专利名称：测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试内孔直径和弯曲度的辅助测量装置，具体地说是一种测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置。
背景技术：
为了能够方便地测量深孔管内各个位置的内径和弯曲度及其变化规律，需要将测量头深入到管内的不同部位进行测量。根据实际在线自动定位测量的需求以及管内壁表面光洁度高和含油的特点，选用行机器人方式容易打滑，无法精确的轴向定位。
发明内容
本发明的目的提供一种精确可控轴向进给量的测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置。本发明包括传动箱体、步进电机、主动齿轮、从动齿轮、丝杠，其特征是步进电机通过联轴器与主动轴相连，安装在主动轴上的主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮里内螺纹轴套的内螺纹与丝杠的外螺纹相配套，丝杠上轴向开有一止转槽，同时在传动箱体的从动轴对应位置安装周向止转块。上述的丝杠为多节丝杠，多节丝杠之间采用快速内插式连接头连接。上述的丝杠为空心铝质丝杠。上述的丝杠上装有与被测深孔内径接近的支撑盘。支撑盘由两半圆组成，中心孔安装有厚橡胶软垫，支撑盘两半圆由两个条形连接板和螺栓连接。上述和丝杠上槽内有长度刻度本发明与现有的技术相比有如下优点本发明是采用通过步进电机驱动空心内螺套，带动丝杠产生精确的轴向进给，以适应长深孔的精确定位测量要求；使用多段式丝杠，利用快速内插式连接头连接，以适应被测深孔的端部空间限制；使用轻质的空心铝质丝杠既能保证一定的力的传递，又能减轻组件重量，减小长丝杠自重带来的弯曲问题；加装支撑盘，减小弯矩，保证丝杠上轴向力的传递。本发明可以广泛应用到长深孔管内参数的测量移动装置中。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明结构的总体结构示意图；图2是动力传动部分的详细结构图；图3是丝杠连接部分示意图；图4是图3的A-A剖视图；图5是图3的B-B剖视图；图6是传动箱体侧视图；图7是支撑盘示意图。图中，1.步进电机，2.联轴器，3.传动箱体，4.周向止转块，5.定位销，6.丝杠，7.丝杠连接芯，8.定位键块，9.丝杠端面，10.内螺纹轴套，11.从动齿轮，12.主动齿轮， 13.止转槽，14-定位销孔；15-定位键槽，16.从动轴轴承盖，17.主动轴轴承盖，18.主动轴，19.支撑盘，20.橡胶软垫，21.导线通孔，22.连接板。
具体实施例方式本发明包括步进电机1、主动齿轮12、从动齿轮11、丝杠6，其特征是步进电机1通过联轴器2与主动轴18相连，安装在主动轴18上的主动齿轮12与从动齿轮11啮合，从动齿轮11里内螺纹轴套10的内螺纹与丝杠6的外螺纹相配套，丝杠6上轴向开有一止转槽 13，同时在传动箱体3的从动轴对应位置安装周向止转块4，丝杠6同时受到内螺纹轴套10 的转动作用力和周向止转块4的止转作用力只产生轴向运动。主动轴和从动轴轴端分别安装有主动轴轴承盖17和从动轴轴承盖16。为解决深孔测量时长丝杠受孔端部空间限制，将长丝杠6分数节短丝杠，多节丝杠之间采用快速内插式连接头连接，实现轴向和径向准确定位连接。先由一丝杠端部通过螺纹方式与丝杠连接芯7固定连接，丝杠和丝杠连接芯7上有定位销孔14，丝杠连接芯7另一端镶有定位键块8，与另一侧的丝杠内定位键槽15相对应，以此保证与装配丝杠外端面的止转槽13对应；通过修磨装配的方式裁切被安装丝杠端面9，保证螺纹的准确对正。为解决长距离进给时丝杠的径向跳动问题，采用轻便的空心铝质丝杠，并减少长丝杠自重产生的弯矩。丝杠上装有与被测深孔内径相同的支撑盘，为了减少径向弯曲，保证力的轴向传递。支撑盘19由两半圆组成，中心孔安装有厚橡胶软垫，支撑盘两半圆由两个条形连接板和螺栓连接，支撑盘19由轻便的铝盘做成与被测孔内径接近的圆盘，靠近夹紧丝杠的地方加厚，同时粘贴厚橡胶软垫20，通过橡胶软垫20的弹性变形保证盘面与丝杠的良好配合；支承盘19上有导线通孔21，支撑盘19由两半圆通过条形连接板22由螺栓连接，其中a 螺栓拧死，b c螺栓留有间隙保证圆盘(19)和连接板0 可以绕螺钉b、c自由转动，d螺钉可以随时拆卸。使用时，在传动箱与被测深孔的端面之间通过手动夹紧，安装螺钉d固定好支撑盘。为了兼顾管内手动定位测量，也可以采用手动驱动方式，在丝杠的止转槽内制出长度刻度，手动推动丝杠使得测量元件达到预定的位置。先由计算机程序或者手动操纵盒控制步进电机12转动，通过联轴器11带动主动轴转动，在通过主动齿轮12与从动齿轮11啮合传动，带动空心内螺纹轴套7转动，内螺纹轴套7通过内螺纹与具有相同外螺纹的丝杠6啮合转动，丝杠受到止转块4的作用，将内螺纹轴套7的圆周运动转化为丝杠6的轴向运动。至此实现了将可控的周向运动转化为需要的轴向运动。
权利要求
1.一种测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置，包括传动箱体、步进电机、主动齿轮、 从动齿轮、丝杠，其特征是步进电机通过联轴器与主动轴相连，安装在主动轴上的主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮里内螺纹轴套的内螺纹与丝杠的外螺纹相配套，丝杠上轴向开有一止转槽，同时在传动箱体的从动轴对应位置安装周向止转块。
2.如权利要求1所述的测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置，其特征是所述的丝杠为多节丝杠，多节丝杠之间采用快速内插式连接头连接。
3.如权利要求1所述的测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置，其特征是所述的丝杠为空心铝质丝杠。
4.如权利要求1所述的测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置，其特征是所述的丝杠上装有与被测深孔内径接近的支撑盘。
5.如权利要求4所述的测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置，其特征是所述的支撑盘由两半圆组成，中心孔安装有厚橡胶软垫，支撑盘两半圆由两个条形连接板和螺栓连接。
6.如权利要求1所述的测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置，其特征是所述的丝杠上槽内有长度刻度。 全文摘要
本发明涉及一种测试内孔直径和弯曲度的辅助测量装置，具体地说是一种测量头深孔内螺纹连接式步进移动装置。本发明是采用通过步进电机驱动空心内螺套，带动丝杠产生精确的轴向进给，以适应长深孔的精确定位测量要求；使用多段式丝杠，利用快速内插式连接头连接，以适应被测深孔的端部空间限制；使用轻质的空心铝质丝杠既能保证一定的力的传递，又能减轻组件重量，减小长丝杠自重带来的弯曲问题；加装支撑盘，减小弯矩，保证丝杠上轴向力的传递。本发明可以广泛应用到长深孔管内参数的测量移动装置中。
文档编号G01B21/20GK102506793SQ20111030165
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者兰海龙, 崔云鹏, 潘宏侠, 潘铭志, 韩慧勇, 黄晋英 申请人:中北大学