專利名稱：具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，用于 切削機(jī)床加工油管接箍內(nèi)螺紋時(shí)對(duì)內(nèi)螺紋齒形參數(shù)進(jìn)行在線檢測和監(jiān)測。本實(shí)用新型屬于 高精密自動(dòng)檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油管接箍是油田設(shè)備中相當(dāng)重要的零配件，特別是在下井工具中起著不可替代的 作用。油管接箍的主要功用是連接油管，以使油管在油井中連接成一個(gè)整體。油管接箍內(nèi)螺 紋屬于圓錐型內(nèi)螺紋。目前，油管接箍內(nèi)螺紋加工生產(chǎn)過程中的檢測主要有兩種方法。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)等儀器手動(dòng)檢測，必要時(shí)還要用螺距量規(guī)、錐度量規(guī)等對(duì)螺紋的螺距、錐度進(jìn)行 檢測；另一種是離線檢測，選取個(gè)別單件產(chǎn)品，用筆式記錄儀記錄螺紋齒型，然后手工測繪 進(jìn)行人工進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、填表存檔。以上兩種方法都存在工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，測量結(jié)果受人為因素影響大，不能對(duì)所加 工的油管接箍內(nèi)螺紋逐一進(jìn)行檢測等突出缺點(diǎn)。而且，螺紋塞規(guī)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(duì)生產(chǎn)起直接指導(dǎo)作用。一旦檢測出現(xiàn)質(zhì)量問題就對(duì)機(jī)床或刀具進(jìn)行調(diào)整，可實(shí)際 上已經(jīng)出現(xiàn)了廢品和廢件。因此，現(xiàn)有螺紋質(zhì)量檢測方法只是對(duì)螺紋的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行判定， 并未起到質(zhì)量預(yù)測、預(yù)報(bào)，以及在線檢測的作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于切削機(jī)床加工油管接箍內(nèi)螺紋時(shí)對(duì)齒形參 數(shù)進(jìn)行在線檢測的裝置，其具有接觸力反饋功能，可以精確確定檢測裝置末端的測針是否 與被測內(nèi)螺紋齒面接觸以及接觸力的大小。本在線檢測裝置可以大幅度減輕工人勞動(dòng)強(qiáng) 度，對(duì)所加工的所有油管接箍產(chǎn)品逐一進(jìn)行在線檢測，提高內(nèi)螺紋檢測精度與速度，進(jìn)一步 提高產(chǎn)品質(zhì)量。本在線檢測裝置具有兩個(gè)垂直的運(yùn)動(dòng)自由度，即軸向運(yùn)動(dòng)(X軸方向)可以精確定 位，步進(jìn)距離Xi ；徑向運(yùn)動(dòng)(Y軸方向)亦可以實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)定位控制，并精確輸出運(yùn)動(dòng)距 離。同時(shí)，具有力反饋功能的力檢測探頭組件安裝在徑向運(yùn)動(dòng)組件末端，因此可確定測針是 否與被測內(nèi)螺紋齒面接觸以及接觸力的大小。當(dāng)超過接觸力的閾值，即確認(rèn)測針與被測內(nèi) 螺紋齒面真正接觸，Y軸方向停止運(yùn)動(dòng)并隨即輸出Y軸位置Yi。由(Xi，Yi)可以得到被測內(nèi)螺紋齒形軸向截面某點(diǎn)的坐標(biāo)值；在整個(gè)檢測過程
中(Xi，Yi) (i = 1,2......η)輸出被采集后，可以合成被檢測油管接箍內(nèi)螺紋軸向截面的
一段完成齒形數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過算法計(jì)算出齒形參數(shù)，主要包括螺距、螺紋錐度、齒高和齒形 角。通過安裝底板將整個(gè)檢測裝置安裝到切削機(jī)床特定工位的卡盤上。當(dāng)機(jī)床加工油管接 箍運(yùn)行到此工位時(shí)，在線檢測裝置可以對(duì)工油管接箍內(nèi)螺紋進(jìn)行自動(dòng)檢測。[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測 裝置，其中至少應(yīng)包括一軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件，用以帶動(dòng)檢測機(jī)構(gòu)、力檢測探頭做快速、精密軸向步進(jìn)定位 運(yùn)動(dòng)，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；一徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件，固定于軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件末端，用以帶動(dòng)力檢測探頭做快 速、精密徑向步進(jìn)運(yùn)動(dòng)；一力檢測探頭組件，用以安裝在徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)末端，感知該組件末端安裝的測針 是否與被檢測油管接箍內(nèi)螺紋齒形齒面接觸以及接觸力的大??； 該軸向運(yùn)動(dòng)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)螺紋切削機(jī)床工位卡盤 上；一外套筒，同軸固定于安裝底板上，并且在內(nèi)部，沿外套筒中心軸線，對(duì)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；一絲杠，具有一光軸端、一小凸圓面及一右軸端；二軸承，之間設(shè)有一隔套，該二軸承及隔套同軸套入絲杠的光軸端、限位至小凸圓 面，之后同軸固定于安裝底板上；一大帶輪，固定于絲杠光軸端遠(yuǎn)離小凸圓面的一側(cè)，通過一短隔套與軸承限位，并 通過一長頂絲徑向鎖緊；一步進(jìn)電機(jī)，固定于該安裝底板上；整個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件的動(dòng)力源，用以接收控 制指令，轉(zhuǎn)動(dòng)給定的角度，從而驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)指定的角度；一小帶輪，固定于步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸上，所述的小帶輪及大帶輪上安裝有一同步 帶齒形，從而將步進(jìn)電機(jī)的輸出的扭矩傳遞給絲杠；一滾珠螺母，與一擋板同軸相連后，沿絲杠軸線旋入，同時(shí)，使所述的兩個(gè)導(dǎo)柱分 別進(jìn)入該擋板的導(dǎo)柱安裝孔I和導(dǎo)柱安裝孔中II中，并固定連接；一絲杠保護(hù)罩，與所述的滾珠螺母同軸相連，并固定于擋板上；一 U型托板，置于絲杠保護(hù)罩外側(cè)，并垂直固定于擋板上。該徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件具 體包括一直線步進(jìn)電機(jī)，固定于U型托板的電機(jī)中孔內(nèi)，用以將該電機(jī)的步進(jìn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)換為高精度徑向直線位移運(yùn)動(dòng)；一電機(jī)護(hù)套，固定于直線電機(jī)尾部，用以保護(hù)直線步進(jìn)電機(jī)；一護(hù)蓋，固定于直線電機(jī)的前端，用以保護(hù)直線步進(jìn)電機(jī)；該力檢測探頭組件具體 包括一套筒；一線性軸承，同軸安裝入套筒的中部軸承安裝孔內(nèi)，并通過一軸承擋圈使線性軸 承沿套筒軸向鎖緊，用以引導(dǎo)測針只沿套筒軸線做直線運(yùn)動(dòng)；一力傳感器，軸向固定于套筒的尾部傳感器安裝孔內(nèi)，并與測針根部端面緊密接
5觸，用以檢測測針與油管接箍內(nèi)螺紋齒形齒面接觸后力的大小，并轉(zhuǎn)換成電壓量形式進(jìn)行 反饋；一測針，具有一桿部圓柱、一根部端面及一上凸圓面，該桿部圓柱同軸放入套筒內(nèi) 部的線性軸承內(nèi)，并且使測針根部端面與力傳感器緊密接觸；該測針用以探知在線檢測裝 置是否與油管接箍內(nèi)螺紋齒形齒面接觸，并傳遞接觸力；一螺紋擋塊，其內(nèi)螺紋與套筒的根部外螺紋連接，并使該測針穿過該螺紋擋塊，使 螺紋擋塊中的沉孔端面與測針的上凸圓面重合，以給測針沿套筒的軸線方向限位，防止其 脫落，并給力傳感器提供一初始的預(yù)緊力；一連接螺母，與直線步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸連接，同時(shí)將力傳感器沿套筒軸線方向鎖緊。所述的軸承為滾珠軸承。所述擋板的導(dǎo)柱安裝孔中I和導(dǎo)柱安裝孔中II沿?fù)醢逯行妮S線對(duì)稱分布。所述擋板的U型托板有一個(gè)上臂定位凸圓和一個(gè)下臂定位凸圓，并且上臂定位凸 圓和下臂定位凸圓軸線平行。所述擋板的直線步進(jìn)電機(jī)的直線步進(jìn)分辨率為0. 0254mm,安裝法蘭上有兩個(gè)安裝 通孑L。所述的線性軸承為滾珠線性軸承。所述的套筒前部有一段根部外螺紋，尾部有一尾部傳感器安裝孔；根部有一根部 內(nèi)螺紋孔。所述的測針頭部為圓錐形。所述的連接螺母有一外圓螺紋，中部有一螺紋內(nèi)孔。本實(shí)用新型一種具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其優(yōu)點(diǎn)及 功效在于本實(shí)用新型具有接觸力反饋功能，可以精確確定檢測裝置末端的測針是否與被 測內(nèi)螺紋齒形齒面接觸以及接觸力的大小。本在線檢測裝置可以大幅度減輕工人勞動(dòng)強(qiáng) 度，對(duì)所加工的所有油管接箍產(chǎn)品逐一進(jìn)行在線檢測，提高內(nèi)螺紋檢測精度與速度，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。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)用新型除去徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件102和力檢測探頭組件103的橫 向剖視圖。圖2C所示為本實(shí)用新型徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件102結(jié)構(gòu)軸側(cè)視圖。圖2D所示為本實(shí)用新型去除護(hù)蓋241后，力檢測探頭組件103結(jié)構(gòu)軸側(cè)視圖。圖2E所示為本實(shí)用新型力檢測探頭組件103的軸向剖視圖。圖3A所示為圖2A中安裝底板201的軸側(cè)視圖。圖3B所示為圖2A中安裝底板201的軸向剖視圖。圖4所示為圖2A中外套筒203的軸向剖視圖。圖5所示為圖2A中絲杠214的正視圖。[0052]圖6所示為圖2A中擋板205的軸側(cè)視圖。[0053]圖7所示為圖2A中U型托板208的軸側(cè)視圖。[0054]圖S所示為圖2D中測針251的軸側(cè)視圖。[0055]圖9所示為圖2D中套筒253的軸向剖視圖。[0056]圖10所示為圖2D中螺紋擋塊252的軸向剖視圖。[0057]圖11所示為圖2D中連接螺母257的軸向剖視圖。[0058]圖中具體標(biāo)號(hào)如下[0059]101軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件102徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件[0060]103力檢測探頭組件[0061]201安裝底板202螺釘[0062]203外套筒204滾珠導(dǎo)套[0063]205擋板206導(dǎo)柱[0064]207U型托板連接螺母208U型托板[0065]209絲杠護(hù)罩210沉頭內(nèi)六方螺釘[0066]211導(dǎo)柱頂絲212大擋圈[0067]213滾珠螺母214絲杠[0068]215隔套216軸承螺紋擋塊[0069]217滾珠軸承218短隔套[0070]219大帶輪220長頂絲[0071]221同步帶齒形[0072]230圓頭螺釘231步進(jìn)電機(jī)[0073]232小帶輪233短頂絲[0074]240六方螺母241護(hù)蓋[0075]242直線步進(jìn)電機(jī)243一字螺釘[0076]244電機(jī)護(hù)套[0077]251測針252螺紋擋塊[0078]253套筒254線性軸承[0079]255軸承擋圈256力傳感器[0080]257接螺母[0081]30IA定位外圓302A大端面[0082]303A大圓凹槽304A電機(jī)安裝通孔[0083]301B大凹孔302B大凹孔端面[0084]401大外圓402上導(dǎo)套孔[0085]403上環(huán)槽404下環(huán)槽[0086]405下導(dǎo)套孔[0087]501光軸端502 /J、凸圓面[0088]503右軸端[0089]601導(dǎo)柱安裝孔I602導(dǎo)柱安裝孔II[0090]603上定位孔604下定位孔[0091]605前端面701上臂定位凸圓703電機(jī)中孔801桿部圓柱803根部端面901根部外螺紋903中部軸承安裝孔905尾部傳感器安裝孔1001 內(nèi)螺紋1003沉孔端面1101外圓螺紋
702下臂定位凸圓
802上凸圓面
902尾部圓環(huán)面 904定位環(huán)槽 906根部內(nèi)螺紋孔 1002尾部外端面
1102螺紋內(nèi)孔
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方案。請(qǐng)參照附圖1，本實(shí)用新型由軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件101、徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件102、力檢 測探頭組件103組成。請(qǐng)參照?qǐng)D2A、圖3A，本實(shí)用新型通過安裝底板201中的直徑為220mm定位外圓 301A與切削機(jī)床的三爪卡盤進(jìn)行定位，并可以通過三爪卡盤壓緊安裝底板201中的大端面 302A以實(shí)現(xiàn)檢測裝置與機(jī)床的固定連接。將外套筒203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202連接牢固。將兩個(gè)滾珠導(dǎo)套204同軸放入外套筒203的上導(dǎo)套孔402中，用大擋圈212放入 上環(huán)槽403后將兩個(gè)滾珠導(dǎo)套204軸向鎖緊。依次方法，將另外兩個(gè)滾珠導(dǎo)套204放入下 導(dǎo)套孔405中，并用大擋圈212放入下環(huán)槽404后鎖緊。將兩個(gè)導(dǎo)柱206分別插入上導(dǎo)套 孔402和下導(dǎo)套孔405的滾珠導(dǎo)套204中。至此，兩個(gè)導(dǎo)柱206軸線分布在同一個(gè)平面內(nèi)， 并可以平滑地做軸向移動(dòng)。將一個(gè)滾珠軸承217、隔套215、另一個(gè)滾珠軸承217依次軸向套入絲杠214的光 軸端501，并軸向限位至小凸圓面502后，再放入安裝底板201上的大凹孔301B中，并軸向 限位至大凹孔端面302B。接著用軸承螺紋擋塊216將滾珠軸承217軸向鎖緊。再把短隔 套218同軸套入絲杠214的光軸端501，并軸向限位至滾珠軸承217。緊接著把大帶輪219 同軸套入絲杠214的光軸端501，并軸向限位至短隔套218 ；再接著用長頂絲220將大帶輪 219與絲杠214徑向鎖緊固定。如圖2A、圖2B、圖3A所示，將步進(jìn)電機(jī)231安裝到安裝底板201上的電機(jī)安裝通 孔304A中，并用四個(gè)圓頭螺釘230軸向鎖緊。將小帶輪232套入步進(jìn)電機(jī)231的電機(jī)軸上， 并用短頂絲233將其與步進(jìn)電機(jī)231的電機(jī)軸徑向鎖緊固定。在大帶輪219和小帶輪232 上安裝上同步帶齒形221。請(qǐng)參閱圖2A、圖5、圖6所示，將擋板205與滾珠螺母213同軸相連，并用兩個(gè)沉頭 內(nèi)六方螺釘210緊固成為一體后，沿絲杠214軸線旋入，以使擋板205前端面605置于絲杠 214右軸端503的左側(cè)。調(diào)整擋板205的軸線位移和徑向角度，以使兩個(gè)導(dǎo)柱206分別進(jìn)入擋板205中的導(dǎo)柱安裝孔I 601、導(dǎo)柱安裝孔II 602，并使兩個(gè)導(dǎo)柱206的軸端面與擋板 205前端面605平齊，再用兩個(gè)導(dǎo)柱頂絲211將兩個(gè)導(dǎo)柱206與擋板205緊固在一起。將絲杠護(hù)罩209與滾珠螺母213同軸相連，并與擋板205粘結(jié)在一起。請(qǐng)參閱圖2A、圖6、圖7所示，利用U型托板208中的上臂定位凸圓701和下臂定 位凸圓702分別與擋板205中的上定位孔603和下定位孔604同軸定位后，再用兩個(gè)U型 托板連接螺母207進(jìn)行固定連接。至此構(gòu)成軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件101，徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件102與U型托板208固連在一 起。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)231旋轉(zhuǎn)指定角度后，其通過小帶輪232和同步帶齒形221帶動(dòng)大帶輪219 和絲杠214轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)指定的角度。由于受到兩個(gè)導(dǎo)柱206的限制，滾珠螺母213無法轉(zhuǎn)動(dòng)， 在絲杠214的驅(qū)動(dòng)下，滾珠螺母213只能沿軸線運(yùn)動(dòng)指定位移。也即帶動(dòng)徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組 件102 —起沿軸線運(yùn)動(dòng)指定位移。如圖2C、圖7所示，將電機(jī)護(hù)套244裝配粘結(jié)到直線步進(jìn)電機(jī)242的尾部，而后將 直線步進(jìn)電機(jī)242裝配到U型托板208的電機(jī)中孔703內(nèi)，將護(hù)蓋241套接到直所述的軸 承為滾珠軸承。所述擋板的導(dǎo)柱安裝孔中I和導(dǎo)柱安裝孔中II沿?fù)醢逯行妮S線對(duì)稱分布。所述擋板的U型托板有一個(gè)上臂定位凸圓和一個(gè)下臂定位凸圓，并且上臂定位凸 圓和下臂定位凸圓軸線平行。所述擋板的直線步進(jìn)電機(jī)的直線步進(jìn)分辨率為0. 0254mm，安裝法蘭上有兩個(gè)安裝 通孑L。所述的線性軸承為滾珠線性軸承。所述的套筒前部有一段根部外螺紋，尾部有一尾部傳感器安裝孔；根部有一根部 內(nèi)螺紋孔。所述的測針頭部為圓錐形。所述的連接螺母有一外圓螺紋，中部有一螺紋內(nèi)孔。線步進(jìn)電機(jī)242的前端，而后用兩個(gè)一字螺釘243、兩個(gè)六方螺母240將直線步進(jìn) 電機(jī)242、U型托板208和護(hù)蓋241連接成一體。如圖2E、圖9所示，將線性軸承254同軸裝入套筒253的中部軸承安裝孔903內(nèi)， 并把軸承擋圈255放入套筒253的定位環(huán)槽904中，以使線性軸承254沿套筒253軸向鎖緊。如圖2E、圖8、圖9所示，將測針251的根部端面803朝向套筒253的尾部圓環(huán)面 902后，把測針251的桿部圓柱801同軸放入線性軸承254。如圖9、圖10、圖11所示，將螺紋擋塊252的內(nèi)螺紋1001旋入套筒253的根部外 螺紋901，以使螺紋擋塊252的尾部外端面1002與套筒253的尾部圓環(huán)面902平齊，同時(shí)螺 紋擋塊252的沉孔端面1003與測針的上凸圓面802重合。如圖2E、圖9、圖11所示，將力傳感器256放入套筒253的尾部傳感器安裝孔905 中后，把連接螺母257外圓螺紋1101旋入套筒253的根部內(nèi)螺紋孔906，以使力傳感器256 沿套筒253的軸向與測針251的根部端面803緊密接觸，并軸向鎖緊。最后，將連接螺母 257螺紋內(nèi)孔1102旋入直線步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸并鎖緊。徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件102中的直線步進(jìn)電機(jī)242可以帶動(dòng)力檢測探頭組件103做快
9速、高精密徑向運(yùn)動(dòng)，使檢測探頭組件103逐漸接近被測油管接箍內(nèi)螺紋齒形齒面。當(dāng)檢測 探頭組件103中的測針251未與被測油管接箍內(nèi)螺紋齒形齒面接觸時(shí)，力傳感器256有一 個(gè)初始的預(yù)緊力FO ；當(dāng)檢測探頭組件103中的測針251與被測油管接箍內(nèi)螺紋齒形齒面接 觸后，力傳感器256就會(huì)反饋回一個(gè)接觸力F1，測針251與齒形齒面真實(shí)的接觸力即為F = Fl-FO0從而，徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件102可以根據(jù)此接觸力F的大小與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比 較，超過閾值停止運(yùn)動(dòng)，并記錄此時(shí)的徑向位移量。至此，形成一個(gè)完整的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置。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) 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(dòng)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)。
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權(quán)利要求一種具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其中至少應(yīng)包括一軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件；一徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件，固定于軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件末端，并使徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件中心軸線與軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件中心軸線垂直正交；一力檢測探頭組件，同軸安裝在徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)末端；該軸向運(yùn)動(dòng)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)螺紋切削機(jī)床工位卡盤上；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(duì)稱設(shè)置有兩個(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；一絲杠，具有一光軸端、一小凸圓面及一右軸端；二軸承，之間設(shè)有一隔套，該二軸承及隔套同軸套入絲杠的光軸端、限位至小凸圓面，之后同軸固定于安裝底板上；一大帶輪，固定于絲杠光軸端遠(yuǎn)離小凸圓面的一側(cè)，通過一短隔套與軸承限位，并通過一長頂絲徑向鎖緊；一步進(jìn)電機(jī)，固定于該安裝底板上；一小帶輪，固定于步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸上，所述的小帶輪及大帶輪上安裝有一同步帶齒形，從而將步進(jìn)電機(jī)的輸出的扭矩傳遞給絲杠；一滾珠螺母，與一擋板同軸相連后，沿絲杠軸線旋入，同時(shí)，使所述的兩個(gè)導(dǎo)柱分別進(jìn)入該擋板的導(dǎo)柱安裝孔I和導(dǎo)柱安裝孔中II中，并固定連接；一絲杠保護(hù)罩，與所述的滾珠螺母同軸相連，并固定于擋板上；一U型托板，置于絲杠保護(hù)罩外側(cè)，并垂直固定于擋板上；該徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件具體包括一直線步進(jìn)電機(jī)，固定于U型托板的電機(jī)中孔內(nèi)；一電機(jī)護(hù)套，固定于直線電機(jī)尾部；一護(hù)蓋，固定于直線電機(jī)的前端；該力檢測探頭組件具體包括一套筒；一線性軸承，同軸安裝入套筒的中部軸承安裝孔內(nèi)，并通過一軸承擋圈使線性軸承沿套筒軸向鎖緊；一力傳感器，軸向固定于套筒的尾部傳感器安裝孔內(nèi)，并與測針根部端面緊密接觸；一測針，具有一桿部圓柱、一根部端面及一上凸圓面，該桿部圓柱同軸放入套筒內(nèi)部的線性軸承內(nèi)，并且使測針根部端面與力傳感器緊密接觸；一螺紋擋塊，其內(nèi)螺紋與套筒的根部外螺紋連接，并使該測針穿過該螺紋擋塊，使螺紋擋塊中的沉孔端面與測針的上凸圓面重合，以給測針沿套筒的軸線方向限位，并給力傳感器提供一初始的預(yù)緊力；一連接螺母，與直線步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸連接，同時(shí)將力傳感器沿套筒軸線方向鎖緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其特 征在于所述的軸承為滾珠軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其特 征在于所述擋板的導(dǎo)柱安裝孔中I和導(dǎo)柱安裝孔中II沿?fù)醢逯行妮S線對(duì)稱分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其特 征在于所述U型托板有一個(gè)上臂定位凸圓和一個(gè)下臂定位凸圓，并且上臂定位凸圓和下 臂定位凸圓軸線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其特 征在于所述直線步進(jìn)電機(jī)的直線步進(jìn)分辨率為0. 0254mm，安裝法蘭上有兩個(gè)安裝通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其特 征在于所述的線性軸承為滾珠線性軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其特 征在于所述的套筒前部有一段根部外螺紋，尾部有一尾部傳感器安裝孔；根部有一根部 內(nèi)螺紋孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其特 征在于所述的測針頭部為圓錐形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，其特 征在于所述的連接螺母有一外圓螺紋，中部有一螺紋內(nèi)孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有力反饋的油管接箍內(nèi)螺紋切削機(jī)床在線檢測裝置，可用于切削機(jī)床加工油管接箍內(nèi)螺紋時(shí)對(duì)內(nèi)螺齒形參數(shù)的在線檢測。由軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件、徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件、力檢測探頭組件組成。徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件，固定于軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件末端，并使徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件中心軸線與軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件中心軸線垂直正交；力檢測探頭組件，同軸安裝在徑向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)末端。本實(shí)用新型具有接觸力反饋功能，可以精確確定檢測裝置末端的測針是否與被測內(nèi)螺紋齒形齒面接觸以及接觸力的大小。本在線檢測裝置可以大幅度減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)所加工的所有油管接箍產(chǎn)品逐一進(jìn)行在線檢測，提高內(nèi)螺紋檢測精度與速度，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23G1/52GK201645257SQ20092027753
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者周強(qiáng), 肖鳳艷 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)