專利名稱：內(nèi)外螺紋非接觸式檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種檢測(cè)裝置，具體地說(shuō)是用于檢測(cè)管件的檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，特別是航空航天工業(yè)的發(fā)展，對(duì)螺紋連接的可靠性和互換性要求愈來(lái)愈高，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的機(jī)械探針式接觸測(cè)量方法存在測(cè)量力，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，需對(duì)測(cè)頭的半徑進(jìn)行補(bǔ)償，不能測(cè)量較軟質(zhì)材料等局限性，所以傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)高效率，高精度的要求。 但是，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)內(nèi)螺紋檢測(cè)的方法主要是接觸式測(cè)量法，該方法測(cè)量大多不能進(jìn)行批量檢測(cè)，并且對(duì)測(cè)量件的要求非常高，為此，存在一定的局限性。在這種情況下，非接觸測(cè)量技術(shù)比較成功地解決了上述問(wèn)題，以其高響應(yīng)高分辨率而倍受重視，該方法具有測(cè)量精度高、數(shù)據(jù)多、效率高、無(wú)損傷，受環(huán)境電磁場(chǎng)影響小，工作距離大并且可以對(duì)非金屬面進(jìn)行測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，逐漸代替接觸式測(cè)量而成為當(dāng)今檢測(cè)系統(tǒng)的主流。非接觸測(cè)量是以光電、電磁等技術(shù)為基礎(chǔ)，在不接觸被測(cè)物體表面的情況下，得到物體表面參數(shù)信息的測(cè)量方法。典型的非接觸測(cè)量方法如激光三角法、電渦流法、超聲測(cè)量法、機(jī)器視覺測(cè)量等等。在最近二十年內(nèi)，由于電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，光學(xué)技術(shù)，傳感技術(shù)， 信號(hào)分析及處理技術(shù)等其他技術(shù)的迅猛發(fā)展，在非接觸測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了許多新技術(shù)和新方法，測(cè)量精度也不斷提高，已從微米尺度進(jìn)入納米尺度。目前，已有實(shí)踐的非接觸式測(cè)量技術(shù)主要有三類⑴超聲波(聲學(xué))式；(2)電波式(一般用雷達(dá))；(3)光學(xué)式(激光)。 三種技術(shù)都基于兩種測(cè)驗(yàn)信號(hào)發(fā)射方式，即脈沖波測(cè)流和連續(xù)波測(cè)流(CW方式)實(shí)用中還有更加復(fù)雜的技術(shù)組合和變化，但脈沖波測(cè)流和連續(xù)波測(cè)流是常用的兩類技術(shù)。隨著各種高性能器件如半導(dǎo)體激光器LD，電荷耦合器件CCD，CMOS圖象傳感器和位置敏感器件PSD等的出現(xiàn)，光學(xué)非接觸測(cè)量技術(shù)得到迅猛的發(fā)展，新型傳感器不斷出現(xiàn)，傳感器的性能也得到了大幅度的提高。我國(guó)對(duì)于非接觸檢測(cè)技術(shù)的研究水平也有極大提高，取得了大量的科研成果。非接觸測(cè)量的最大優(yōu)點(diǎn)是在被測(cè)物加工過(guò)程中便可對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，即在線實(shí)時(shí)測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加工過(guò)程的控制，降低廢品率，可大大減少檢測(cè)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，這是接觸式測(cè)量所無(wú)法比擬的。目前，非接觸式測(cè)量主要是以激光檢測(cè)和紅外探測(cè)為代表。目前，激光超聲檢測(cè)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在在非接觸檢測(cè)和高溫檢測(cè)中被使用， 但成本偏高也是使用中要考慮的因素。激光全息檢測(cè)(ESPI)因精度高，可實(shí)時(shí)測(cè)量，非接觸，可用于遠(yuǎn)距，高溫，水下等非常場(chǎng)合，有著重要的理論和實(shí)用研究?jī)r(jià)值。激光全息檢測(cè)診斷技術(shù)是20世紀(jì)60年代末發(fā)展起來(lái)的，并且是激光技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用最早，用得最多的方法。近幾十年來(lái)，激光全息無(wú)損檢測(cè)的理論，技術(shù)和照相系統(tǒng)都有了很大的發(fā)展，使該技術(shù)在更廣泛的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的可行性和實(shí)用性有了長(zhǎng)足進(jìn)展，成為無(wú)損檢測(cè)工程學(xué)的重要組成部分。目前，激光全息無(wú)損檢測(cè)約占激光全息術(shù)總應(yīng)用的25%。當(dāng)然，目前全息無(wú)損檢測(cè)技術(shù)真正應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際上的項(xiàng)目并不多，大多數(shù)項(xiàng)目仍在試驗(yàn)階段，離人們的期望相差甚遠(yuǎn)。這是由于這項(xiàng)技術(shù)始終沒有擺脫實(shí)驗(yàn)室的束縛，沒有與計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖象處理技術(shù)很好的結(jié)合起來(lái)，因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化在線檢測(cè)而不能擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。激光全息檢測(cè)同其他檢測(cè)方法相比較，其特點(diǎn)是(1)由于激光全息檢測(cè)是一種干涉計(jì)量術(shù)，其干涉計(jì)量精度與激光波長(zhǎng)同數(shù)量級(jí)。因此，極微小的變形均能被檢測(cè)出來(lái)，而且檢測(cè)的靈敏度甚高。(2)由于激光作為光源，而激光的相干長(zhǎng)度很大，因此可以檢驗(yàn)大尺寸的產(chǎn)品，只要激光能夠充分照射到整個(gè)產(chǎn)品表面，都能一次檢驗(yàn)完畢。(3)激光全息檢測(cè)對(duì)被檢對(duì)象沒有特殊要求，它可以對(duì)任何材料和粗糙表面進(jìn)行檢驗(yàn)。(4)可借助干涉條紋的數(shù)量分布來(lái)確定缺陷的大小，部位和深度，便于對(duì)缺陷進(jìn)行定量分析。(5)激光全息檢測(cè)具有直觀感強(qiáng)，非接觸檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果便于保存等特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供能夠在電磁輻射、易燃易爆等惡劣環(huán)境下既可以對(duì)管件內(nèi)表面螺紋同時(shí)也可以對(duì)管件外表面螺紋的螺距、牙高、大徑、小徑、齒厚等參數(shù)進(jìn)行在線測(cè)量，或者對(duì)其他管形件的內(nèi)外表面的形位公差同時(shí)進(jìn)行測(cè)量的內(nèi)外螺紋非接觸式檢測(cè)儀。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型內(nèi)外螺紋非接觸式檢測(cè)儀，其特征是包括三爪卡盤、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、隔熱罩、支撐座、“C”形桿、紅外測(cè)溫儀、兩個(gè)滑塊、兩個(gè)直角塊、兩個(gè)床身、兩個(gè)激光位移傳感器和兩個(gè)三棱反射鏡，第一滑塊通過(guò)第一直角塊與第一床身形成滑動(dòng)副，第一滑塊可在第一床身上自由移動(dòng)，用于夾持螺紋管件的三爪卡盤通過(guò)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝在第一滑塊上，第二滑塊通過(guò)第二直角塊與第二床身形成滑動(dòng)副，第二滑塊可在第二床身上自由移動(dòng)，隔熱罩安裝在第二滑塊上，支撐座安裝在隔熱罩里，“C”形桿和紅外測(cè)溫儀安裝在支撐座上，“C” 形桿的上半部安裝兩個(gè)激光位移傳感器，且“C”形桿的上半部位于隔熱罩里，“C”形桿的下半部安裝兩個(gè)三棱反射鏡，且第一三棱反射鏡位于被測(cè)管件外、接收第一激光位移傳感器發(fā)出的激光并將接收到的激光反射給第二三棱反射鏡，第二三棱反射鏡位于被測(cè)管件里、 接收第一三棱反射鏡的激光并將其反射到被測(cè)管件內(nèi)壁，被測(cè)管件內(nèi)壁將接收到的激光沿兩個(gè)三棱反射鏡反射回第一激光位移傳感器，第二激光位移傳感器發(fā)出的激光射到被測(cè)管件外表面上。本實(shí)用新型還可以包括1、所述的隔熱罩上安裝防輻射玻璃。本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于本實(shí)用新型能夠在電磁輻射、易燃易爆等惡劣環(huán)境下既可以對(duì)管件內(nèi)表面螺紋同時(shí)也可以對(duì)管件外表面螺紋的螺距、牙高、大徑、小徑、齒厚等參數(shù)進(jìn)行在線測(cè)量，又可以對(duì)其他管形件的內(nèi)外表面的形位公差同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，與原有的基于激光位移傳感器的管形件檢測(cè)方法相比，具有更高的檢測(cè)效率，是一種新型的集光，電， 計(jì)算機(jī)及自動(dòng)控制技術(shù)于一體的智能化設(shè)備。

圖1為本實(shí)用新型的俯視圖；圖2為本實(shí)用新型的主視圖；[0014]圖3為本實(shí)用新型的左視圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述實(shí)施方式1:結(jié)合圖1 3，本實(shí)施方式包括床身1、普通絲杠2、六角頭螺栓3、三爪卡盤4、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)5、墊圈6，滑塊7、直角塊8、六角頭螺栓9、滑塊10、矩形塊11、鍵12、大齒輪13、套筒聯(lián)軸器14、銷15、支撐板16、小齒輪17、軸18、套筒19、套筒20、滑塊21、支撐板22、軸承端蓋23、圓錐滾子軸承24、隔熱罩25、防輻射玻璃沈、步進(jìn)電機(jī)27、“C”形桿觀、紅外測(cè)溫儀四、床身30、步進(jìn)電機(jī)31、滾珠絲杠32、步進(jìn)電機(jī)33、三棱反射鏡34、管件35、激光位移傳感器36、激光位移傳感器37，支撐座38?；瑝K7通過(guò)直角塊8與床身30形成滑動(dòng)副，“V”形與矩形組合導(dǎo)軌采用鑄造的方法獲得，由于鑄造時(shí)使鑄件內(nèi)部留有許多氣孔，這樣就使導(dǎo)軌抗震性好，潤(rùn)滑性好。滑塊7 上通過(guò)螺栓聯(lián)接裝有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)5和三爪卡盤4，三爪卡盤4夾持螺紋管件35可在床身30 上自由移動(dòng)。同樣，滑塊10通過(guò)直角塊與床身1形成滑動(dòng)副，滑塊10上通過(guò)螺栓聯(lián)接裝有隔熱罩25、防輻射玻璃26，隔熱罩25里面裝有支撐座38和“C”形桿28，“C”形桿觀上裝有紅外測(cè)溫儀四，激光位移傳感器36、激光位移傳感器37及三棱反射鏡34，兩個(gè)三棱反射鏡34將激光位移傳感器37發(fā)出的激光反射到螺紋管件35內(nèi)壁，進(jìn)而獲得內(nèi)表面的變化信息，最后再傳回激光位移傳感器37?！癈”形桿觀可在滑塊10的帶動(dòng)下在床身1上自由移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)螺紋管件35內(nèi)腔的在線檢測(cè)。系統(tǒng)工作時(shí)，床身30和床身1垂直放置，“C”形桿觀固定在隔熱罩里面的支撐座 38上，激光位移傳感器36、激光位移傳感器37水平固定在“C”形桿觀的一側(cè)，兩個(gè)三棱反射鏡34與兩個(gè)激光位移傳感器沿C”形桿觀的中心線對(duì)稱布置，安裝時(shí)確?！癈”形桿觀兩側(cè)水平、對(duì)稱。管件35通過(guò)傳送裝置送到床身30前的“工”字形支撐架上，然后由三爪卡盤4夾起管件35在床身30上的滑塊7的帶動(dòng)下移向“C”形桿觀，三爪卡盤4采用氣壓驅(qū)動(dòng)方式，滑塊7的移動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)33驅(qū)動(dòng)。當(dāng)管件35移動(dòng)到規(guī)定位置時(shí)，“C”形桿觀裝有三棱鏡的一側(cè)在床身1上的滑塊10的帶動(dòng)下向右移動(dòng)并插入管件35的內(nèi)腔，進(jìn)而進(jìn)行在線測(cè)量，滑塊10的移動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)31驅(qū)動(dòng)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)5的旋轉(zhuǎn)由步進(jìn)電機(jī)27驅(qū)動(dòng)。 兩個(gè)三棱反射鏡34將激光位移傳感器37發(fā)出的激光反射到螺紋管件35內(nèi)表面，進(jìn)而獲得螺紋管件35內(nèi)表面螺紋的螺距、牙高、大徑、小徑、齒厚等變化信息，最后再傳回激光位移傳感器37，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)螺紋管件35內(nèi)表面信息的測(cè)量。同時(shí)，另一個(gè)激光位移傳感器36發(fā)出的激光射到螺紋管件35外表面上，實(shí)現(xiàn)對(duì)螺紋管件35外表面的測(cè)量。
權(quán)利要求1.內(nèi)外螺紋非接觸式檢測(cè)儀，其特征是包括三爪卡盤、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、隔熱罩、支撐座、 “C”形桿、紅外測(cè)溫儀、兩個(gè)滑塊、兩個(gè)直角塊、兩個(gè)床身、兩個(gè)激光位移傳感器和兩個(gè)三棱反射鏡，第一滑塊通過(guò)第一直角塊與第一床身形成滑動(dòng)副，第一滑塊可在第一床身上自由移動(dòng)，用于夾持被測(cè)管件的三爪卡盤通過(guò)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝在第一滑塊上，第二滑塊通過(guò)第二直角塊與第二床身形成滑動(dòng)副，第二滑塊可在第二床身上自由移動(dòng)，隔熱罩安裝在第二滑塊上，支撐座安裝在隔熱罩里，“C”形桿和紅外測(cè)溫儀安裝在支撐座上，“C”形桿的上半部安裝兩個(gè)激光位移傳感器，且“C”形桿的上半部位于隔熱罩里，“C”形桿的下半部安裝兩個(gè)三棱反射鏡，且第一三棱反射鏡位于被測(cè)管件外、接收第一激光位移傳感器發(fā)出的激光并將接收到的激光反射給第二三棱反射鏡，第二三棱反射鏡位于被測(cè)管件里、接收第一三棱反射鏡的激光并將其反射到被測(cè)管件內(nèi)壁，被測(cè)管件內(nèi)壁將接收到的激光沿兩個(gè)三棱反射鏡反射回第一激光位移傳感器，第二激光位移傳感器發(fā)出的激光射到被測(cè)管件外表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)外螺紋非接觸式檢測(cè)儀，其特征是所述的隔熱罩上安裝防輻射玻璃。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供內(nèi)外螺紋非接觸式檢測(cè)儀，包括三爪卡盤、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、隔熱罩、支撐座、“C”形桿、紅外測(cè)溫儀、兩個(gè)滑塊、兩個(gè)直角塊、兩個(gè)床身、兩個(gè)激光位移傳感器和兩個(gè)三棱反射鏡，第一滑塊通過(guò)第一直角塊與第一床身形成滑動(dòng)副，用于夾持被測(cè)管件的三爪卡盤通過(guò)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)安裝在第一滑塊上，第二滑塊通過(guò)第二直角塊與第二床身形成滑動(dòng)副，隔熱罩安裝在第二滑塊上，支撐座安裝在隔熱罩里，“C”形桿和紅外測(cè)溫儀安裝在支撐座上，兩個(gè)激光位移傳感器和兩個(gè)三棱反射鏡安裝在“C”形桿上。本實(shí)用新型具有更高的檢測(cè)效率，是一種新型的集光，電，計(jì)算機(jī)及自動(dòng)控制技術(shù)于一體的智能化設(shè)備。
文檔編號(hào)G01B11/02GK202101645SQ20112015370
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者張佰正, 張永銳, 張波, 張維, 楊敏勃, 王立權(quán), 王茁, 魏金旺 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)