浮动式测量外螺纹参数的装置及测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113865492A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111302104.4(22)申请日2021.11.04(71)申请人哈尔滨庚祥科技有限公司地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号（C区四号教学楼）负一层创业园(72)发明人魏永庚(74)专利代理机构哈尔滨东方专利事务所23118代理人陈晓光(51)Int.Cl.G01B11/06(2006.01)G01B11/14(2006.01)G01B11/26(2006.01)G01B11/27(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称浮动式测量外螺纹参数的装置及测量方法(57)摘要一种浮动式测量外螺纹参数的装置及测量方法。现有技术需多轴运动平台进行控制，设置多个传感器、电机，导致结构复杂，设备成本高，运动、测量精度难以保证。本发明其组成包括：浮动式定位装置，浮动式定位装置包括支撑架（13），支撑架与夹持架（11）固定，夹持架上方安装有2个相机（14），其下方安装有2个光源（9），夹持架中间位置通过圆柱中心销（17）与锥形台（18）连接，2个圆柱滑动销（15）穿过锥形台与所述的夹持架连接，2个圆柱滑动销端部安装有推板（19），其外径上套有弹簧D（16）并安装在推板与锥形台之间，支撑架两侧与支撑平台1上方的2个导轨（3）之间分别安装有4个弹簧C（12）。本发明用于浮动式测量外螺纹参数的装置。CN113865492ACN113865492A权利要求书1/1页1.一种浮动式测量外螺纹参数的装置，其组成包括：浮动式定位装置，其特征是：所述的浮动式定位装置包括支撑架，所述的支撑架与夹持架固定，所述的夹持架上方安装有2个相机，其下方安装有2个光源，所述的夹持架中间位置通过圆柱中心销与锥形台连接，2个圆柱滑动销穿过所述的锥形台与所述的夹持架连接，2个所述的圆柱滑动销端部安装有推板，其外径上套有弹簧D并安装在所述推板与所述锥形台之间，所述的支撑架两侧与支撑平台上方的2个导轨之间分别安装有4个弹簧C。2.根据权利要求1所述的浮动式测量外螺纹参数的装置，其特征是：所述的支撑平台上方安装2个所述的导轨，下方安装1个所述的导轨，推杆将3个所述的导轨端部固定，所述的推杆与丝杆螺母固定，所述的丝杆螺母与丝杆通过螺纹连接，所述的丝杆通过转轴与电机连接，所述的推杆与所述的支撑架之间安装有弹簧A。3.根据权利要求2所述的浮动式测量外螺纹参数的装置，其特征是：所述的夹持架与下方所述的导轨之间安装有弹簧B，所述的支撑平台下平板上安装有传感器，所述的电机本体固定在所述的支撑平台上。4.根据权利要求1‑3之一所述的浮动式测量外螺纹参数的装置的测量方法，其特征是：该方法包括如下步骤：首先是系统复位，被测钢管沿着X轴正向运动，传感器检测到被测钢管到达后，向生产线和本装置同时发送指令，被测钢管停止运动，电机启动，驱动丝杠，丝杠驱动丝杠螺母，丝杠螺母推动推杆，推杆推动导轨沿着X轴负向移动，浮动式定位装置在弹簧A、弹簧B和弹簧C的作用下，沿着X轴负向移动，移动一定距离后，推板首先和被测钢管端面接触，随着电机的不断推进，弹簧D被压缩，将压力传到夹持架，再传到支撑架上，在弹簧B和弹簧C的作用下，浮动式定位装置发生转动，从而修正浮动式定位装置相对被测钢管在Y轴和Z轴方向的转动偏差；随着电机的不断推进，锥形台和钢管端面内口接触，接触后，弹簧D被压缩，保证锥形台和被测钢管端面内口接触紧密，从而修正浮动式定位装置相对被测钢管在Y轴和Z轴方向的移动偏差；此时电机停止运动，发送信号，相机和光源同时开始工作，拍照2张照片，拍照完成后，将图片传递给计算机数据处理，并发送信号，电机启动，沿着X轴正向移动，回到原始位置；然后向生产线发送信号，被测钢管沿着X轴负向移动，离开装置，计算机进行图像处理，获得齿高、齿螺距和齿锥度三项参数，并通过图像分析被测钢管加工是否存在偏心。2CN113865492A说明书1/4页浮动式测量外螺纹参数的装置及测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种浮动式测量外螺纹参数的装置及测量方法。背景技术[0002]目前现有技术石油化工等企业测量钢管外螺纹参数的方法是接触式测量和非接触式测量，接触式测量为每一项参数采用单独一个装置，同时每个装置需要定期检测，普遍存在精度不高、测头容易磨损、重复性波动大和操作繁琐等缺点，成本高，而且容易引入人为误差因素；非接触式测量一般采用光学成像测量，在拍照时需要保证相机和钢管之间的精确位置，要求保证钢管螺纹相对相机四个方向的精度（沿着Y轴和Z轴的移动和转动），即要求钢管中心轴线所在的水平面和光源垂直，并且该平面通过相机焦点，由于钢管长度一般10米左右，直接通过生产线推