一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置包括：第一底座，水平放置在工作台上；第一导轨，架设在第一底座上；第二底座，平行于第一底座设置在第一导轨上，沿第一导轨滑动；第二导轨，设置在第二底座上，与第一导轨互相垂直，所在平面相互平行；第一置物台，平行于第二底座设置在第二导轨上，沿第二导轨滑动；转台，固定在第一置物台上；第三底座，水平放置在工作台上；第三导轨，一端固定在第三底座上，与水平面垂直；第二置物台，与水平面平行设置在第三导轨上，沿第三导轨上下滑动；光谱共焦传感器，固定在第二置物台上，光谱共焦传感器的光出射方向平行于水平面；第一底座与第三底座相对设置在光谱共焦传感器的出射光方向。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置
本专利技术涉及一种测量装置，尤其涉及一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置
技术介绍
螺纹参数主要包括螺距、大径、小径、牙型角和锥角等参数。目前螺纹综合参数测量方法主要有两种：一种是通过触针扫描测量螺纹表面，计算扫描轮廓得到螺纹参数，属于接触式测量方法，测量速度慢，并且其探针容易磨损，成本较高；另外一种是利用影像测头的螺纹参数测量方法，该方法只能测量外螺纹，且对螺纹表面质量要求高，测量精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置，利用光谱共焦传感器、三维滑动装置和转台通过伺服运动控制机构实现螺纹综合参数的快速、高精度和非接触式测量。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置，其特征在于，所述螺纹参数测量装置包括：第一底座，水平放置在工作台上；第一导轨，固定架设在所述第一底座上；第二底座，平行于所述第一底座设置在所述第一导轨上，沿所述第一导轨滑动；第二导轨，设置在所述第二底座上，所述第二导轨与所述第一导轨互相垂直，所在平面相互平行；第一置物台，平行于所述第二底座设置在所述第二导轨上，沿所述第二导轨滑动；转台，固定在所述第一置物台上，所述转台的转动轴与所述第一置物台垂直，用于放置螺纹量规；第三底座，水平放置在所述工作台上；第三导轨，所述第三导轨的一端固定在所述第三底座上，与水平面垂直；第二置物台，与水平面平行设置在所述第三导轨上，沿所述第三导轨上下滑动；光谱共焦传感器，固定在所述第二置物台上，所述光谱共焦传感器的光出射方向平行于水平面；所述第一底座与所述第三底座相对设置在所述光谱共焦传感器的出射光方向；沿所述第一导轨和第二导轨滑动所述螺纹量规，使所述螺纹量规与所述光谱共焦传感器位于同一轴截面，记录所述转台的转动轴心与所述光谱共焦传感器的距离为M；沿所述第三导轨上下滑动所述光谱共焦传感器，使出射光在所述螺纹量规的母线上扫描，获取所述螺纹量规与所述光谱共焦传感器的一组相对距离A1及与所述第三导轨滑动的一组同步位移数据D1，将所述螺纹量规沿所述转台的转动轴心旋转180度，获取所述螺纹量规的对径母线与所述光谱共焦传感器的一组相对距离A2及与所述第三导轨滑动的一组同步位移数据D2，根据数据A1、A2、D1、D2和M数值计算所述螺纹量规参数。进一步，所述螺纹参数测量装置还包括：第一伺服运动控制机构，与第一底座相连，根据所述螺纹量规的测量数据控制所述螺纹量规沿所述第一导轨滑动，同步采集所述螺纹量规的测量数据和沿所述第一导轨的位移数据；第二伺服运动控制机构，与第二底座相连，根据所述螺纹量规的测量数据控制所述螺纹量规沿所述第二导轨滑动，同步采集所述螺纹量规的测量数据和沿所述第二导轨的位移数据；第三伺服运动控制机构，与第三底座相连，根据所述螺纹量规的测量数据控制所述螺纹量规沿所述第三导轨滑动，同步采集所述螺纹量规的测量数据和沿所述第三导轨的位移数据；第四伺服运动控制机构，与转台连接，根据所述转台的转动角度控制所述转台沿转台的转动轴转动。进一步，所述第一导轨、第二导轨和第三导轨为平行均匀架设的双导轨。进一步，所述螺纹量规参数为螺距、大径、小径、中径、牙型角或锥角的一种或多种。进一步，将所述螺纹量规沿所述转台的转动轴心以1度为单位获取所述螺纹量规的360度每1度的360组轴截面数据，实现三维测量。进一步，同时控制所述第一伺服运动控制机构、第二伺服运动控制机构和第三伺服运动控制机构使所述光谱共焦传感器和所述螺纹量规同时运动，并获取所述光谱共焦传感器的同步测量数据和位移数据。进一步，所述转台上固定有卡具，所述螺纹量规放置在所述转台上，通过卡具固定。进一步，所述被测螺纹量规为螺纹塞规或螺纹环规。本专利技术实施例螺纹参数测量装置，利用了光谱共焦传感器、三维滑动装置和转台通过伺服运动控制机构实现了螺纹综合参数的快速、高精度和非接触式测量。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置的结构示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置的结构示意图之二。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。图1为本专利技术实施例提供的一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置的结构示意图之一,图2为本专利技术实施例提供的一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置的结构示意图之二。如图1所示，本专利技术的一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置包括：第一底座11、第一导轨21、第二底座12、第二导轨22、第一置物台31、转台4、第三底座13、第三导轨23、第二置物台32、光谱共焦传感器5。第一底座11，水平放置在工作台7上。优选的，与第一底座11连接有第一伺服运动控制机构81，根据螺纹量规6的测量数据控制螺纹量规6沿第一导轨21滑动，同步采集螺纹量规6的测量数据和沿第一导轨21的位移数据。第一导轨21，固定架设在第一底座11上。第二底座12，平行于第一底座11设置在第一导轨21上，沿第一导轨21滑动。优选的，与第二底座12连接有第二伺服运动控制机构82，根据螺纹量规6的测量数据控制螺纹量规6沿第二导轨22滑动，同步采集螺纹量规6的测量数据和沿第二导轨22的位移数据。第二导轨22，设置在第二底座12上，第二导轨22与第一导轨21互相垂直，所在平面相互平行。第一置物台31，平行于第二底座12设置在第二导轨22上，沿第二导轨22滑动。转台4，固定在第一置物台31上，转台4的转动轴与第一置物台31垂直，用于放置螺纹量规6。优选的，与转台4连接有第四伺服运动控制机构84，根据转台4的转动角度控制转台4沿转台4的转动轴转动。可选的，螺纹量规6可以放置在转台4的任意位置。优选的，螺纹量规为螺纹塞规或螺纹环规。优选的，转台4上固定有卡具，螺纹量规6放置在转台4上，通过卡具固定。可选的，卡具为三爪卡具或者四爪卡具。第三底座13，水平放置在工作台7上；优选的，与第三底座13相连有第三伺服运动控制机构83，根据螺纹量规6的测量数据控制螺纹量规6沿第三导轨滑动，同步采集螺纹量规6的测量数据和沿第三导轨23的位移数据。第三导轨23，第三导轨23的一端固定在第三底座13上，与水平面垂直。第二置物台32，与水平面平行设置在第三导轨23上，沿第三导轨23上下滑动。光谱共焦传感器5，固定在第二置物台32上，光谱共焦传感器5的光出射方向平行于水平面。光谱共焦传感器5是一种高精度的非接触位移传感器。其测量原理是传感器将宽光谱的复色光，通过色散元件产生光谱色散，形成不同波长的单色光，聚焦透镜将每一波长聚焦在光轴的不同位置，利用不同波长对应不同距离值进行距离的测量。可选的，光谱共焦传感器5通过夹紧或粘贴方式固定在第二置物台32的下表面上。第一底座11与第三底座13相对设置在光谱共焦传感器5的出射光方向，可确保螺纹量规6在光谱共焦传感器5出射光的照射范围内滑动。沿第一导轨21和第二导轨22滑动螺纹量规6，使螺纹量规6与光谱共焦传感器5位于同一轴截面，记录转台4的转动轴心与光谱共焦传感器5的距离为M，在螺纹量规6的轴线与转台的转动轴不同轴的情况下，计算螺纹量规参数需要标定转台4的转动轴轴心到螺纹量规6的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置，其特征在于，所述螺纹参数测量装置包括：第一底座，水平放置在工作台上；第一导轨，固定架设在所述第一底座上；第二底座，平行于所述第一底座设置在所述第一导轨上，沿所述第一导轨滑动；第二导轨，设置在所述第二底座上，所述第二导轨与所述第一导轨互相垂直，所在平面相互平行；第一置物台，平行于所述第二底座设置在所述第二导轨上，沿所述第二导轨滑动；转台，固定在所述第一置物台上，所述转台的转动轴与所述第一置物台垂直，用于放置螺纹量规；第三底座，水平放置在所述工作台上；第三导轨，所述第三导轨的一端固定在所述第三底座上，与水平面垂直；第二置物台，与水平面平行设置在所述第三导轨上，沿所述第三导轨上下滑动；光谱共焦传感器，固定在所述第二置物台上，所述光谱共焦传感器的光出射方向平行于水平面；所述第一底座与所述第三底座相对设置在所述光谱共焦传感器的出射光方向；沿所述第一导轨和第二导轨滑动所述螺纹量规，使所述螺纹量规与所述光谱共焦传感器位于同一轴截面，记录所述转台的转动轴心与所述光谱共焦传感器的距离为M；沿所述第三导轨上下滑动所述光谱共焦传感器，使出射光在所述螺纹量规的母线上扫描，获取所述螺纹量规与所述光谱共焦传感器的一组相对距离A1及与所述第三导轨滑动的一组同步位移数据D1，将所述螺纹量规沿所述转台的转动轴心旋转180度，获取所述螺纹量规的对径母线与所述光谱共焦传感器的一组相对距离A2及与所述第三导轨滑动的一组同步位移数据D2，根据数据A1、A2、D1、D2和M数值计算所述螺纹量规参数。...

【技术特征摘要】
1.一种基于光谱共焦传感器的螺纹参数测量装置，其特征在于，所述螺纹参数测量装置包括：第一底座，水平放置在工作台上；第一导轨，固定架设在所述第一底座上；第二底座，平行于所述第一底座设置在所述第一导轨上，沿所述第一导轨滑动；第二导轨，设置在所述第二底座上，所述第二导轨与所述第一导轨互相垂直，所在平面相互平行；第一置物台，平行于所述第二底座设置在所述第二导轨上，沿所述第二导轨滑动；转台，固定在所述第一置物台上，所述转台的转动轴与所述第一置物台垂直，用于放置螺纹量规；第三底座，水平放置在所述工作台上；第三导轨，所述第三导轨的一端固定在所述第三底座上，与水平面垂直；第二置物台，与水平面平行设置在所述第三导轨上，沿所述第三导轨上下滑动；光谱共焦传感器，固定在所述第二置物台上，所述光谱共焦传感器的光出射方向平行于水平面；所述第一底座与所述第三底座相对设置在所述光谱共焦传感器的出射光方向；沿所述第一导轨和第二导轨滑动所述螺纹量规，使所述螺纹量规与所述光谱共焦传感器位于同一轴截面，记录所述转台的转动轴心与所述光谱共焦传感器的距离为M；沿所述第三导轨上下滑动所述光谱共焦传感器，使出射光在所述螺纹量规的母线上扫描，获取所述螺纹量规与所述光谱共焦传感器的一组相对距离A1及与所述第三导轨滑动的一组同步位移数据D1，将所述螺纹量规沿所述转台的转动轴心旋转180度，获取所述螺纹量规的对径母线与所述光谱共焦传感器的一组相对距离A2及与所述第三导轨滑动的一组同步位移数据D2，根据数据A1、A2、D1、D2和M数值计算所述螺纹量规参数。2.根据权利要求1所述的螺纹参数测量装置，其特征在于，所述螺纹参数测量装置还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：位恒政，王为农，裴丽梅，任国营，郑庆国，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11