螺纹塞规自动化检测方法及装置.pdf

本发明揭示了一种螺纹塞规自动化检测方法及装置，控制主机控制所述螺纹塞规夹紧装置将螺纹塞规夹持固定，并控制三针放置装置将符合标准的三针分别插入螺纹塞规的沟槽中固定；所述控制主机控制自动测量装置测量所述三针外轮廓的最大距离，并在所述自动测量装置上显示测量结果。本发明设计精巧、操作简单，通过各部件的有效配合，在控制装置的控制下，能够自动化的进行测试工作，避免了操作人工进行具体的测量工作，对操作人员的要求大大降低，适用范围更广泛，大大提高了检测效率；同时保证了三针与螺纹塞规沟槽的契合度符合要求，避免了人工测量可能产生的误差，最大程度的提高了测试精度。

1.  一种螺纹塞规自动化检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，夹紧步骤：控制主机（3）控制螺纹塞规夹紧装置（4）将螺纹塞规夹持固定，并控制三针放置装置（5）将符合标准的三针（7）分别插入螺纹塞规的沟槽中固定；
S2，测量步骤：所述控制主机（3）控制自动测量装置（6）测量所述三针外轮廓的最大距离，并在所述自动测量装置（6）上显示测量结果；
S3，分析步骤：所述自动测量装置将测量结果传送至所述控制主机，所述控制主机再通过所得数据自动计算出螺纹中径，并判断测试结果是否符合要求。

2.  根据权利要求1所述的螺纹塞规自动化检测方法，其特征在于：所述S1，夹紧步骤包括：
S11螺纹塞规夹紧步骤，螺纹塞规夹紧装置（4）将螺纹塞规夹持固定；
S12，三针筛选步骤：所述控制主机（3）控制所述三针放置装置（5）将一组三针（7）插入螺纹塞规的沟槽中，并获取三针（7）的坐标信息，所述控制主机（3）计算所述三针（7）与螺纹塞规沟槽的契合度，并将检测值与标准值进行比较，当检测值符合要求时，将三针（7）固定；当检测值不符合要求时，所述控制主机（3）控制所述三针放置装置（5）装置自动更换不同型号的三针（7），并重复上述契合度计算、比较过程，至所述契合度符合要求；
S13，三针固定步骤：所述三针放置装置（5）将符合契合度要求的三针（7）固定于所述螺纹塞规的沟槽中以备测量。

3.  根据权利要求2所述的螺纹塞规自动化检测方法，其特征在于：在所述三针筛选过程中，其三针的更换是按照针半径递减的原则进行的。

4.  一种螺纹塞规自动化检测装置，包括框架（1），其特征在于：还包括设置在所述框架（1）上的控制主机（3）、螺纹塞规夹紧装置（4）、三针放置装置（5）、自动测量装置（6）、与各型号螺纹塞规相匹配的三针（7）以及用于测量三针坐标信息的感应探测器（2），所述控制主机（1）分别与所述螺纹塞规夹紧装置（4）、三针放置装置（5）、自动测量装置（6）、感应探测器（2）连接，并分别控制其工作。

5.  根据权利要求4所述的螺纹塞规自动化检测装置，其特征在于：所述控制主机（3）内设置有包括多个模块槽的控制主板，所述模块槽内插接有电性连接的夹紧模块（31）及测量模块（32），所述夹紧模块（31）包括用于将螺纹塞规夹持固定的螺纹塞规夹持芯片（311），用于获取三针坐标、计算所述三针与螺纹塞规沟槽的契合度并更换三针的三针筛选芯片（312）以及用于将符合要求的三针固定在所述螺纹塞规的沟槽内的三针固定芯片（313），上述各芯片依次电性连接；所述测量模块（32）用于控制所述自动测量工具（6）测出外轮廓的最大距离，并显示测量结果。

螺纹塞规自动化检测方法及装置
技术领域
本发明涉及一种自动化检测方法及装置，尤其是一种用于螺纹塞规的自动化检测方法及装置。
背景技术
螺纹塞规是测量内螺纹尺寸正确性的工具，螺纹塞规种类可分为普通粗牙、细牙和管子螺纹三种，其中螺距为0.35毫米或更小的2级精度及高于2级精度的螺纹塞规和螺距为0.8毫米或更小的3级精度的螺纹塞规都没有止端测头，100毫米以下的螺纹塞规为锥柄螺纹塞规，100毫米以上的为双柄螺纹塞规。
螺纹塞规模拟被测螺纹的最大实体牙型，用以检验被测螺纹的作用中径是否超过其最大实体牙型的中径，并同时检验底径实际尺寸是否超过其最大实体尺寸。
由此，检定螺纹塞规的重要性可想而知，圆柱螺纹量规校准规范JJF 1345-2012中提出螺纹塞规首次检定需检定螺纹的中径、大径、小径、螺距、牙型半角等尺寸数据，使用中的螺纹塞规大多则需检定螺纹中径，测量螺纹塞规中径最常规也是目前使用最普遍的检测方法是“三针测量法”。三针测量法是一种间接测量中径的方法，测量时将直径相同的三根量针插进被测螺纹塞规的沟槽里，其中两根放在同侧相邻的沟槽里，另一根放在对面与之相对应的中间沟槽内，用测量装置测出外轮廓最大距离M值，然后通过公式计算，求出被测螺纹塞规的中径。
用三针测量法检测螺纹塞规时，常需用一只手拿检定的塞规，同时还要拿三针，五根手指必须协调拿捏；另一只手拿测量装置，检定测量十分不便；在此检定过程中，因为需要一只手同时拿塞规和三针，导致标准检定装置和螺纹塞规牙口的三接触点接触不良，使得两者的契合度不佳，如契合度不服要求会使最终测试结果产生一定误差，而最佳契合度的获得往往需要操作人员具有娴熟的操作技巧和经验，因此对操作人员提出了极大的要求，且即使有经验的操作人员也无法保证每次测量选用的三针和螺纹塞规牙口契合度的精确性，极易造成人为测试的误差，因此急需一种操作便利，不依赖作业人员的操作经验且能够保证测量精确性的螺纹塞规检测装置和方法。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于螺纹塞规的自动化检测方法及装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种螺纹塞规自动化检测方法，包括如下步骤：
S1，夹紧步骤：控制主机控制螺纹塞规夹紧装置将螺纹塞规夹持固定，并控制三针放置装置将符合标准的三针分别插入螺纹塞规的沟槽中固定；
S2，测量步骤：所述控制主机控制自动测量装置测量所述三针外轮廓的最大距离，并在所述自动测量装置上显示测量结果，
S3，分析步骤：所述自动测量装置将测量结果传送至所述控制主机，所述控制主机再通过所得数据自动计算出螺纹中径，并判断测试结果是否符合要求。
优选的，所述的螺纹塞规自动化检测方法，其中：所述S1，夹紧步骤包括:
S11,螺纹塞规夹紧步骤，所述螺纹塞规夹紧装置将螺纹塞规夹持固定；
S12，三针筛选步骤：所述控制主机控制所述三针放置装置将一组三针插入螺纹塞规的沟槽中，并获取三针的坐标信息，所述控制主机计算所述三针与螺纹塞规沟槽的契合度，并将检测值与标准值进行比较，当检测值符合要求时，将三针固定；当检测值不符合要求时，所述控制主机控制所述三针放置装置自动更换不同型号的三针，并重复上述契合度计算、比较过程，至所述契合度符合要求；
S13，三针固定步骤：所述三针放置装置,将符合契合度要求的三针固定于所述螺纹塞规的沟槽中以备测量。
优选的，所述的螺纹塞规自动化检测方法，其中：在所述三针筛选过程中，其三针的更换是按照针半径递减的原则进行的。
一种螺纹塞规自动化检测装置，包括框架，其还包括设置在所述框架上的控制主机、螺纹塞规夹紧装置、放置装置、自动测量装置、与各型号螺纹塞规相匹配的三针以及用于测量三针坐标信息的感应探测器，所述控制主机分别与所述螺纹塞规夹紧装置、三针放置装置、自动测量装置、感应探测器连接，并分别控制其工作。
优选的，所述的螺纹塞规自动化检测装置，其中：所述控制主机内设置有包括多个模块槽的控制主板，所述模块槽内插接有电性连接的夹紧模块及测量模块，所述夹紧模块包括用于将螺纹塞规夹持固定的螺纹塞规夹持芯片，用于获取三针坐标、计算所述三针与螺纹塞规沟槽的契合度并更换三针的三针筛选芯片、以及用于将符合要求的三针固定在所述螺纹塞规的沟槽内的三针固定芯片，上述各芯片依次电性连接；所述测量模块用于控制所述自动测量工具测出外轮廓的最大距离，并显示测量结果。
本发明技术方案的优点主要体现在：
本发明设计精巧、操作简单，在控制主机的控制下，通过各部件的有效配合，能够自动化的进行测试工作，避免了操作人员进行具体的测量工作，对操作人员的要求大大降低，适用范围更广泛，且能够大大提高检测效率；同时保证了三针与螺纹塞规沟槽的契合度符合要求，避免了人工测量可能产生的误差，最大程度的提高了测试精度 。
附图说明
图1 是本发明中所述方法的流程示意图；
图2是本发明中装置的结构示意图；
图3是本发明中控制主机的结构示意图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
实施例1
本发明揭示了一种螺纹塞规自动化检测装置，如附图2所示，包括框架1，还包括设置在所述框架1上的控制主机3、螺纹塞规夹紧装置4、三针放置装置5、自动测量装置6、一套与各型号螺纹塞规相匹配的三针7；由于不同螺纹塞规的螺距对应不同的三针7，因此本装置还包括用于测量所述三针7坐标信息的感应探测器2，所述感应探测器2，本实施例中优选是三坐标探测仪，所述控制主机1分别与所述螺纹塞规夹紧装置4、三针放置装置5、自动测量装置6及三坐标探测仪电性连接，并分别控制其工作。
如附图3所示，其中，所述控制主机3包括本体，所述本体上设置有电源键、启动键、设置键等各种功能键，以启动所述控制主机3并控制各部件工作，所述本体内设置有控制主板，所述控制主板上设置有电性连接的夹紧模块31及测量模块32，所述夹紧模块31用于接收用户输入的命令，将螺纹塞规夹持固定，并输出执行三针筛选的命令；其包括依次电性连接的螺纹塞规夹持芯片311、三针筛选芯片312及三针固定芯片313，所述螺纹塞规夹持芯片311用于控制所述螺纹塞规夹紧装置4将螺纹塞规夹紧固定；所述三针筛选芯片312用于在将一组所述三针7插入螺纹塞规的沟槽中后，启动所述三坐标探测仪测试所述三针7的坐标信息，并根据测得的坐标信息计算所述三针7与螺纹塞规沟槽的契合度，将检测值与标准值进行比较，当检测值符合要求时，发出固定所述三针7的命令；当检测值不符合要求时，装置自动更换不同型号的三针7，并重复上述契合度测量、比较过程，至所述契合度符合要求后，发出固定三针7的命令；所述三针固定芯片313，用于将符合要求的所述三针7固定在所述螺纹塞规的沟槽中，并输出，执行S2，测量步骤的命令；所述测量模块32用于控制所述自动测量装置6对固定好的三针的外径进行测量，显示测量得到的结果，并将测量结果输送给分析模块33。
进一步，所述控制主板3还包括所述分析模块33，用于接收测量结果，并根据其内部设定的算法计算螺纹塞规的中径是否超过其最大实体牙型的中径；
所述螺纹塞规夹紧装置4包括夹钳机构，所述夹钳机构包括固设于所述框架1上的下钳体以及位于其上且与其间隙设置的上钳体，所述上钳体上连接一推杆，所述推杆与一控制其轴向运动的伺服电机连接，所述伺服电机与所述控制主机1电性连接，并根据所述控制主机1的命令打开、闭合所述夹钳机构；
所述三针放置装置5包括设置于所述框架上的三支仿真机械手，所述机械手可沿各方向移动，其根据所述控制主机1的命令，按照三针半径递减原则依次选择三针，并将符合要求的所述三针7按照要求插入螺纹塞规的沟槽中并固定，以备测量，其中两根针放在同侧相邻的沟槽里，另一根放在对面与之相对应的中间沟槽内。
所述自动测量装置6包括电子千分尺及至少2个与其相匹配的仿真机械手，所述电子千分尺包括测试区域、显示区域及控制芯片，所述仿真机械手根据控制主机3的命令，移动并具体操作所述电子千分尺进行测量，其中所述电子千分尺不用时，可以取下用作他用。
用所述测试装置进行测试时，如附图1所示，用户首先将待测的螺纹塞规放置于所述下钳体上，此时，用户通过所述控制主机3上的启动键启动装置，所述控制主机3中的螺纹塞规夹紧装置控制芯片311接收到命令后控制所述螺纹塞规夹紧装置4中的伺服电机向下运动，从而带动所述上钳体下降并与所述下钳体配合将所述螺纹塞规夹住固定。
此时，所述三针筛选芯片312发出指令控制所述三针放置装置5中的仿真机械手将一套所述三针7放置到螺纹塞规的沟槽中，其中两根针分别放置于相邻的两个沟槽中，另一根针放置于所述两根针对面的中间沟槽中，此时，其再控制所述三坐标探测仪上的三坐标探测头移动到所述三针7的位置并测量它们的坐标信息，再将信息传输至所述三针筛选芯片312，所述三针筛选芯片312根据接收到的信息计算所述三针与螺纹塞规沟槽的契合度，并将计算结果与其内置的标准值进行比较，当不符合要求时，所述三针筛选芯片312重复上述三针放置步骤，并控制所述三针放置装置5上的仿真机械手根据三针7的外径由大到小的顺序，不断将所述三针7插入螺纹塞规的沟槽中，当所述测试结果符合要求时，即停止更换所述三针7，所述三针固定芯片313发出指令控制所述仿真机械手将符合标准的所述三针7固定在所述螺纹塞规的沟槽内，以备测量。
接着，所述测量模块32发出测量指令，控制其中一个所述仿真机械手将所述电子千分尺移动至放置好所述三针7的螺纹塞规上，并将所述三针7夹紧，此时所述控制主机3控制所述仿真机械手将电子千分尺开机，根据内置操作规程用所述电子千分尺测得所述三针7外轮廓的最大距离，并在所述电子千分尺的显示区域显示测得结果，且所述千分尺内部设置的控制芯片将所述测试结果传送给所述分析模块33，所述分析模块33根据接收的数据，按照内置的算法计算出所述被测螺纹塞规的中径，并判断其是否超过其最大实体牙型的中径。
实施例2
本实施例与实施例1总体结构相似，其区别点在于：所述三针7为一套能够感应其自身坐标信息的针状感应探测装置，在此基础上，可以省去原有的普通三针7以及三坐标探测仪，结构上更加精简；在测试时，通过所述三针放置装置5将所述针状感应探测装置放置于螺纹塞规的沟槽中后，所述针状感应探测装置能够自动获取其自身的坐标信息，并可以通过蓝牙、无线等方式将数据传输给所述控制主机3以进行计算。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。