专利名称：丝锥角度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种丝锥角度测量仪。
背景技术：
在生产过程中，丝锥的磨损会直接影响切削加工过程和零件的质量，另外丝锥的磨损也 会增加丝锥的扭断率和零件的报废率，所以在生产过程中要对丝锥进行修磨。现有技术中修 磨出的丝锥角度，主要依靠操作者的经验来确定，这样一方面造成丝锥角度的不精确； 一方 面会由于操作者的经验不住，丝锥前角、后角切削角锥度的特殊性，造成丝锥的大量浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高精度的丝锥角度测量仪。
一种丝锥角度测量仪，包括用于夹持待测丝锥的夹持装置、用于构建虚拟三角形并发送 该虚拟三角形边长数据的数据采集装置、用于接收所述边长数据并计算出待测丝锥角度的角 度计算模块，所述夹持装置设置于所述数据采集装置上，所述数据采集装置与所述计算装置 电路连接，所述虚拟三角形包括一个与待测丝锥角度相等的角。该丝锥角度测量仪还包括显 示设备，该显示设备与所述角度计算模块相连接。
所述数据采集装置包括用于构建所述虚拟三角形且移动方向相互垂直的第一移动装置、 第二移动装置和第三移动装置，第一位移传感器、第二位移传感器和第三位移传感器，与所 述第三移动装置相连接的外罩；所述第二移动装置设于所述第一移动装置上，所述第二位移 传感器与所述第二移动装置相连接，所述第三移动装置设有T型槽，所述第一位移传感器与 所述T型槽10相连接，所述第三位移传感器与所述外罩相连接。
所述夹持装置包括与所述第一位移传感器相固定连接的第一顶尖、固定设置于所述第二 移动装置上的第二顶尖、滑动设置于所述第二移动装置上并与所述第一顶尖相对的第三顶尖。
该丝锥角度测量仪还包括设置于所述夹持装置任意一方的放大装置，该放大装置主要由 摄像头和监控模块构成，所述摄像头通过一个转轴设置于所述第三移动装置上，所述监控模 块一端与该摄像头电路连接，另一端与所述显示设备电路连接。
本实用新型所公开的丝锥角度测试仪，通过构建一个包括与待测丝锥角度相等的角的虚 拟三角形，通过三个位移传感器将该虚拟三角形的边长数据发送给角度计算模块，从而计算 出该角度的值。该丝锥角度测试仪可在极其微小的量程变化范围内取得高精度的位移，无需人工计算，从而获得高精度的丝锥角度值。另外，本实用新型还可显示待测丝锥的放大图像， 更加提高了测量了精确性，从而减小了丝锥的破坏率，提高了生产效率，降低了生产成本。
图l为本实用新型结构图2为本实用新型模块示意图3为本实用新型角度计算原理图。
具体实施方式
如图2或3所示， 一种丝锥角度测量仪，其特征在于包括用于夹持待测丝锥的夹持装 置l、用于构建虚拟三角形并发送该虚拟三角形边长数据的数据采集装置2、用于接收所述边 长数据并计算出待测丝锥角度的角度计算模块3，所述夹持装置1设置于所述数据采集装置2 上，所述数据采集装置2与所述角度计算装置电路连接，所述虚拟三角形包括一个与待测丝 锥角度相等的角。在测量过程中，待测丝锥被夹持在所述夹持装置1中，通过移动所述数据 采集装置2来改变所述夹持装置1与待测丝锥的接触位置，该数据采集装置2移动的位移可 构成一个虚拟三角形，该虚拟三角形的一个角a与待测丝锥角度相等。数据采集装置2将该 虚拟三角形的边长数据发送给角度计算模块3，角度计算模块3根据该数据计算出角a的度数， 从而得知待测丝锥角度。
如图1所示，所述数据采集装置2包括用于构建所述虚拟三角形且移动方向相互垂直的 第一移动装置、第二移动装置和第三移动装置，第一位移传感器201、第一位移传感器202和 第三位移传感器203，与所述第三移动装置相连接的外罩5;所述第二移动装置设于所述第一 移动装置上，所述第一位移传感器202与所述第二移动装置相连接，所述第三移动装置设有 第一 T型槽101，所述第一位移传感器201滑动设置在所述第一 T型槽101上，所述第三位移 传感器203与所述外罩5相连接。
如图l所示，所述第一移动装置包括第一导轨211和第一丝杆221，所述第一导轨211套 接在所述第一丝杆221上；所述第二移动装置包括第二导轨212和第二丝杆222，所述第二导 轨212套接在所述第二丝杆222上；所述第三移动装置包括第三导轨213和第三丝杆223,所 述第三导轨213套接在所述第三丝杆223上，所述第一 T型槽101设于所述第三导轨213上。 当第二丝杆222旋转时，所述第二导轨212沿所述第二丝杆222的轴向移动。所述第三移动 装置包括第三导轨213和第三丝杆223，所述第三导轨213套接在所述第三丝杆223上。当第三丝杆223旋转时，所述第三导轨213沿所述第三丝杆223的轴向移动。所述第二位移传感 器202通过开关磁铁或者螺纹与所述第二导轨212相连接，所述第三位移传感器203通过开 关磁铁或者螺纹与所述外罩5相连接。
如图1所示，所述夹持装置1包括与所述第一位移传感器201相固定连接的第一顶尖11、 固定设置于所述第二导轨212上的第二顶尖12、滑动设置于所述第二导轨212上并与所述第 一顶尖11相对的第三顶尖13。
如图2所示，进一步的，还包括显示设备4，所述角度计算模块3—端分别与所述第一位 移传感器201、第二位移传感器202及第三位移传感器203相连接，另一端与所述显示设备4 电路连接。通过该显示设备4，使用者可查看所述角度计算模块3收到的所述边长数据和计算 出的角度值。
如图1所示，进一步的，还包括设置在所述第三导轨213上的第一T型槽102、滑动设置 在该第一 T型槽102上的转轴14、设置在该转轴14上的摄像头61及监控模块62，所述第一 T型槽102与所述第一 T型槽101相平行，所述监控模块62 —端与所述摄像头61电路连接， 另一端与所述显示设备4电路连接。该转轴14在所述第一 T型槽102中滑动，该摄像头61 可随该转轴14转动，这样，可对该摄像头61进行多角度的调节。该摄像头61采用工业用数 字摄像头61，用于采集所述待测丝锥的图像信息并发送给所述监控模块62，所述监控模块62 将接收到的图像信息进行处理后，通过所述显示设备4放大显示。使用者可通过该显示设备4 清晰的观察看待测丝锥的细节，更加准确的调整所述夹持装置1与待测丝锥的接触位置，使 所述数据采集装置2获得更加精确的边长数据。
如图2所示，进一步，还包括输入设备72及存储有丝锥规格数据并可对丝锥规格进行査 询的查询模块71,该查询模块71 —端与输入设备72电路连接，另一端与所述显示设备4电 路连接。当使用者输入公制的螺距参数或者英制的牙数参数时，该査询模块71可搜索出于该 输入的参数相关的丝锥的规格数据，并通过所述显示设备4进行显示。
如图2所示，进一步，还包括用于对所述数据采集模块进行清零的控制模块8，该控制模 块8分别与所述第一位移传感器201、第一位移传感器202及第三位移传感器203电路连接。 通过该控制模块8可分别对三个位移传感器进行清零。
如图1所示，进一步，还包括底座，所述第一移动装置设置于该底座9上。
上述角度计算模块3、监控模块62、查询模块71及控制模块8的功能可由计算机15来 实现。该计算机15通过异步传输标准接口 (RS232)分别与所述第一位移传感器201、第二位 移传感器202及第三位移传感器203相连接；该计算机15可通过通用串行总线接口 (USB)
6与所述摄像头61相连接。
本实用新型的使用过程如下-
首先，启动本实用新型，显示设备4会显示第一位移传感器201、第二位移传感器202和 第三位移传感器203的当前数值及所述摄像头61采集到的视频信息。
然后，通过调整第三顶尖13，将直径为10mm的校棒夹持在第二顶尖12和第三顶尖13之 间，调整第一移动装置将所述第一顶尖ll对准该校棒的最高点，调整第三移动装置并将所述 第一传感器201、第二传感器202及第三传感器203的量程调整为与所述校棒的直径相等，取 下校棒换上待测丝锥，此时可在现实设备中看到该丝锥的放大图像。调整第一移动装置及第 二移动装置，并将第二及第三顶尖13对准待测丝锥的牙尖，将待测丝锥绕轴旋转并将所述第 一传感器201、第二传感器202及第三传感器203的量程调整为校棒直径的二分之一，通过手 动方式或者通过所述监控模块62对三个位移传感器进行清零。
再然后，输入公制的螺距P或者英制的牙数N，通过所述查询模块71搜索出该规格的丝 锥数据，得到该丝锥的牙高值，根据该牙高值调整所述第一导轨，将传感器调整为相对应的 数值。传感器202调整到査表得出牙高值，该数值在《公制、美制和英制螺纹标准手册(第 二版)》有定义，在本实施例中将该手册中对应的丝锥表格记录与系统当中，通过输入公制的 螺距P或者英制的牙数N，可以自动给出手册中对应该丝锥对应的牙高值，所述计算模块会根 据如图3所述的原理计算出待测丝锥角度并显示在所述显示设备4上，完成测量。
权利要求1、一种丝锥角度测量仪，其特征在于包括用于夹持待测丝锥的夹持装置、用于构建虚拟三角形并发送该虚拟三角形边长数据的数据采集装置、用于接收所述边长数据并计算出待测丝锥角度的角度计算模块，所述夹持装置设置于所述数据采集装置上，所述数据采集装置与所述角度计算装置电路连接，所述虚拟三角形包括一个与待测丝锥角度相等的角。
2、 如权利要求1所述的丝锥角度测量仪，其特征在于所述数据采集装置包括用于构建 所述虚拟三角形且移动方向相互垂直的第一移动装置、第二移动装置和第三移动装置，第一 位移传感器、第二位移传感器和第三位移传感器，与所述第三移动装置相连接的外罩；所述 第二移动装置设于所述第一移动装置上，所述第二位移传感器与所述第二移动装置相连接， 所述第三移动装置设有第一 T型槽，所述第一位移传感器滑动设置在所述第一 T型槽上，所 述第三位移传感器与所述外罩相连接。
3、 如权利要求2所述的丝锥角度测量仪，其特征在于所述第一移动装置包括第一导轨 和第一丝杆，所述第一导轨套接在所述第一丝杆上；所述第二移动装置包括第二导轨和第二 丝杆，所述第二导轨套接在所述第二丝杆上；所述第三移动装置包括第三导轨和第三丝杆， 所述第三导轨套接在所述第三丝杆上，所述第一 T型槽设于所述第三导轨上。
4、 如权利要求3所述的丝锥角度测量仪，其特征在于所述夹持装置包括与所述第一位 移传感器相固定连接的第一顶尖、固定设置于所述第二导轨上的第二顶尖、滑动设置于所述 第二导轨上并与所述第一顶尖相对的第三顶尖。
5、 如权利要求4所述的丝锥角度测量仪，其特征在于还包括显示设备，所述角度计算 模块一端分别与所述第一位移传感器、第二位移传感器及第三位移传感器相连接，另一端与 所述显示设备电路连接。
6、 如权利要求5所述的丝锥角度测量仪，其特征在于还包括设置在所述第三导轨上的 第二 T型槽、滑动设置在该第二 T型槽上的转轴、设置在该转轴上的摄像头及监控模块，所 述第二 T型槽与所述第一 T型槽相平行，所述监控模块一端与所述摄像头电路连接，另一端 与所述显示设备电路连接。
7、 如权利要求6所述的丝锥角度测量仪，其特征在于还包括输入设备及存储有丝锥规 格数据并可对丝锥规格进行査询的査询模块，该查询模块一端与输入设备电路连接，另一端 与所述显示设备电路连接。
8、 如权利要求7所述的丝锥角度测量仪，其特征在于还包括用于对所述数据采集模块进行清零的控制模块，该控制模块分别与所述第一位移传感器、第二位移传感器及第三位移 传感器电路连接。
9、如权利要求2所述的丝锥角度测量仪，其特征在于还包括底座，所述第一移动装置 设置于该底座上。
专利摘要本实用新型公开了一种丝锥角度测量仪，包括用于夹持待测丝锥的夹持装置、用于构建虚拟三角形并发送该虚拟三角形边长数据的数据采集装置、用于接收所述边长数据并计算出待测丝锥角度的角度计算模块，所述夹持装置设置于所述数据采集装置上，所述数据采集装置与所述计算装置电路连接，所述虚拟三角形包括一个与待测丝锥角度相等的角。本实用新型所公开的丝锥角度测试仪，可在极其微小的量程变化范围内取得高精度的位移，无需人工计算，从而获得高精度的丝锥角度值。另外，本实用新型还可显示待测丝锥的放大图像，更加提高了测量了精确性，从而减小了丝锥的破坏率，提高了生产效率，降低了生产成本。
文档编号G01B21/22GK201277855SQ20082015401
公开日2009年7月22日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者彭树庆, 赵从云 申请人:上海底特精密紧固件有限公司