專利名稱：測量頭深孔內(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試內(nèi)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(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
為了能夠方便地測量深孔管內(nèi)各個(gè)位置的內(nèi)徑和彎曲度及其變化規(guī)律，需要將測量頭深入到管內(nèi)的不同部位進(jìn)行測量。根據(jù)實(shí)際在線自動(dòng)定位測量的需求以及管內(nèi)壁表面光潔度高和含油的特點(diǎn)，選用行機(jī)器人方式容易打滑，無法精確的軸向定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種精確可控軸向進(jìn)給量的測量頭深孔內(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置。本發(fā)明包括傳動(dòng)箱體、步進(jìn)電機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、絲杠，其特征是步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器與主動(dòng)軸相連，安裝在主動(dòng)軸上的主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合，從動(dòng)齒輪里內(nèi)螺紋軸套的內(nèi)螺紋與絲杠的外螺紋相配套，絲杠上軸向開有一止轉(zhuǎn)槽，同時(shí)在傳動(dòng)箱體的從動(dòng)軸對(duì)應(yīng)位置安裝周向止轉(zhuǎn)塊。上述的絲杠為多節(jié)絲杠，多節(jié)絲杠之間采用快速內(nèi)插式連接頭連接。上述的絲杠為空心鋁質(zhì)絲杠。上述的絲杠上裝有與被測深孔內(nèi)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(gè)條形連接板和螺栓連接。上述和絲杠上槽內(nèi)有長度刻度本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明是采用通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)空心內(nèi)螺套，帶動(dòng)絲杠產(chǎn)生精確的軸向進(jìn)給，以適應(yīng)長深孔的精確定位測量要求；使用多段式絲杠，利用快速內(nèi)插式連接頭連接，以適應(yīng)被測深孔的端部空間限制；使用輕質(zhì)的空心鋁質(zhì)絲杠既能保證一定的力的傳遞，又能減輕組件重量，減小長絲杠自重帶來的彎曲問題；加裝支撐盤，減小彎矩，保證絲杠上軸向力的傳遞。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用到長深孔管內(nèi)參數(shù)的測量移動(dòng)裝置中。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是動(dòng)力傳動(dòng)部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖；圖3是絲杠連接部分示意圖；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(dòng)箱體側(cè)視圖；圖7是支撐盤示意圖。圖中，1.步進(jìn)電機(jī)，2.聯(lián)軸器，3.傳動(dòng)箱體，4.周向止轉(zhuǎn)塊，5.定位銷，6.絲杠，7.絲杠連接芯，8.定位鍵塊，9.絲杠端面，10.內(nèi)螺紋軸套，11.從動(dòng)齒輪，12.主動(dòng)齒輪， 13.止轉(zhuǎn)槽，14-定位銷孔；15-定位鍵槽，16.從動(dòng)軸軸承蓋，17.主動(dòng)軸軸承蓋，18.主動(dòng)軸，19.支撐盤，20.橡膠軟墊，21.導(dǎo)線通孔，22.連接板。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括步進(jìn)電機(jī)1、主動(dòng)齒輪12、從動(dòng)齒輪11、絲杠6，其特征是步進(jìn)電機(jī)1通過聯(lián)軸器2與主動(dòng)軸18相連，安裝在主動(dòng)軸18上的主動(dòng)齒輪12與從動(dòng)齒輪11嚙合，從動(dòng)齒輪11里內(nèi)螺紋軸套10的內(nèi)螺紋與絲杠6的外螺紋相配套，絲杠6上軸向開有一止轉(zhuǎn)槽 13，同時(shí)在傳動(dòng)箱體3的從動(dòng)軸對(duì)應(yīng)位置安裝周向止轉(zhuǎn)塊4，絲杠6同時(shí)受到內(nèi)螺紋軸套10 的轉(zhuǎn)動(dòng)作用力和周向止轉(zhuǎn)塊4的止轉(zhuǎn)作用力只產(chǎn)生軸向運(yùn)動(dòng)。主動(dòng)軸和從動(dòng)軸軸端分別安裝有主動(dòng)軸軸承蓋17和從動(dòng)軸軸承蓋16。為解決深孔測量時(shí)長絲杠受孔端部空間限制，將長絲杠6分?jǐn)?shù)節(jié)短絲杠，多節(jié)絲杠之間采用快速內(nèi)插式連接頭連接，實(shí)現(xiàn)軸向和徑向準(zhǔn)確定位連接。先由一絲杠端部通過螺紋方式與絲杠連接芯7固定連接，絲杠和絲杠連接芯7上有定位銷孔14，絲杠連接芯7另一端鑲有定位鍵塊8，與另一側(cè)的絲杠內(nèi)定位鍵槽15相對(duì)應(yīng)，以此保證與裝配絲杠外端面的止轉(zhuǎn)槽13對(duì)應(yīng)；通過修磨裝配的方式裁切被安裝絲杠端面9，保證螺紋的準(zhǔn)確對(duì)正。為解決長距離進(jìn)給時(shí)絲杠的徑向跳動(dòng)問題，采用輕便的空心鋁質(zhì)絲杠，并減少長絲杠自重產(chǎn)生的彎矩。絲杠上裝有與被測深孔內(nèi)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(gè)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(nèi)徑接近的圓盤，靠近夾緊絲杠的地方加厚，同時(shí)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杠的良好配合；支承盤19上有導(dǎo)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(zhuǎn)動(dòng)，d螺釘可以隨時(shí)拆卸。使用時(shí)，在傳動(dòng)箱與被測深孔的端面之間通過手動(dòng)夾緊，安裝螺釘d固定好支撐盤。為了兼顧管內(nèi)手動(dòng)定位測量，也可以采用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，在絲杠的止轉(zhuǎn)槽內(nèi)制出長度刻度，手動(dòng)推動(dòng)絲杠使得測量元件達(dá)到預(yù)定的位置。先由計(jì)算機(jī)程序或者手動(dòng)操縱盒控制步進(jìn)電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)，通過聯(lián)軸器11帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在通過主動(dòng)齒輪12與從動(dòng)齒輪11嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)空心內(nèi)螺紋軸套7轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)螺紋軸套7通過內(nèi)螺紋與具有相同外螺紋的絲杠6嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠受到止轉(zhuǎn)塊4的作用，將內(nèi)螺紋軸套7的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為絲杠6的軸向運(yùn)動(dòng)。至此實(shí)現(xiàn)了將可控的周向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為需要的軸向運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種測量頭深孔內(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置，包括傳動(dòng)箱體、步進(jìn)電機(jī)、主動(dòng)齒輪、 從動(dòng)齒輪、絲杠，其特征是步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器與主動(dòng)軸相連，安裝在主動(dòng)軸上的主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合，從動(dòng)齒輪里內(nèi)螺紋軸套的內(nèi)螺紋與絲杠的外螺紋相配套，絲杠上軸向開有一止轉(zhuǎn)槽，同時(shí)在傳動(dòng)箱體的從動(dòng)軸對(duì)應(yīng)位置安裝周向止轉(zhuǎn)塊。
2.如權(quán)利要求1所述的測量頭深孔內(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置，其特征是所述的絲杠為多節(jié)絲杠，多節(jié)絲杠之間采用快速內(nèi)插式連接頭連接。
3.如權(quán)利要求1所述的測量頭深孔內(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置，其特征是所述的絲杠為空心鋁質(zhì)絲杠。
4.如權(quán)利要求1所述的測量頭深孔內(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置，其特征是所述的絲杠上裝有與被測深孔內(nèi)徑接近的支撐盤。
5.如權(quán)利要求4所述的測量頭深孔內(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置，其特征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(gè)條形連接板和螺栓連接。
6.如權(quán)利要求1所述的測量頭深孔內(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置，其特征是所述的絲杠上槽內(nèi)有長度刻度。 全文摘要
本發(fā)明涉及一種測試內(nèi)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(nèi)螺紋連接式步進(jìn)移動(dòng)裝置。本發(fā)明是采用通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)空心內(nèi)螺套，帶動(dòng)絲杠產(chǎn)生精確的軸向進(jìn)給，以適應(yīng)長深孔的精確定位測量要求；使用多段式絲杠，利用快速內(nèi)插式連接頭連接，以適應(yīng)被測深孔的端部空間限制；使用輕質(zhì)的空心鋁質(zhì)絲杠既能保證一定的力的傳遞，又能減輕組件重量，減小長絲杠自重帶來的彎曲問題；加裝支撐盤，減小彎矩，保證絲杠上軸向力的傳遞。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用到長深孔管內(nèi)參數(shù)的測量移動(dòng)裝置中。
文檔編號(hào)G01B21/20GK102506793SQ20111030165
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者蘭海龍, 崔云鵬, 潘宏俠, 潘銘志, 韓慧勇, 黃晉英 申請(qǐng)人:中北大學(xué)