測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置的製作方法
2024-01-30 02:26:15
專利名稱：測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測試內孔直徑和彎曲度的輔助測量裝置，具體地說是一種測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置。
背景技術：
為了能夠方便地測量深孔管內各個位置的內徑和彎曲度及其變化規律，需要將測量頭深入到管內的不同部位進行測量。根據實際在線自動定位測量的需求以及管內壁表面光潔度高和含油的特點，選用行機器人方式容易打滑，無法精確的軸向定位。
發明內容
本發明的目的提供一種精確可控軸向進給量的測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置。本發明包括傳動箱體、步進電機、主動齒輪、從動齒輪、絲槓，其特徵是步進電機通過聯軸器與主動軸相連，安裝在主動軸上的主動齒輪與從動齒輪嚙合，從動齒輪裡內螺紋軸套的內螺紋與絲槓的外螺紋相配套，絲槓上軸向開有一止轉槽，同時在傳動箱體的從動軸對應位置安裝周向止轉塊。上述的絲槓為多節絲槓，多節絲槓之間採用快速內插式連接頭連接。上述的絲槓為空心鋁質絲槓。上述的絲槓上裝有與被測深孔內徑接近的支撐盤。支撐盤由兩半圓組成，中心孔安裝有厚橡膠軟墊，支撐盤兩半圓由兩個條形連接板和螺栓連接。上述和絲槓上槽內有長度刻度本發明與現有的技術相比有如下優點本發明是採用通過步進電機驅動空心內螺套，帶動絲槓產生精確的軸向進給，以適應長深孔的精確定位測量要求；使用多段式絲槓，利用快速內插式連接頭連接，以適應被測深孔的端部空間限制；使用輕質的空心鋁質絲槓既能保證一定的力的傳遞，又能減輕組件重量，減小長絲槓自重帶來的彎曲問題；加裝支撐盤，減小彎矩，保證絲槓上軸向力的傳遞。本發明可以廣泛應用到長深孔管內參數的測量移動裝置中。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明結構的總體結構示意圖；圖2是動力傳動部分的詳細結構圖；圖3是絲槓連接部分示意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是圖3的B-B剖視圖；圖6是傳動箱體側視圖；圖7是支撐盤示意圖。圖中，1.步進電機，2.聯軸器，3.傳動箱體，4.周向止轉塊，5.定位銷，6.絲槓，7.絲槓連接芯，8.定位鍵塊，9.絲槓端面，10.內螺紋軸套，11.從動齒輪，12.主動齒輪， 13.止轉槽，14-定位銷孔；15-定位鍵槽，16.從動軸軸承蓋，17.主動軸軸承蓋，18.主動軸，19.支撐盤，20.橡膠軟墊，21.導線通孔，22.連接板。
具體實施例方式本發明包括步進電機1、主動齒輪12、從動齒輪11、絲槓6，其特徵是步進電機1通過聯軸器2與主動軸18相連，安裝在主動軸18上的主動齒輪12與從動齒輪11嚙合，從動齒輪11裡內螺紋軸套10的內螺紋與絲槓6的外螺紋相配套，絲槓6上軸向開有一止轉槽 13，同時在傳動箱體3的從動軸對應位置安裝周向止轉塊4，絲槓6同時受到內螺紋軸套10 的轉動作用力和周向止轉塊4的止轉作用力只產生軸向運動。主動軸和從動軸軸端分別安裝有主動軸軸承蓋17和從動軸軸承蓋16。為解決深孔測量時長絲槓受孔端部空間限制，將長絲槓6分數節短絲槓，多節絲槓之間採用快速內插式連接頭連接，實現軸向和徑向準確定位連接。先由一絲槓端部通過螺紋方式與絲槓連接芯7固定連接，絲槓和絲槓連接芯7上有定位銷孔14，絲槓連接芯7另一端鑲有定位鍵塊8，與另一側的絲槓內定位鍵槽15相對應，以此保證與裝配絲槓外端面的止轉槽13對應；通過修磨裝配的方式裁切被安裝絲槓端面9，保證螺紋的準確對正。為解決長距離進給時絲槓的徑向跳動問題，採用輕便的空心鋁質絲槓，並減少長絲槓自重產生的彎矩。絲槓上裝有與被測深孔內徑相同的支撐盤，為了減少徑向彎曲，保證力的軸向傳遞。支撐盤19由兩半圓組成，中心孔安裝有厚橡膠軟墊，支撐盤兩半圓由兩個條形連接板和螺栓連接，支撐盤19由輕便的鋁盤做成與被測孔內徑接近的圓盤，靠近夾緊絲槓的地方加厚，同時粘貼厚橡膠軟墊20，通過橡膠軟墊20的彈性變形保證盤面與絲槓的良好配合；支承盤19上有導線通孔21，支撐盤19由兩半圓通過條形連接板22由螺栓連接，其中a 螺栓擰死，b c螺栓留有間隙保證圓盤(19)和連接板0 可以繞螺釘b、c自由轉動，d螺釘可以隨時拆卸。使用時，在傳動箱與被測深孔的端面之間通過手動夾緊，安裝螺釘d固定好支撐盤。為了兼顧管內手動定位測量，也可以採用手動驅動方式，在絲槓的止轉槽內製出長度刻度，手動推動絲槓使得測量元件達到預定的位置。先由電腦程式或者手動操縱盒控制步進電機12轉動，通過聯軸器11帶動主動軸轉動，在通過主動齒輪12與從動齒輪11嚙合傳動，帶動空心內螺紋軸套7轉動，內螺紋軸套7通過內螺紋與具有相同外螺紋的絲槓6嚙合轉動，絲槓受到止轉塊4的作用，將內螺紋軸套7的圓周運動轉化為絲槓6的軸向運動。至此實現了將可控的周向運動轉化為需要的軸向運動。
權利要求
1.一種測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置，包括傳動箱體、步進電機、主動齒輪、 從動齒輪、絲槓，其特徵是步進電機通過聯軸器與主動軸相連，安裝在主動軸上的主動齒輪與從動齒輪嚙合，從動齒輪裡內螺紋軸套的內螺紋與絲槓的外螺紋相配套，絲槓上軸向開有一止轉槽，同時在傳動箱體的從動軸對應位置安裝周向止轉塊。
2.如權利要求1所述的測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置，其特徵是所述的絲槓為多節絲槓，多節絲槓之間採用快速內插式連接頭連接。
3.如權利要求1所述的測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置，其特徵是所述的絲槓為空心鋁質絲槓。
4.如權利要求1所述的測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置，其特徵是所述的絲槓上裝有與被測深孔內徑接近的支撐盤。
5.如權利要求4所述的測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置，其特徵是所述的支撐盤由兩半圓組成，中心孔安裝有厚橡膠軟墊，支撐盤兩半圓由兩個條形連接板和螺栓連接。
6.如權利要求1所述的測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置，其特徵是所述的絲槓上槽內有長度刻度。 全文摘要
本發明涉及一種測試內孔直徑和彎曲度的輔助測量裝置，具體地說是一種測量頭深孔內螺紋連接式步進移動裝置。本發明是採用通過步進電機驅動空心內螺套，帶動絲槓產生精確的軸向進給，以適應長深孔的精確定位測量要求；使用多段式絲槓，利用快速內插式連接頭連接，以適應被測深孔的端部空間限制；使用輕質的空心鋁質絲槓既能保證一定的力的傳遞，又能減輕組件重量，減小長絲槓自重帶來的彎曲問題；加裝支撐盤，減小彎矩，保證絲槓上軸向力的傳遞。本發明可以廣泛應用到長深孔管內參數的測量移動裝置中。
文檔編號G01B21/20GK102506793SQ20111030165
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者蘭海龍, 崔雲鵬, 潘宏俠, 潘銘志, 韓慧勇, 黃晉英 申請人:中北大學