螺纹测量装置及测量方法.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CN106052576A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610327709.1(22)申请日2016.05.17(30)优先权数据10418392016.04.22NL(71)申请人IAC几何工程师有限公司地址荷兰德伦特省克拉济纳芬市多安迪士图街28号(72)发明人瑞金纳德·格拉斯丁(74)专利代理机构北京汇彩知识产权代理有限公司11563代理人宋春妮(51)Int.Cl.G01B11/08(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图11页(54)发明名称螺纹测量装置及测量方法(57)摘要本发明涉及一种螺纹测量装置及测量方法，通过单面螺纹综合扫描仪自动扫描轮廓和计算内外螺纹的螺距与牙侧角，并与传统螺纹测量系统结合，把所测参数的实际值运用到应用最广的Berndt教授针球计算公式中，从而得出高精确度的单一中径，有效中径以及作用中径的设备。本发明单面螺纹综合扫描仪通过对螺距P和左、右牙侧角(β，γ)在短时间内进行自动实际测量。得到针中心之间的距离m，螺距P和左右牙侧角(β，γ)的实际测量值后，单面螺纹综合扫描仪的软件系统会自动把m，P，β，γ，的值，针的直径dD以及螺纹的线数n代入公式从而计算有效中径D2。CN106052576ACN106052576A权利要求书1/3页1.一种螺纹测量装置，其特征在于，包括单面螺纹综合扫描仪和万能测长机；单面螺纹综合扫描仪包括夹具支撑和测量探针；所述夹具支撑上设置有待测螺纹；测量探针设置在扫描臂前端；所述扫描臂上设置有旋转光电传感器；所述扫描臂上设置有轴向位移光电传感器；所述扫描臂上设置有锁存器；所述扫描臂后端设置有平衡配重；所述扫描臂上设置有铰链；所述铰链前方设置有锁存器；所述锁存器前方设置有旋转光电传感器；所述扫描臂设置在直线导轨上，所述直线导轨与驱动电机相连接；轴向位移光电传感器输出信号、旋转光电传感器输出信号、锁存器输入和输出信号以及驱动电机输入信号与PC计算机相连接；万能测长机包括底座，尾架，测量头，传感器与测量力系统F；球心之间的距离m值被在测量头上的传感器测量并呈现在显示器上并传输到PC计算机。2.一种使用权利要求1所述的螺纹测量装置的测量方法，其特征在于包括：在单面螺纹综合扫描仪测量螺距P、左牙侧角β和右牙侧角γ的步骤；在万能测长机上测量测量针中心之间的距离m的步骤。3.根据权利要求2所述螺纹测量装置的测量方法，其特征在于：在单面螺纹综合扫描仪测量螺距P、左牙侧角β和右牙侧角γ的步骤如下：将待测螺纹设置在夹具支撑上；测量探针在平衡配重作用下与待测螺纹相接触；直线导轨左右移动带动扫描臂轴向移动同时围绕铰链旋转；单面螺纹综合扫描仪对待测量螺纹进行扫描，产生二维轮廓，从而得到螺距P、左牙侧角β和右牙侧角γ的实际测量值；单面螺纹综合扫描仪应用最合适的数学技术和坐标变换来计算方向，各牙侧的位置以及通过这些牙侧最小二乘线；所述螺距P、左牙侧角β和右牙侧角γ的实际测量值显示在计算机显示器上同时保存在存储器中。4.根据权利要求2所述螺纹测量装置的测量方法，其特征在于：在单面螺纹综合扫描仪扫描后，待测螺纹被对齐固定在万能测长机的固定砧，可移动砧以及三个直径为dD的针之间；所述测量元件被安装在万能测长机上并与之对齐，中心之间的距离显示在计算机显示器上；量规在万能测长机上对齐，通过针与球测量距离m的值。5.根据权利要求2所述螺纹测量装置的测量方法，其特征在于：m的值通过键盘或接口转入单面螺纹综合扫描仪的计算机上。6.根据权利要求2所述螺纹测量装置的测量方法，其特征在于：通过Berndt教授的公式以及保存在存储器里的参数计算出中径，单一中径和作用中2CN106052576A权利要求书2/3页径；Berndt教授的公式为：起始值：l＝n·P是指一个多线螺纹的导程；上部标志指外螺纹(d2)，下部标志指内螺纹(D2)；dD是指球或针的平均直径；一个外螺纹(螺纹塞规)可以在万能测长机两个扁平探头之间进行校准，利用三针直径dD作为测量元素；m，是指探测球中心之间的距离，那么对于环规：m＝ΔL+C-dD对于塞规：m＝ΔL+C+dD。7.根据权利要求2所述螺纹测量装置的测量方法，其特征在于：圆柱独立与测量轴线对齐，使用两根测量针。8.根据权利要求2所述螺纹测量装置的测量方法，其特征在于：单面螺纹综合扫描仪的显示球或针的最佳理论直径为；9.根据权利要求2所述螺纹测量装置的测量方法，其特征在于：PC计算机处理待测量螺纹的数据包括：螺距，左牙侧角，右牙侧角，线数，线或球的直径，线或球之间的距离m。10.根据权利要求2所述螺纹测量装置的测量方法，其特征在于：待测量螺纹为奇数的内螺纹，在万能测长机上用两球方法测量,对于超过一半螺