自动螺纹快换检测系统及其检测方法与流程

1.本发明涉及螺纹检测领域，特别涉及自动螺纹快换系统及其检测方法。


背景技术：

2.通止规是量具的一种，在实际生产中需要大批量的对螺纹产品进行螺纹合格检测，普通人工手动测量费时费力，且准确度很低，故市面上出现了半自动通止规检测设备。
3.传统的通止规检测设备，需要人工将用于检测的通止规固定在驱动电机的一端，为保证在检测过程中通止规检测的稳定，需要手工旋紧螺母将其固定，在对通规或者止规进行检测时，需要频繁地对通止规进行拆装，大大地降低了工作效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种自动螺纹快换检测系统及其检测方法，其优点是可以根据不同的待检测产品规格快速更换与之匹配的通止规检测治具。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：自动螺纹快换检测系统，包括加工台面和安装在其上的安装滑台以及控制器，安装滑台上滑动设置有螺纹检测机构；所述螺纹检测机构包括组件安装板，所述组件安装板的端部设置有通止规检测组件，所述通止规检测组件包括中心轴，所述中心轴的端部设置有卡抓夹；所述加工台面位于安装滑台的一侧设置有多个通止规快换架，所述多个通止规快换架上分别弹性卡接有通止规检测治具，所述通止规检测治具包括连接杆，所述连接杆的两端分别设置有用于配合卡抓夹使用的快换盘和用于检测螺纹的通止规。
6.通过上述技术方案：通止规检测组件用于对待检测产品进行通止检测，卡抓夹用于安装通止规检测治具，通止规检测治具与卡抓夹的连接处设置的快换盘可以快速对通止规检测治具进行拆装，在通止规检测治具安装完成后，其另一端的通止规可以依次对待检测产品进行通止检测。
7.本发明进一步设置为：所述卡抓夹包括轴套，所述中心轴位于轴套内的侧边设置有多条滑槽，所述滑槽贯穿中心轴的下端，滑槽内设置有用于装夹的卡爪，所述轴套靠近中心轴下端的一端设置有多个突出的限位柱，所述中心轴位于所述滑槽的外侧固定设置有卡环，所述卡爪的上端与所述卡环卡接。
8.通过上述技术方案：卡爪用于对通止规检测治具进行夹持，卡爪与卡环连接后，卡环可以限制卡爪的位移。
9.本发明进一步设置为：所述快换盘上贯穿设置有多个配合所述限位柱使用的弧形滑槽，快换盘的中心贯穿设置有用于穿入所述中心轴的中心孔。
10.通过上述技术方案：中心轴穿入中心孔后，卡爪可以卡紧中心孔的边缘，同时多个限位柱可以插入弧形滑槽中，弧形滑槽可以对限位柱进行滑动限位。
11.本发明进一步设置为：所述通止规上自上而下依次设置有螺距不同的第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹和第二螺纹用于对待检测螺纹孔分别进行止规和通规检测。
12.通过上述技术方案：第二螺纹可以对待检测产品进行通规检测，在通规检测完成后，第一螺纹可以直接对待检测产品进行止规检测。
13.本发明进一步设置为：所述通止规快换架包括安装架，所述安装架上设置有卡盘，所述卡盘由固定卡盘和弹性卡盘组成，所述弹性卡盘靠近卡盘的开口处设置有限位滑槽，卡盘上靠近其开口的一侧设置有扭簧，所述扭簧的扭动端穿入限位滑槽中。
14.通过上述技术方案：弹性卡盘配合扭簧可以在通止规检测治具从侧边装入时向一侧推开，待通止规检测治具装入后，扭簧可以将弹性卡盘复位。
15.本发明进一步设置为：所述组件安装板的中部设置有与所述控制器电连接的驱动电机，所述驱动电机的端部设置有第一驱动轮，组件安装板位于所述中心轴处设置有驱动轴座，所述驱动轴座上转动设置有驱动轴套，中心轴与驱动轴套滑移内穿连接，所述驱动轴套远离驱动轴座的一端设置有第二驱动轮，所述第一驱动轮和第二驱动轮通过皮带传动连接。
16.通过上述技术方案：驱动电机通过皮带可以带动第二驱动轮转动。
17.本发明进一步设置为：所述中心轴的侧边设置有键滑槽，所述驱动轴套上固定设置有平键，所述平键与键滑槽滑动连接。
18.通过上述技术方案：通过键滑槽和平键的连接，可以实现中心轴相对于平键上下滑动，在驱动电机驱动第二驱动轮转动时，第二驱动轮带动驱动轴套转动，驱动轴套通过平键带动中心轴转动，从而中心轴带动卡抓夹转动。
19.本发明进一步设置为：所述中心轴上位于所述卡抓夹的上方套置有支架板，所述支架板上设置有上穿所述组件安装板的导向轴，导向轴在其端部设置有限位套，所述限位套内嵌安装在组件安装板上的导向架中，导向轴上套置有用于将其复位的弹簧，所述弹簧的上下两端分别与导向架和支架板抵接。
20.通过上述技术方案：在外部夹持机构通过通止规检测治具顶起卡抓夹时，导向轴可以保证其顶升过程的稳定，在检测过程完成后，弹簧可以通过支架板将卡抓夹复位。
21.本发明进一步设置为：所述组件安装板上通过支架固定设置有传感器架，所述传感器架上自上而下依次设置有安装高度不同的第一光电传感器和第二光电传感器，所述第一光电传感器和第二光电传感器与控制器电连接，其用于检测中心轴所处的位置。
22.通过上述技术方案：第一光电传感器和第二光电传感器用于检测当前中心柱所处的位置，从而实现不同检测模式的切换，第一光电传感器和第二光电传感器高低位置设置可以实现通规和止规顺序检测。
23.一种应用于所述的自动螺纹快换检测系统的检测方法，包括如下步骤：步骤一：根据当前待检测螺纹的规格，选择合适的通止规检测治具，外部夹持机构将其从卡盘上取下，并通过快换盘和卡爪安装在卡抓夹上；步骤二：外部夹持机构夹持安装完成后的待检测产品向上推动，并带动中心轴穿出第二驱动轮，在中心轴上移并触发第二光电传感器时，此时控制器为通规检测模式，驱动电机动作，通过中心轴带动第二螺纹转动，对待检测产品进行通规检测；步骤三：通规检测符合控制器内部程序设定时，检测通过，通规检测不符合控制器内部程序设定时，通规检测不通过，控制器报警；步骤四：通规检测合格后，外部夹持机构继续向上推动待检测产品，当中心轴触发
第一光电传感器时，此时控制器内部程序切换为止规检测模式，驱动电机动作，通过中心轴带动第一螺纹转动，并对待检测产品进行止规检测；步骤五：止规检测符合控制器内部程序设定时，检测通过，止规检测不符合控制器内部程序设定时，止规检测不通过，控制器报警。
24.综上所述，本发明具有以下有益效果：通过将通止规的端部加入快换盘，配合通止规检测组件中设置的卡抓夹，可以实现对通止规的快速安装和拆卸，相比传统的手动拆装极大地提高了工作效率，同时设置的多个通止规快换架可以同时放置多种规格的通止规，可以实现对不同型号的产品进行快速检测。
附图说明
25.图1是本实施例检测系统整体示意图；图2是本实施例螺纹检测机构示意图；图3是本实施例中心轴与卡抓夹连接示意图；图4是本实施例通止规检测治具示意图；图5是本实施例通止规快换架示意图；图6是本实施例的键滑槽和平键连接示意图。
26.附图标记：1、加工台面；2、安装滑台；3、控制器；4、螺纹检测机构；5、组件安装板；6、通止规检测组件；7、中心轴；8、卡抓夹；9、通止规快换架；10、连接杆；11、快换盘；12、通止规； 13、滑槽；14、卡爪；15、限位柱；16、卡环；17、弧形滑槽；18、中心孔；19、第一螺纹；20、第二螺纹；21、安装架；22、卡盘；23、固定卡盘；24、弹性卡盘；25、限位滑槽；26、扭簧；27、驱动电机；28、第一驱动轮；29、驱动轴座；30、驱动轴套；31、第二驱动轮；32、皮带；33、键滑槽；34、平键；35、支架板；36、导向轴；37、限位套；38、弹簧；39、传感器架；40、第一光电传感器；41、第二光电传感器；42、通止规检测治具；43、轴套； 44、转动盘。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
28.实施例：参考图1和图4，自动螺纹快换检测系统及其检测方法，包括加工台面1和安装在其上的安装滑台2以及控制器3，安装滑台2上滑动设置有用于对待检测产品进行螺纹通止规检测的螺纹检测机构4；螺纹检测机构4包括组件安装板5，组件安装板5通过与其垂直连接的转动盘44与安装滑台2的滑块连接，从而实现螺纹检测机构4沿安装滑台2的高度方向滑动，组件安装板5远离安装滑台2的端部设置有通止规检测组件6，通止规检测组件6包括中心轴7，中心轴7的下端部设置有用于连接检测治具的卡抓夹8，加工台面1位于安装滑台2的一侧设置有两个通止规快换架9，通止规快换架9上弹性卡接有通止规检测治具42，通止规检测治具42包括连接杆10，连接杆10的两端分别设置有用于连接至卡抓夹8的快换盘11和用于检测螺纹的通止规12，通止规12上自上而下依次设置有第一螺纹19和第二螺纹20，第一螺纹19的螺距大于第二螺纹20的螺距，第一螺纹19和第二螺纹20用于对待检测螺纹孔分别进行止规和通规检测。
29.参考图3，卡抓夹8包括轴套43，中心轴7下穿出轴套43的底部，中心轴7穿出的端部为锥形，中心轴7位于轴套43内的侧边设置有三条滑槽13，滑槽13的底端贯穿出中心轴7的下端，滑槽13内设置有用于装夹的卡爪14，卡爪14的上下两端分别为凸起的卡扣结构，中心轴7位于滑槽13的中上部周侧固定套设有卡环16，卡爪14的上端通过卡扣结构分别与卡环16和轴套43的上端卡接固定卡爪14在固定后，其下端可以通过受力连接到外部结构，轴套43靠近中心轴7下端的一端设置有三个突出的限位柱15。
30.参考图3和图4，快换盘11上贯穿设置有多个配合限位柱15使用的弧形滑槽17，快换盘11的中心贯穿设置有用于穿入中心轴7的中心孔18，在中心轴7通过其锥形端部安装在中心孔18中时，卡爪14的下端卡扣结构可以卡接在中心孔18的边缘，从而对通止规检测治具42进行连接。
31.参考图4和图5，通止规快换架9包括安装架21，安装架21的高度高于通止规检测治具的高度，安装架21上设置有卡盘22，卡盘22由固定卡盘23和弹性卡盘24组成，弹性卡盘24的开合处配合固定卡盘23可形成一个安装开口，弹性卡盘24靠近卡盘22的开口处设置有限位滑槽25，弹性卡盘24靠近限位滑槽25的端部内外两侧为弧形结构，卡盘22上靠近其开口的一侧设置有扭簧26，扭簧26的扭动端穿入限位滑槽25中，快换盘11安装在安装开口中，当快换盘11从外部向内安装，在快换盘11接触到弹性卡盘24的外侧时，可以通过弹性卡盘24外侧的弧形对其自身造成挤压，从而通过限位滑槽25推动扭簧26的扭动端，进而形成对弹性卡盘24的弹力，在快换盘11安装至安装开口内后，扭簧26对弹性卡盘24的弹力可以将弹性卡盘24复位。
32.参考图2，组件安装板5的中部固定设置有与控制器3电连接的驱动电机27，驱动电机27的端部设置有第一驱动轮28，组件安装板5位于中心轴7处设置有驱动轴座29，驱动轴座29上通过轴承转动设置有驱动轴套30，中心轴7穿入驱动轴套30后与驱动轴套30上下滑移连接，驱动轴套30远离驱动轴座29的一端固定设置有第二驱动轮31，第一驱动轮28和第二驱动轮31通过皮带32传动连接，中心轴7的侧边设置有键滑槽33，驱动轴套30的内部固定设置有平键34，平键34与键滑槽33滑动连接，驱动电机27在带动第一驱动轮28转动后，可以通过皮带32带动第二驱动轮31转动，从而带动轴套43转动，进而使平键34通过键滑槽33带动中心轴7转动。
33.参考图2，中心轴7上位于卡抓夹8的上方套置有支架板35，支架板35上设置有两根上穿组件安装板5的导向轴36，导向轴36在其端部设置有限位套37，限位套37内嵌安装在组件安装板5上的导向架中，导向轴36上套置有用于将其复位的弹簧38，弹簧38的上下两端分别与导向架和支架板35抵接，在外部机构对卡抓夹8向上施力，使其推动中心轴7向上滑动时，支架板35推动导向轴36向上滑动，导向轴通过限位套37和支架板35可以保证中心轴7向上滑动过程的稳定，可以提高检测精度，在外力取消后，弹簧38可以将支架板35向下推动复位，从而带动中心轴7复位。
34.参考图2，组件安装板5上通过支架固定设置有传感器架39，传感器架39上设置有两个安装槽，两个安装槽内分别设置有安装高度相差5mm的第一光电传感器40和第二光电传感器41，两者的检测端朝向中心轴7一侧，第一光电传感器40和第二光电传感器41与控制器3电连接，其用于检测中心轴7所处的位置。
35.本实施例提供的自动螺纹快换检测系统的检测方法包括如下步骤：
步骤一：根据当前待检测螺纹的规格，选择第一螺纹19和第二螺纹20符合当前待检测螺纹加工误差的通止规检测治具42，外部夹持机构将其从卡盘22上取下，并通过快换盘11和卡爪14安装在卡抓夹8上；步骤二：外部夹持机构夹持待检测产品并向上推动，带动中心轴7穿出第二驱动轮31，在中心轴7上移并触发第二光电传感器41时，通过控制器3对中心轴7的当前位置进行校对，此时控制器3为通规检测模式，此时第一光电传感器40失效，外部夹持架构根据当前待检测螺纹的深度控制其继续向上顶升相同的螺纹深度，并根据待检测螺纹的螺距，在控制器3中设置驱动电机27的输出扭矩，然后驱动电机27动作，通过中心轴7驱动卡抓夹8带动通止规检测治具42转动，从而第二螺纹20转动并旋入待检测螺纹内；步骤三：控制器3根据当前检测到的实时扭矩和电机运转行程判断待检测螺纹是否符合加工误差，检测符合控制器3内部程序设定时，检测通过，通规检测不符合控制器3内部程序设定时，通规检测不通过，控制器3报警；步骤四：通规检测合格后，外部夹持机构收回待检测产品，在其复位后，外部夹持机构重新通过待检测螺纹产品顶升中心轴7，当中心轴7触发第一光电传感器40时，操作控制器3对当前中心轴7所处的位置进行校对，此时控制器3内部程序切换为止规检测模式，同时第二光电传感器失效，驱动电机27动作，通过中心轴7带动第一螺纹19和第二螺纹20转动，当第二螺纹旋过待检测螺纹的行程后，第一螺纹19对待检测螺纹进行止规检测；步骤五：控制器根据驱动电机的扭矩和驱动行程判断止规检测是否符合控制器3内部程序设定，检测不通过时，控制器3报警。
36.本实施例的工作过程和原理：在对待检测螺纹进行通规检测时，通过检测驱动电机的实时输出扭矩判断当前第一螺纹或者第二螺纹的旋进是否存在阻碍，如果扭矩过大，则存在当前检测的螺纹纹距过小的问题，通过驱动电机的驱动行程可以判断当前检测的螺纹是否存在螺纹深度不够或者过长的问题；在对待检测螺纹进行止规检测时，需要对驱动电机的输出扭矩和驱动行程进行结合判断，通常情况下，在止规检测时，驱动电机的驱动行程不超过两个纹距即可，同时在旋进两个纹距后，驱动电机的扭矩变大即表示，止规检测治具无法继续旋入，此时可判断止规检测通过。
37.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。