(dǎo)柱擋圈[0069]205彈簧206滾珠導(dǎo)套[0070]207導(dǎo)柱208直線步進(jìn)電機(jī)[0071]209大擋圈210導(dǎo)柱頂絲[0072]211擋板212角接觸球軸承[0073]213后蓋214小螺釘[0074]215直流減速電機(jī)216長螺釘[0075]217小齒輪218大齒輪
7[0076]219支撐軸承221軸承蓋223 一字螺釘225短頂絲227激光共聚焦檢測探頭229定位楔塊30IA定位外圓303A大圓凹槽401大外圓403上環(huán)槽405下導(dǎo)套孔501輸出電機(jī)軸60IA背部沉孔603A導(dǎo)柱安裝孔I605A前部端面606B電機(jī)安裝孔70IA前部沉孔801軸承蓋圓柱901左通孔903左定位柱905右定位柱1001左定位孔1003 定位槽1005定位通孔1101小定位面1201圓弧定位平面
220端擋圈 222橫支架 224前蓋 226支撐套筒 228小頂絲 230端螺釘 302A大端面 304A大通孔 402上導(dǎo)套孔 404下環(huán)槽
502輸出電機(jī)軸端面 602A背部端面 604A導(dǎo)柱安裝孔II
702A前部環(huán)面 802軸承蓋定位柱 902定位通孔 904右通孔
1002右定位孔 1004前圓端面
1102大定位面 1202矩形定位平面
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。請參照附圖1，本實(shí)用新型由軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件101、徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件102、激光 檢測探頭組件103組成。請參照附圖2A、圖3A、圖4，本實(shí)用新型通過安裝底板201中的直徑為220mm定位 外圓301A與車絲機(jī)床的三爪卡盤進(jìn)行定位，并通過機(jī)床的三爪卡盤壓緊安裝底板201中的 大端面302A以實(shí)現(xiàn)本檢測裝置與機(jī)床的固定連接。將外套筒202的大外圓401與安裝底板201上的大圓凹槽303A進(jìn)行定位后，并用 三個(gè)螺釘203固定連接。將兩個(gè)滾珠導(dǎo)套206同軸放入外套筒202的上導(dǎo)套孔402中，用大擋圈209放入 上環(huán)槽403后將兩個(gè)滾珠導(dǎo)套206軸向鎖緊。依次方法，將另外兩個(gè)滾珠導(dǎo)套206放入下 導(dǎo)套孔405中，并用大擋圈209放入下環(huán)槽404后鎖緊。[0107]將兩個(gè)導(dǎo)柱207分別插入上導(dǎo)套孔402和下導(dǎo)套孔405的滾珠導(dǎo)套206中。至此， 兩個(gè)導(dǎo)柱207軸線分布在同一個(gè)平面內(nèi)，并可以平滑地做軸向移動。將兩個(gè)彈簧205分別 套入兩個(gè)導(dǎo)柱207的尾部，然后分別用兩個(gè)導(dǎo)柱擋圈204將彈簧205分別在導(dǎo)柱207的軸 向限位，使其不脫落，并具有一定的預(yù)緊力。將直線步進(jìn)電機(jī)208同軸放入安裝底板201上的大通孔304A中，并用兩個(gè)小螺釘 214將直線步進(jìn)電機(jī)208和安裝底板201固定連接在一起。參閱圖2C、圖5，將一角接觸球軸承212以過盈配合的方式同軸套入直線步進(jìn)電機(jī) 208的輸出電機(jī)軸501，并使角接觸球軸承212軸向限位至直線步進(jìn)電機(jī)208的輸出電機(jī)軸 端面502。參閱圖2B、圖6A、圖6B，將直流減速電機(jī)215同軸裝入擋板211的電機(jī)安裝孔606B 中，并用四個(gè)長螺釘216將直流減速電機(jī)215與擋板211固定連接在一起。之后，將擋板211 的背部沉孔601A同軸裝入角接觸球軸承212，并使角接觸球軸承212限位至擋板211的背 部端面602A。調(diào)整擋板211的徑向位置，將兩個(gè)導(dǎo)柱207分別裝入擋板211的導(dǎo)柱安裝孔 I 603A和導(dǎo)柱安裝孔II 604A。并使兩個(gè)導(dǎo)柱206的軸端面與擋板211的前部端面605A 平齊，再用兩個(gè)導(dǎo)柱頂絲210將兩個(gè)導(dǎo)柱207與擋板211緊固在一起。參閱圖2A、圖2B，將前蓋224與擋板211粘結(jié)在一起。再將后蓋213與安裝底板 201粘結(jié)在一起。至此構(gòu)成軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件101，當(dāng)直線步進(jìn)電機(jī)208接收控制指令步進(jìn)指定軸 向位移后，直線步進(jìn)電機(jī)208可以推動擋板211做高精度軸向位移定位。參閱圖2B，將小齒輪217以過盈配合的方式同軸裝入直流減速電機(jī)215的輸出軸。參閱圖2C、圖6A、圖7，將支撐軸承219裝入大齒輪218的前部沉孔701A，并軸向 限位至前部環(huán)面702A。再把裝有大齒輪218的支撐軸承219裝入擋板211的前部凸圓軸 607A,使大齒輪218和小齒輪217順暢嚙合，并使支撐軸承219定位至前部凸環(huán)面606A，再 用端擋圈220把支撐軸承219軸向限位在擋板211的前部凸圓軸607A上。然后把軸承蓋 221裝入大齒輪218的前部沉孔701A內(nèi)，并用四個(gè)一字螺釘223固定連接在一起。參閱圖2C、圖8，圖9，把橫支架222的左通孔901和定位通孔902分別套入軸承蓋 221的軸承蓋圓柱801和軸承蓋定位柱802中，并用兩個(gè)短頂絲225固定連接。至此形成一個(gè)完整的徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件，當(dāng)直流減速電機(jī)215接收指令轉(zhuǎn)動指定 角度時(shí)，通過小齒輪217帶動大齒輪218，再帶動橫支架222成比例精確轉(zhuǎn)動定位。參閱圖2C、圖2E、圖9、圖10，將支撐套筒226的左定位孔1001和右定位孔1002 分別裝入橫支架222的左定位柱903和右定位柱905內(nèi)，再用兩個(gè)端螺釘230固定連接在 一起。參閱圖2D、圖10、圖11、圖12，把激光共聚焦檢測探頭227同軸裝如支撐套筒226 的定位通孔1005內(nèi)，調(diào)整激光共聚焦檢測探頭227的位置和角度，以使定位楔塊229順暢 進(jìn)入支撐套筒226的定位槽1003內(nèi)，同時(shí)使定位楔塊229的大定位面1102與激光共聚焦 檢測探頭227的矩形定位平面1202重合，定位楔塊229的小定位面1101與激光共聚焦檢 測探頭227的圓弧定位平面1201重合，并用兩個(gè)小頂絲228固定連接在一起。至此，形成一個(gè)完整的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置。雖然結(jié)合以上實(shí)施方案闡明了本實(shí)用新型，然而并非限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)
9域的工程技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，可以作相應(yīng)更動與潤色，因此本 實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所界定的為標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征在于該裝置至少應(yīng)包括一軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件；一徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件，固連于軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件末端，其回轉(zhuǎn)中心軸線與軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件軸線重合；一激光檢測探頭組件，固連在徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件末端；該軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件具體包括一安裝底板，將整個(gè)檢測裝置定位安裝到油管接箍內(nèi)螺紋車絲機(jī)床或其他專用機(jī)床的卡盤上；一外套筒，同軸固定于安裝底板上，并且在該外套筒內(nèi)部，沿外套筒中心軸線，對稱有兩個(gè)平行于中心軸線的導(dǎo)套孔；四個(gè)滾珠導(dǎo)套，兩兩分別同軸安裝到外套筒的導(dǎo)套孔中，并分別用一大擋圈軸向鎖緊；兩個(gè)導(dǎo)柱，分別插入兩組滾珠導(dǎo)套中；兩個(gè)彈簧，分別套入兩個(gè)導(dǎo)柱的尾部后，再分別利用兩個(gè)導(dǎo)柱擋圈軸向鎖緊；一直線步進(jìn)電機(jī)，整個(gè)軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件的動力源，同軸固定于安裝底板內(nèi)部的大通孔中，其電機(jī)軸頭部與角接觸球軸承內(nèi)孔固連在一起；一擋板，同軸套入直線步進(jìn)電機(jī)電機(jī)軸頭部的角接觸球軸承上，并與擋板軸向定位固定連接，所述的兩個(gè)導(dǎo)柱分別安裝到擋板的導(dǎo)柱安裝孔I和導(dǎo)柱安裝孔中II中，并固定連接；一后蓋，與安裝底板后部同軸固定連接；該徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件具體包括一支撐軸承，支撐軸承內(nèi)孔同軸固連到擋板上；一大齒輪，同軸固連到支撐軸承外圈上；一前蓋，與擋板同軸固定連接；一軸承蓋，同軸固連到大齒輪前端；一直流減速電機(jī)，整個(gè)徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件的動力源，直流減速電機(jī)與擋板非同軸固定連接；一小齒輪，同軸固定于直流減速電機(jī)的電機(jī)軸頭部，并與所述大齒輪嚙合；一橫支架，一端同軸固定連接到軸承蓋；該激光檢測探頭組件具體包括一支撐套筒，同軸固定連接到橫支架的另一端；一定位楔塊，使激光共聚焦檢測探頭與支撐套筒進(jìn)行定位，以令激光共聚焦檢測探頭發(fā)出的激光束軸線垂直于徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件的回轉(zhuǎn)中心軸線；一激光共聚焦檢測探頭，與支撐套筒通過定位楔塊定位后，固定連接到所述的支撐套筒內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征 在于所述的彈簧為壓縮彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征在于所述擋板的導(dǎo)柱安裝孔I和導(dǎo)柱安裝孔II沿?fù)醢逯行妮S線對稱分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征 在于所述的支撐軸承為滾動軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征 在于所述的直流減速電機(jī)帶有具有位置反饋功能的編碼器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征 在于所述的大齒輪為直齒圓柱齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征 在于所述的橫支架兩端的通孔軸線相互平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征 在于所述的支撐套筒底部有兩個(gè)對稱的定位孔，可與橫支架一端徑向定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特征 在于所述的定位楔塊為矩形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，其特 征在于所述的激光共聚焦檢測探頭有一定位平面，激光共聚焦檢測探頭發(fā)出的激光束軸 線垂直于所述定位平面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油管接箍內(nèi)螺紋在線非接觸激光立體掃描檢測裝置，用于油管接箍車絲機(jī)床等專用機(jī)床加工內(nèi)螺紋過程中，對所有被加工的內(nèi)螺紋齒形參數(shù)進(jìn)行逐一、全方位、動態(tài)在線三維立體掃描檢測。本實(shí)用新型由軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件、徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件和激光檢測探頭組件組成。徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件固連于軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)組件末端，激光檢測探頭組件固連在徑向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組件末端。本實(shí)用新型具有三維立體掃描檢測功能，可對油管接箍內(nèi)螺紋不同的徑向軸截面齒形做高速、高精度在線激光立體掃描，獲取油管接箍內(nèi)螺紋齒形的三維立體幾何信息?？商岣邇?nèi)螺紋參數(shù)檢測精度與速度，大幅減輕檢測工人的勞動強(qiáng)度，避免人為因素對測量精度的影響。并可用于在線質(zhì)量監(jiān)測與預(yù)報(bào)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B23Q17/20GK201645260SQ20102004696
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者周強(qiáng), 肖鳳艷 申請人:北京航空航天大學(xué)