CN105021160B - 基于六轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的基于六轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，包括检测装置、控制装置及运动装置；所述检测装置包括两个传感器及两个红外开关；所述控制装置包括控制器及电机驱动器；所述运动装置包括辊道及龙门，于所述龙门上设有电机、导轨、转盘及“L”型连接件。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

基于六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，特别涉及一种基于六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六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六轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，包括检测装置、控制装置及运动装置；所述检测装置包括两个传感器及两个红外开关；所述控制装置包括控制器及电机驱动器；所述运动装置包括辊道及龙门，于所述龙门上设有电机、导轨、转盘及“L”型连接件。

特别的，所述导轨包括横向导轨及与之连接的第一纵向导轨及第二纵向导轨。

特别的，所述电机为导轨驱动电机及转盘驱动电机，分别包括第一导轨驱动电机、第二导轨驱动电机、第三导轨驱动电机、第四导轨驱动电机、第一转盘驱动电机及第二转盘驱动电机。

特别的，还包括传感器支架，所述传感器设置在所述传感器支架上向外延伸的一端，分别包括第一传感器及第二传感器。

特别的，所述连接件为“L”型连接件，分别连接横向导轨及第二纵向导轨，且所述连接件的连接端连接设置所述转盘，所述转盘包括第一转盘及第二转盘。

本发明的有益效果：

本发明提供的基于六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六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2为本发明提供的基于六轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统又一组成结构示意图；

图中：1、辊道；2、龙门；3、连接件；4、传感器支架；5、红外开关；6、钢管；7、横向导轨；8、第一纵向导轨；9、第二纵向导轨；10第一导轨驱动电机；11第二导轨驱动电机；12第三导轨驱动电机；13第四导轨驱动电机；14第一转盘驱动电机；15第二转盘驱动电机；16第一转盘；17第二转盘；18第一传感器，19第二传感器。

具体实施方式

实施例1：

如图1及图2所示，本实施例提供的基于六轴联动的变径钢管双端可变距椭圆度检测系统，包括检测装置、控制装置及运动装置；所述检测装置包括两个传感器及两个红外开关5；所述控制装置包括控制器及电机驱动器；所述运动装置包括辊道1及龙门2，于所述龙门2上设有电机、导轨、转盘及“L”型连接件3。

所述导轨包括横向导轨7及与之连接的第一纵向导轨8及第二纵向导轨9。所述电机为导轨驱动电机及转盘驱动电机，分别包括第一导轨驱动电机10、第二导轨驱动电机13、第三导轨驱动电机11、第四导轨驱动电机12、第一转盘驱动电机14、第二转盘驱动电机15。包括传感器支架4，所述传感器设置在所述传感器支架4上向外延伸的一端，分别包括第一传感器18及第二传感器19。所述连接件3为“L”型连接件，分别连接横向导轨7及第二纵向导轨9，且所述连接件3的连接端连接设置所述转盘，所述转盘包括第一转盘16及第二转盘17。

具体的：

龙门2固定在地面；第一纵向导轨8固定在龙门2上；横向导轨7与第一纵向导轨8相连；第一转盘16与横向导轨7相连；第二纵向导轨9固定在第二转盘17上；传感器通过传感器支架4与第二纵向导轨9相连；控制器控制电机(包括第一导轨驱动电机10、第二导轨驱动电机13、第三导轨驱动电机11、第四导轨驱动电机12、第一转盘驱动电机14及第二转盘驱动电机15)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2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2的距离相同并大于传感器与龙门2之间的最大距离；第二转盘17的中线与钢管6的中轴线所组成的平面垂直于地面；第一导轨驱动电机10控制第一纵向导轨8，第二导轨驱动电机13控制横向导轨7，第一转盘驱动电机14控制第一转盘16，第二转盘驱动电机15控制第二转盘17，第三导轨驱动电机11控制第一传感器18，第四导轨驱动电机12控制第二传感器19，传感器分别与传感器支架4相连。传感器支架4长度相同；传感器激光束垂直打在管壁上。横向导轨7控制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；第三导轨电机11和第四导轨驱动电机12分别控制两个传感器上下运动，检测不同规格的钢管6；第二转盘17控制着第二纵向导轨9的转动，检测钢管6内外径和椭圆度；第一转盘16控制“L”型的连接件3、第二转盘17、第二纵向导轨9以及两个传感器的旋转(角度为180度)，检测另一管端的椭圆度。

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6从一端向另一端运动，距离钢管6起点较近的红外开关5检测到导轨时，控制器控制辊道1停止运动，横向导轨7下降一定高度，使得第二转盘17的中心线与钢管6的中轴线重合。控制器控制第三导轨驱动电机11和第四导轨驱动电机12，使得两个传感器一个在钢管6内侧一个在钢管6外侧；控制器控制第二导轨驱动电机13，使得传感器位于距离钢管6端口被要求的位置；控制器控制第二转盘驱动电机15，使得第二转盘17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，控制器控制第二导轨驱动电机13，使得第一转盘16沿着横向导轨7移动到距离钢管6较远的一端，控制器控制第一转盘驱动电机14使得第一转盘16旋转180度，同时控制第一导轨驱动电机10使得横向导轨7沿着第一纵向导轨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；控制器控制第一导轨驱动电机10使得横向导轨7下降一定高度，使得第二转盘17的中心线与钢管6的中轴线重合。第一转盘16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；控制器控制第二转盘驱动电机15，使得第二转盘17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。控制器控制第二导轨驱动电机13使得第一转盘16沿着横向导轨7向远离钢管的方向移动，控制器控制第一转盘驱动电机14使得第一转盘16旋转180度，同时控制第一导轨驱动电机10使得横向导轨7沿着第一纵向导轨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。

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)

1.一种基于六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，包括检测装置、控制装置及运动装置；所述检测装置包括两个传感器及两个红外开关；所述控制装置包括控制器及电机驱动器；所述运动装置包括辊道及龙门，于所述龙门上设有电机、导轨、转盘及导轨之间的连接件，所述导轨包括横向导轨及与之连接的第一纵向导轨及第二纵向导轨，所述电机为导轨驱动电机及转盘驱动电机，分别包括第一导轨驱动电机、第二导轨驱动电机、第三导轨驱动电机、第四导轨驱动电机、第一转盘驱动电机及第二转盘驱动电机，还包括传感器支架，所述传感器设置在所述传感器支架上向外延伸的一端，分别包括第一传感器及第二传感器，所述连接件为“L”型连接件，分别连接横向导轨及第二纵向导轨，且所述连接件的连接端连接设置所述转盘，所述转盘包括第一转盘及第二转盘；具体如下：

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，横向导轨下降一定高度，使得第二转盘的中心线与钢管的中轴线重合，控制器控制第三导轨驱动电机和第四导轨驱动电机，使得两个传感器一个在钢管内侧一个在钢管外侧；控制器控制第二导轨驱动电机，使得传感器位于距离钢管端口被要求的位置；控制器控制第二转盘驱动电机，使得第二转盘转动至少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，控制器控制第二导轨驱动电机，使得第一转盘沿着横向导轨移动到距离钢管较远的一端，控制器控制第一转盘驱动电机使得第一转盘旋转180度，同时控制第一导轨驱动电机使得横向导轨沿着第一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；控制器控制第一导轨驱动电机使得横向导轨下降一定高度，使得第二转盘的中心线与钢管的中轴线重合，第一转盘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；控制器控制第二转盘驱动电机，使得第二转盘旋转至少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，控制器控制第二导轨驱动电机使得第一转盘沿着横向导轨向远离钢管的方向移动，控制器控制第一转盘驱动电机使得第一转盘旋转180度，同时控制第一导轨驱动电机使得横向导轨沿着第一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。