[实用新型]螺纹轮廓扫描装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺纹测量设备，具体涉及一种螺纹轮廓扫描装置。

背景技术

螺纹测量设备用于对螺纹的几何参数进行检测和分析，并判断螺纹是否合格。螺纹参数例如可以是螺距、大径、中径、小径、牙型角和锥度等。螺纹测量设备测量螺纹的一种方案是通过测针接触并扫描被测件的螺纹表面实现测量。为了使测针可靠地接触被测件的螺纹表面，通常对测针施加一定的压力。

在传统接触式螺纹扫描测量中，对于坡度较大的被测件，扫描测量时测针被强行拉上被测件，测针沿被测件斜坡法相的受力在爬坡的过程中不断增大，导致测针变形和磨损严重，甚至容易出现测针崩断等问题，测针无法顺利的爬坡到被测件螺纹的最高点，因此传统接触式扫描方法难以实现大坡度被测件的测量。

发明内容

本实用新型提供一种能够实现被测件螺纹大坡度扫描测量的螺纹轮廓扫描装置。

一种实施例中提供一种螺纹轮廓扫描装置，包括：

测针，用于接触并扫描被测件的螺纹表面；

摆杆，测针固定在摆杆的一端并与摆杆的轴向垂直；

转轴机构，摆杆固定在转轴机构上，并可绕转轴机构在与测针平行的方向上摆动；

压力驱动机构，压力驱动机构与摆杆的另一端联接，并可驱动所述摆杆绕转轴机构轴向转动，以通过所述摆杆给所述测针施加在被测件上的压力；

测力机构，测力机构与转轴机构固定在一起，用于实时测量用于反映测针施加在被测件上的力的物理量；

拉力驱动机构，所述拉力驱动机构与所述测力机构连接，通过所述测力机构给测针施加沿被测件扫描方向的拉力；

以及控制器，控制器分别与测力机构、压力驱动机构和拉力和驱动机构电连接，用于实时获取测力机构的测量结果，并根据测量结果控制驱动机构调节测针施加在被测件上的压力。

进一步地，测力机构用于实时测量用于反映测针施加在被测件上的沿扫描方向的拉力值的物理量。

进一步地，控制器根据测力机构的测量结果，控制驱动机构调节测针施加在被测件上的压力值，以使拉力值和压力值的合力值在预设范围内。

进一步地，转轴机构包括固定座、轴承、转轴和转动块，固定座固定在测力机构上，轴承固定在固定座上，转轴穿插在轴承上，转动块固定在转轴上，摆杆固定在转动块上。

进一步地，转轴机构还包括2个顶球，顶球固定在固定座上，且2个顶球分别顶压在转轴的两端。

进一步地，轴承为密珠轴承，密珠轴承包括滚珠滑套与套筒。

进一步地，驱动机构为音圈电机。

进一步地，测力机构包括第一滑动组件、第二滑动组件和位移传感器，第二滑动组件与转轴机构固定连接，第一滑动组件和第二滑动组件之间通过弹性件固定在一起，且第一滑动组件和第二滑动组件构成滑动副，位移传感器沿第一滑动组件和第二滑动组件的滑动路径设置，用于检测第一滑动组件和第二滑动组件之间的相对位移；第一滑动组件与拉力驱动机构连接。

进一步地，第一滑动组件包括第一导轨和滑台，滑台可滑动地安装在第一导轨上;第二滑动组件包括第二导轨、滑块和弹簧，第二导轨和弹簧固定在滑台上，第二导轨和弹簧与第一导轨平行设置，滑块可滑动地安装在第二导轨上，第二导轨固定在第一滑台上，并且滑块至少一端通过弹簧与滑台弹性连接；滑台与拉力驱动机构连接，拉力驱动机构驱动滑台在第一导轨上滑动。

进一步地，滑块两端分别通过弹簧与滑台弹性连接。

进一步地，位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器，第一位移传感器沿第一滑动组件的滑动路径设置，用于检测第一滑动组件的位移，第二位移传感器沿第二滑动组的滑动路径设置，用于检测第二滑动组件的位移。

进一步地，第一导轨为气浮导轨和第二导轨为交叉滚柱导轨或滚珠导轨。

在其他实施例中，本装置还包括第三位移传感器，第三位移传感器固定在所述的滑块上，并与控制器电连接，用于监测摆杆在与测针平行的方向上的位移，生成相应的Z轴位移信号并传给控制器，控制器根据获取的Z轴位移信号控制拉力驱动机构调节摆杆的轴向转动。

进一步地，第一位移传感器和第二位移传感器为直线光栅，第三位移传感器为圆弧光栅。