CN101769726B - 焊管管端直线度在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种焊接控制技术领域的焊管管端直线度在线检测装置，包括：检测机构、检测臂、基座机构和底座机构，其中：基座机构设置在底座机构的上部，检测臂设置在基座机构的侧面，检测臂的两端分别与检测机构和基座机构相连，检测机构位于被测焊管的正上方且与检测臂以及基座机构位于底座机构的同侧。本发明可以取代人工目测方法检测，实现对不同规格焊管管端直线度自动检测的在线检测装置。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种焊接控制技术领域的装置，具体是一种用于长径比大于30的焊管管端直线度在线检测装置。
背景技术
随着能源需求的增长，国内外对高品质焊管的需求越来越大。在焊管生产热处理工艺之后，焊管两端直线度对后序的加工工序及焊管最终成品的质量有很大的影响。但是目前国内相关企业检测焊管管端直线度大多采用人工目测方法，即工人手持骑马规，将骑马规贴紧在焊管表面，然后转动焊管，通过百分表的读数来获得焊管管端的弯曲量值，由于人工检测效率低，所以焊管管端直线度只能进行抽检，不能全部检测，而且该方法只能进行离线测量。此种操作检测效率低、劳动强度大、检测准确性差，无法保证焊管的出厂质量。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201193945，公开日2009-2-11，记载了一种“抽油杆直线度自动检测架”，该技术包括长条型平面机构、检测平台、分料机构，检测平台联接在平面机架的一侧边上，在检测平台上至少等间距地安装有三个检验垫块，且在每相邻的两个检验垫块间安装有一个检测块，在每个检测块下面安装有一个打标机，检验垫块的高度大于检测块的高度，其高度差为抽油杆直线度公差值，分料机构由拨料杆、汽缸和料筐组成，汽缸杆与拨料杆为轴连接，分料机构置于检测平台的侧面，拨料杆的杆头搭在检测平台的台边，料筐置于拨料杆下方。该技术虽然解决了大长径比工件直线度的自动检测问题，但在检测过程中工件是静止，而工件的弯曲通常是多维的，无法保证测量时工件的轴心线与准直系统的空间虚拟基准直线重合，这样由于工件弯曲所引起的定位误差将被带入测量结果，使得测量结果的可信度下降。另外由于焊管直径较抽油杆直径大得多，该检测架只能用来检测较小直径工件的直线度。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种焊管管端直线度在线检测装置，利用多激光位移传感器获取焊管截面信息，构建焊管空间虚拟基准直线并以此判断焊管的直线度。该装置可以取代人工目测方法检测，是实现对不同规格焊管管端直线度自动检测的在线检测装置。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：检测机构、检测臂、基座机构和底座机构，其中：基座机构设置在底座机构的上部，检测臂设置在基座机构的侧面，检测臂的两端分别与检测机构和基座机构相连，检测机构位于被测焊管的正上方且与检测臂以及基座机构位于底座机构的同侧。
所述的基座机构包括：基座、滚珠丝杠、上导轨、电动机和同步带轮，其中：上导轨竖直设置在基座的侧面并与检测臂同侧，滚珠丝杠设置在基座中间并与上导轨平行，滚珠丝杠的一端固定在基座侧面，另一端设置在基座的顶部，电动机设置在基座顶部，同步带轮分别与电动机和滚珠丝杠自由端联接。
所述的底座机构包括：基台、液压缸和下导轨，其中：液压缸和下导轨平行设置在基台的顶部，液压缸与基座机构固定连接，基台固定于地面。
所述的检测臂包括：连接板、溜板和球面垫圈，其中：溜板滑动设置于基座的侧面，并与滚珠丝杠相连接，连接板设置在溜板的正上方并由溜板支撑重量，球面垫圈位于连接板和检测机构之间。
所述的检测机构包括：滚动轴承、楔形块、检测架、旋转编码器、配重块和传感器，其中：检测架与检测臂连接，传感器和楔形块分别设置在检测架下部，滚动轴承和旋转编码器分别固定设置于楔形块上，连接板设置在检测架上部正对楔形块处，配重块设置在检测架下部的相应位置以保证整个检测机构的重心位于两楔形块中间。
与现有技术相比，本发明采用焊管管端直线度在线检测装置对焊管管端直线度进行自动检测，实现对不同规格焊管的检测，从结构上满足了检测精度和效率的要求；检测机构采用水平和竖直驱动相结合的运动方式，不仅避免了检测装置与现有装置发生碰撞，而且降低了整个装置的高度以便于安装与拆卸；球面垫圈使检测架在工作过程中能够处于浮动状态，并随着焊管的旋转而摆动，两楔形块在焊管旋转过程中能够始终贴合焊管表面，保证了检测基准的正确性；此外，滚动轴承可以有效减小楔形块的磨损和拆卸次数，防止再定位时产生误差。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明左视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1、图2所示，本实施例包括：基座机构1、底座机构2、检测机构3和检测臂4，其中：基座机构1设置在底座机构2的上部，检测臂4设置在基座机构1的侧面，检测机构3通过检测臂4与基座机构1相联，工作时，检测机构3位于被测焊管的正上方。
所述的基座机构1包括：基座5、上导轨6、滚珠丝杠7、同步带轮8和电动机9，其中：上导轨6竖直设置在基座5的侧面，滚珠丝杠7设置在基座中间并与上导6轨平行，滚珠丝杠7的一端固定在基座5侧面，另一端设置在基座5的顶部，电动机9设置在基座5顶部，同步带轮8分别与电动机9和滚珠丝杠7的自由端相连接。
所述的底座机构2包括：基台10、下导轨11和液压缸12，其中：下导轨11和液压缸12沿x方向平行设置在基台10顶部，液压缸12与基座5联接，基台10固定在地面上。
所述的检测臂4包括：连接板13、溜板14和球面垫圈15，其中：溜板14滑动设置于基座5的侧面，并与滚珠丝杠7相连接，连接板13设置在溜板14的正上方并由溜板14支撑重量，球面垫圈15位于连接板13和检测机构3之间。
所述的检测机构3包括：滚动轴承16、楔形块17、检测架18、旋转编码器19、配重块20和传感器21，其中：检测架18与连接板13连接，传感器21按检测所要求的距离设置在检测架18下部，楔形块17以检测基准距离设置在检测架18下部，每个楔形块17上设置两个滚动轴承16，其中距离传感器21较远处的楔形块17上设置旋转编码器19，连接板13设置在检测架18上部正对楔形块17处，配重块20设置在检测架18下部的相应位置以保证整个检测机构3的重心位于两楔形块17中间。
本实施例工作过程如下：检测开始前，液压缸驱动基座沿x轴反方向运动，至检测机构运动到被测焊管的正上方，随之电动机启动，带动滚珠丝杠驱动溜板沿z轴反方向运动，检测机构随着溜板沿z轴反方向运动至楔形块贴紧在被测焊管表面，此时电动机停机；开始检测，检测过程中整个检测机构能够随着焊管的转动产生浮动使得两楔形块始终贴合在焊管表面，以保证检测基准的准确性；检测完成后，电动机反转，以同样方式带动检测机构沿z轴方向运动至原来高度，液压缸驱动基座沿x轴方向运动至起始位置，检测过程完成一个周期，如此往复循环，实现对焊管管端直线度的在线自动检测。
Claims (3)
1.一种焊管管端直线度在线检测装置，包括：检测机构、检测臂、基座机构和底座机构，其特征在于：基座机构设置在底座机构的上部，检测臂设置在基座机构的侧面，检测臂的两端分别与检测机构和基座机构相连，检测机构位于被测焊管的正上方且与检测臂以及基座机构位于底座机构的同侧；
所述的检测机构包括：滚动轴承、楔形块、检测架、旋转编码器、配重块和传感器，其中：检测架与检测臂连接，传感器和楔形块分别设置在检测架下部，滚动轴承和旋转编码器分别固定设置于楔形块上，配重块设置在检测架下部的相应位置以保证整个检测机构的重心位于两楔形块中间；
所述的检测臂包括：连接板、溜板和球面垫圈，其中：溜板滑动设置于基座机构的侧面并与滚珠丝杠相连接，连接板的一端设置在检测架上部正对楔形块处，连接板的另一端设置在溜板的正上方并由溜板支撑重量，球面垫圈位于连接板和检测机构之间。
2.根据权利要求1所述的焊管管端直线度在线检测装置，其特征是，所述的基座机构包括：基座、滚珠丝杠、上导轨、电动机和同步带轮，其中：上导轨竖直设置在基座的侧面并与检测臂同侧，滚珠丝杠设置在基座中间并与上导轨平行，滚珠丝杠的一端固定在基座侧面，另一端设置在基座的顶部，电动机设置在基座顶部，同步带轮分别与电动机和滚珠丝杠自由端联接。
3.根据权利要求1所述的焊管管端直线度在线检测装置，其特征是，所述的底座机构包括：基台、液压缸和下导轨，其中：液压缸和下导轨平行设置在基台的顶部，液压缸与基座机构固定连接，基台固定于地面。
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