CN105021159B - 基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，包括控制机构及与之联动的检测机构，所述控制机构包括控制器，所述检测机构包括龙门座及运动机构，所述龙门座包括辊道，所述运动机构由转盘及连接件组成，并于所述转盘及连接件上分别设置多组导轨，所述导轨上包括电机及传感器支架，所述传感器支架上设有传感器，所述辊道两侧分别设有红外开关。实现全自动、无损、非接触、测量双管端内径和外径以及椭圆度的目的，适用于内径大于100mm的不同规格的直线钢管，效率较高。

Description

基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统

技术领域

本发明涉及钢管管端的椭圆度检测技术领域，特别涉及一种基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统。

背景技术

钢管管端的椭圆度是检测其质量的重要指标之一。随着高新技术的发展，对钢管内外径尺寸和椭圆度检测的准确性要求越来越高。由于原料和工艺的限制，导致钢管的椭圆度超标的现象不可避免，而大多数工厂采用周长尺测量外径、卡尺测量钢管的椭圆度（选取数个位置测量其外径，经过计算得到椭圆度），这种方法虽然操作方便，设备简单，但是效率低下，存在人为误差，精确度不高，且不能测量内径参数。而有的工厂采用漏磁检测方法，但是之前需要对钢管强磁化，并且检测完毕之后需要进行退磁，成本较高，灵敏度低下。

发明内容

本发明提供一种基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统有效解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，包括控制机构及与之联动的检测机构，所述控制机构包括控制器，所述检测机构包括龙门座及运动机构，所述龙门座包括辊道，所述运动机构由转盘及连接件组成，并于所述转盘及连接件上分别设置多组导轨，所述导轨上包括电机及传感器支架，所述传感器支架上设有传感器，所述辊道两侧分别设有红外开关。

特别的，所述导轨由一条横向导轨及三条纵向导轨组成，所述横向导轨与所述连接件固定连接，所述纵向导轨包括主纵向导轨及设置于所述转盘两端的第二纵向导轨及第三纵向导轨。

特别的，所述电机设置在所述导轨及转盘上，分别包括横向导轨驱动电机、主纵向导轨驱动电机、第二纵向导轨驱动电机、第三纵向导轨驱动电机及转盘驱动电机。

特别的，所述传感器设置在所述传感器支架上向外延伸的一端，位于所述转盘两侧的导轨上，分别包括第一传感器、第二传感器、第三传感器及第四传感器。

本发明的有益效果：

本发明提供的基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，实现全自动、无损、非接触、测量双管端内径和外径以及椭圆度，适用于内径大于100mm的不同规格的直线钢管，效率较高。

附图说明

图1为本发明提供的基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统组成结构示意图。

图中： 1、辊道；2、转盘；3、连接件；4、传感器支架；5、红外开关；6、钢管；7、横向导轨；8、主纵向导轨；9、第二纵向导轨；10第三纵向导轨；11横向导轨驱动电机；12主纵向导轨驱动电机；13第二纵向导轨驱动电机；14第三纵向导轨驱动电机；15第一传感器；16第二传感器；17第三传感器；18第四传感器，19转盘驱动电机。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本实施例提供的基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，包括控制机构及与之联动的检测机构，所述控制机构包括控制器，所述检测机构包括龙门座及运动机构，所述龙门座包括辊道1，所述运动机构由转盘2及连接件3组成，并于所述转盘2及连接件3上分别设置多组导轨，所述导轨上包括电机及多组传感器支架4，所述传感器支架4上设有传感器，所述辊道1两侧分别设有红外开关5。

所述导轨由一条横向导轨7及三条纵向导轨组成，所述横向导轨与所述连接件固定连接，所述纵向导轨包括主纵向导轨8及设置于所述转盘两端的第二纵向导轨9及第三纵向导轨10。所述电机设置在所述导轨及转盘2上，分别包括横向导轨驱动电机11、主纵向导轨驱动电机12、第二纵向导轨驱动电机13、第三纵向导轨驱动电机14及转盘驱动电机19。所述传感器设置在所述传感器支架4上向外延伸的一端，位于所述转盘2两侧的导轨上，分别包括第一传感器15、第二传感器16、第三传感器17及第四传感器18。

具体的：主纵向导轨8固定在地面上；横向导轨7与主纵向导轨8相连；转盘2通过连接件3与横向导轨7相连；第二纵向导轨9及第三纵向导轨10固定在转盘2上；传感器通过传感器支架4与第二纵向导轨9及第三纵向导轨10相连；控制器控制电机（包括横向导轨驱动电机11、主纵向导轨驱动电机12、第二纵向导轨驱动电机13及第三纵向导轨驱动电机14）和辊道1的运行，接收传感器发来的内外圆数据同时进行数据处理；红外开关5分别位于龙门的两旁同时位于钢管6的中轴线的正下方并低于钢管6，与龙门的距离相同并大于传感器与龙门之间的最大距离；转盘2的中线与钢管6的中轴线所组成的平面垂直于地面；电机控制导轨，横向导轨驱动电机11控制横向导轨7，转盘驱动电机19控制转盘2，第二纵向导轨驱动电机13控制第二纵向导轨9，第三纵向导轨驱动电机14控制第三纵向导轨10，第一传感器15、第二传感器16、第三传感器17及第四传感器18分别于传感器支架4相连，传感器支架4长度相同；第一传感器15、第二传感器16之间的距离与第三传感器17及第四传感器18之间的距离相同且固定，这个距离由现场钢管6最大管壁厚度决定。横向导轨7控制其中两个传感器沿钢管轴线方向运动，检测距离管端不同位置的椭圆度；第二纵向导轨驱动电机13及第三纵向导轨驱动电机14控制四个传感器上下运动，检测不同规格的钢管6；转盘2控制着第二纵向导轨9及第三纵向导轨10转动，检测钢管6内外径和椭圆度；主纵向导轨驱动电机12控制横向导轨7沿着主纵向导轨6上下运动，检测不同管端的椭圆度。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某步骤，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的方法，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些步骤的其它实施方式。

检测步骤：

钢管从一端向另一端运动，距离钢管起点较近的红外开关检测到导轨时，控制器控制辊道停止运动，横向导轨7下降一定高度，使得转盘2的中心线与钢管6的中轴线重合。控制器控制第二纵向导轨驱动电机13或者第三纵向导轨驱动电机14，使得距离钢管6较近的两个传感器一个在钢管6的内侧一个在钢管6的外侧；控制器控制横向导轨驱动电机11，使得传感器位于距离钢管6端口被要求的位置；控制器控制转盘驱动电机19，使得转盘2转动至少360度进行扫描，将得到的数据发送给控制器进行数据处理；扫描完毕之后，控制器控制横向导轨驱动电机11，使得连接件沿着横向导轨7移动到距离钢管6较远的一端，之后控制主纵向导轨驱动电机12使得横向导轨7沿着主纵向导轨8上升至其顶部；归位之后，控制器启动辊道1，当距离钢管6起点较远的红外开关5检测到钢管6之后又检测不到钢管6时，控制器控制辊道1运动停止；控制器控制主纵向导轨电机12，横向导轨7下降一定高度，使得转盘2的中心线与钢管6的中轴线重合。控制器控制横向导轨电机11，使得连接件沿着横向导轨7向靠近钢管6的方向运动，当传感器检测到的距离小于某个数时，就可认为检测到钢管6，之后移动的距离由操作员之前给出的数值决定；控制器控制转盘驱动电机19，使得转盘2旋转至少360度，从而传感器检测到钢管另一端的内外圆的数据，并将数据传输给控制器。控制器控制横向导轨驱动电机11使得连接件沿着横向导轨7向远离钢管的方向移动，之后控制主纵向导轨驱动电机12使得横向导轨7沿主纵向导轨8上升至其顶部，并启动辊道1的运动装置，重复之前的动作，等待下一个钢管6。

申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有实施方式均在本发明保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于五轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，其特征在于，包括控制机构及与之联动的检测机构，所述控制机构包括控制器，所述检测机构包括龙门座及运动机构，所述龙门座包括辊道，所述运动机构由转盘及连接件组成，并于所述转盘及连接件上分别设置多组导轨，所述导轨上包括电机及传感器支架，所述传感器支架上设有传感器，所述辊道两侧分别设有红外开关，所述导轨由一条横向导轨及三条纵向导轨组成，所述横向导轨与所述连接件固定连接，所述纵向导轨包括主纵向导轨及设置于所述转盘两端的第二纵向导轨及第三纵向导轨，所述电机设置在所述导轨及转盘上，分别包括横向导轨驱动电机、主纵向导轨驱动电机、第二纵向导轨驱动电机、第三纵向导轨驱动电机及转盘驱动电机，所述传感器设置在所述传感器支架上向外延伸的一端，位于所述转盘两侧的导轨上，分别包括第一传感器、第二传感器、第三传感器及第四传感器，具体如下所述：

钢管从一端向另一端运动，距离钢管起点较近的红外开关检测到任意导轨时，控制器控制辊道停止运动，横向导轨下降一定高度，使得转盘的中心线与钢管的中轴线重合，控制器控制第二纵向导轨驱动电机或第三纵向导轨驱动电机，使得距离钢管较近的两个传感器一个在钢管的内侧一个在钢管的外侧；控制器控制横向导轨驱动电机，使得传感器位于距离钢管端口被要求的位置；控制器控制转盘驱动电机，使得转盘转动至少360度进行扫描，将得到的数据发送给控制器进行数据处理；扫描完毕之后，控制器控制横向导轨驱动电机，使得连接件沿着横向导轨移动到距离钢管较远的一端，之后控制主纵向导轨驱动电机使得横向导轨沿着主纵向导轨上升至其顶部；归位之后，控制器启动辊道，当距离钢管起点较远的红外开关检测到钢管之后又检测不到钢管时，控制器控制辊道运动停止；控制器控制横向导轨驱动电机使得连接件沿着横向导轨向靠近钢管的方向运动，当传感器检测到的距离小于某个数时，就可认为检测到钢管，之后移动的距离由操作员之前给出的数值决定；控制器控制转盘驱动电机，使得转盘旋转至少360度，从而传感器检测到钢管另一端的内外圆的数据，并将数据传输给控制器，控制器控制横向导轨驱动电机使得连接件沿着横向导轨向远离钢管的方向移动，之后控制主纵向导轨驱动电机使得横向导轨沿主纵向导轨上升至其顶部，并启动辊道的运动装置，重复之前的动作，等待下一个钢管。