CN108088405A - 一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动化测量设备领域的一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置及方法，旨在解决现有人工测量误差大、精度低的技术问题，包括对称设置的驱动组件、具有标准锥度光滑外圆锥面的塞规组件，所述塞规组件设置于两个所述驱动组件之间、并由连接组件与驱动组件对应连接，所述驱动组件与塞规组件之间还设有测距单元，两个所述塞规组件之间设有用于石墨电极本体升降的起升单元。本发明可自动化实现石墨电极本体锥螺纹参数的测量并显示出来，使用性好，而且自动化测量可以完全避免人为操作误差和读数误差、精度高。

Description

一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化测量设备领域，具体涉及一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置及方法。

背景技术

炭素行业发展日趋成熟，石墨电极的需求量也越来越多，石墨电极因受其自身尺寸的限制，在使用时大多需要多根电极串联，两根石墨电极之间由同规格的石墨电极接头连接，此时，石墨电极锥螺纹与石墨电极接头锥螺纹的啮合程度非常重要，当锥螺纹啮合度较低时，石墨电极在使用过程中容易出现折断事故，影响厂家效益，因此提高螺纹连接部分的啮合度就显得尤为重要。

石墨电极锥螺纹与石墨电极接头锥螺纹的啮合度主要与锥螺纹的加工精度有关，石墨电极和石墨电极接头加工完成后，需要对其锥螺纹进行检测，而现有的检测方法都是人工检测，不论是使用片规还是塞规，人工检测都有其不能克服的缺点，即人为操作误差和读数误差。此外，操作误差的大小还受到径验的影响，熟练工操作误差小、对螺纹的损坏也小，但是熟练工的人数有限、极大地限制了工作效率。

因此，市场上亟需一种能自动化测量石墨电极本体锥螺纹参数得装置，以满足石墨电极连续生产和测量精度的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置及方法，以解决现有人工测量误差大、精度低的技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

设计一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，包括对称设置的驱动组件、具有标准锥度光滑外圆锥面的塞规组件，所述塞规组件设置于两个所述驱动组件之间、并由连接组件与驱动组件对应连接，所述驱动组件与塞规组件之间还设有测距单元，两个所述塞规组件之间设有用于石墨电极本体升降的起升单元。

优选的，所述塞规组件包括具有标准锥度光滑外圆锥面的大、小塞规以及端面测量器。

优选的，所述驱动组件包括多个平行设置第一液压缸和用于检测驱动压力的压力传感器。

优选的，所述连接组件包括平行设置的第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述小塞规、大塞规和端面测量器分别由第一连杆、第二连杆和第三连杆与所述第一液压缸一一对应连接。

优选的，所述大塞规上设有通孔，所述通孔直径大于第二连杆直径以使第二连杆横穿大塞规后与小塞规固定连接。

优选的，所述大塞规上设有通孔，所述通孔直径大于所述小塞规最大直径以使小塞规在第一连杆的带动下往复横穿大塞规。

优选的，所述测距单元包括用于测量所述小塞规、大塞规和端面测量器位移的第一数显长度计量器、第二数显长度计量器、第三数显长度计量器。

优选的，所述起升单元包括上部的支撑部和下部的第二液压缸，所述支撑部横截面与石墨电极本体外形相适配。

优选的，该装置还包括与所述驱动组件、测距单元和起升单元电连接的电脑控制系统。

设计一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量方法，包括以下步骤：

第一步，将石墨电极本体放置于起升单元上，并将石墨电极本体升高到与大塞规、小塞规同轴的高度；

第二步，将具有标准锥度光滑外圆锥面的大塞规、小塞规与石墨电极本体锥螺纹自然顶紧，将端面测量器与石墨电极本体端面自然顶紧；

第三步，获取第一数显长度计量器、第二数显长度计量器、第三数显长度计量器计量数据；

第四步，按公式计算石墨电极本体锥螺纹锥度，按公式计算石墨电极本体锥螺纹中径值。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1.本发明可自动实现石墨电极本体锥螺纹参数的测量并显示出来，使用性好，而且自动化测量可以完全避免人为操作误差和读数误差、精度高。

2.本发明自动化测量石墨电极本体锥螺纹参数，不仅精度高，而且测量速度快，很好的满足了石墨电极连续生产的需求。

3.本发明以自动化测量代替人工测量，将工人从繁重的体力劳动中解放出来，极具人性化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的使用状态参考图；

图3为大塞规、小塞规对比图；

1为电脑控制系统，2为塞规组件，3为驱动组件，4为起升单元，5为石墨电极本体，6为光滑外圆锥面，7为通孔，21为小塞规，22为大塞规，23为端面测量器，24为第一连杆，25为第二连杆，26为第三连杆，27为第一数显长度计量器，28为第二数显长度计量器，29为第三数显长度计量器，31为箱体，32为第一液压缸，33为压力传感器，34为液压站，41为支撑部，42为第二液压缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围，以下实施例中所涉及的单元模块零部件、结构、机构等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1：如图1-图2所示，一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，包括对称设置于两侧的驱动组件3、具有标准锥度的塞规组件2、以及电脑控制系统1；

驱动组件3包括箱体31、箱体31内平行设置的多个第一液压缸32，各个第一液压缸32分别与液压站34相连，各个第一液压缸32与液压站34之间均设有用于检测各个第一液压缸32液压油油压的压力传感器33。

塞规组件2包括具有标准锥度、光滑外圆锥面6的大塞规22、小塞规21以及端面测量器23，大塞规22与第一液压缸32的活塞端部之间通过第二连杆25固定连接,第二连杆25位置处的箱体31上安装有用以测量大塞规22位移的第二数显长度计量器28；端面测量器23与第一液压缸32的活塞端部之间通过第三连杆26固定连接，第三连杆26位置处的箱体31上安装有用以测量端面测量器23位移的第三数显长度计量器29；小塞规21与第一液压缸32的活塞端部之间通过第一连杆24固定连接，第一连杆24位置处的箱体31上安装有用以测量小塞规21位移的第一数显长度计量器27。

大塞规22上设有通孔7，通孔7的直径大于第一连杆24以使第一连杆24横穿通孔7后其两端分别与小塞规21、第一液压缸32的活塞端部固定连接。

两个塞规组件2之间设有起升单元4，起升单元4包括包括上部的支撑部41和下部的第二液压缸42，支撑部41的纵截面呈V型以稳定的将石墨电极本体5升高到与大塞规22、小塞规21同轴的高度。

电脑控制系统1分别与第一液压缸32、第二液压缸42、压力传感器43和第一数显长度计量器27、第二数显长度计量器28、第三数显长度计量器29电连接。

使用上述装置进行石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量的方法，具体步骤如下：

先将石墨电极本体5固定于起升单元4上，慢慢升高到与大塞规22、小塞规21同轴的高度，然后第一连杆24、第二连杆25、第三连杆26依次将小塞规21、大塞规22以及端面测量器23向石墨电极本体5移动，电脑控制系统1接收到压力传感器33的检测到的压力变化信号时，第一连杆24、第二连杆25、第三连杆26停止移动，小塞规21、大塞规22的光滑外圆锥面6与石墨电极本体5锥螺纹处于自然顶紧状态，端面测量器23处于与石墨电极本体5端面处于自然顶紧状态；再然后电脑控制系统1接收第一数显长度计量器27、第二数显长度计量器28、第三数显长度计量器29的测量数据L3，L2，L1，L3′，L2′，L1′（L1，L2，L3为左端各个数显长度计量器对应显示的数据，L1′，L2′，L3′为右端各个数显长度计量器对应显示的数据），再根据三角函数关系计算或查表得出石墨电极本体5左右两端锥螺纹锥度、中径值等参数。

锥度计算公式：

公式中的L3、L2替换为L3′、L2′得到α′；

中径值计算公式：

将公式中的α替换为α′得到；

d1、d2为大、小塞规大端面直径（mm）；

2α为所测量石墨电极本体当侧锥螺纹全锥度（°）；

h为锥螺纹全齿高（mm）。

实施例2，如图3所示，一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置及方法，本实施例与实施例1结构基本相同，区别之处在于，通孔7与大塞规22同轴、且直径大于小塞规21的最大直径、以使小塞规21在第一连杆24的带动下往复横穿通孔7。

电脑控制系统1接收第一数显长度计量器27、第二数显长度计量器28和第三数显长度计量器29的测量数据L3，L2，L1，L3′，L2′，L1′（（L1，L2，L3为左端各个数显长度计量器对应显示的数据，L1′，L2′，L3′为右端各个数显长度计量器对应显示的数据），再根据三角函数关系计算或查表得出石墨电极本体5左右两端锥螺纹锥度、中径值等参数。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：包括对称设置的驱动组件、具有标准锥度光滑外圆锥面的塞规组件，所述塞规组件设置于两个所述驱动组件之间、并由连接组件与驱动组件对应连接，所述驱动组件与塞规组件之间还设有测距单元，两个所述塞规组件之间设有用于石墨电极本体升降的起升单元。

2.根据权利要求1所述的石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：所述塞规组件包括具有标准锥度光滑外圆锥面的大、小塞规以及端面测量器。

3.根据权利要求2所述的石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：所述驱动组件包括多个平行设置第一液压缸和用于检测驱动压力的压力传感器。

4.根据权利要求3所述的石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：所述连接组件包括平行设置的第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述小塞规、大塞规和端面测量器分别由所述第一连杆、第二连杆和第三连杆与所述第一液压缸一一对应连接。

5.根据权利要求4所述的石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：所述大塞规上设有通孔，所述通孔直径大于第二连杆直径以使第二连杆横穿大塞规后与小塞规固定连接。

6.根据权利要求4所述的石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：所述大塞规上设有通孔，所述通孔直径大于所述小塞规最大直径以使小塞规在第一连杆的带动下往复横穿大塞规。

7.根据权利要求5或6所述的石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：所述测距单元包括用于测量所述小塞规、大塞规和端面测量器位移的第一数显长度计量器、第二数显长度计量器、第三数显长度计量器。

8.根据权利要求1所述的石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：所述起升单元包括上部的支撑部和下部的第二液压缸，所述支撑部横截面与石墨电极本体外形相适配。

9.根据权利要求1所述的石墨电极本体锥螺纹参数自动化测量装置，其特征在于：该装置还包括与所述驱动组件、测距单元和起升单元电连接的电脑控制系统。

10.一种使用权利要求1-9任意一项所述装置的自动化测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将石墨电极本体放置于起升单元上，并将石墨电极本体升高到与大塞规、小塞规同轴的高度；

第二步，将具有标准锥度光滑外圆锥面的大塞规、小塞规与石墨电极本体锥螺纹自然顶紧，将端面测量器与石墨电极本体端面自然顶紧；

第三步，获取第一数显长度计量器、第二数显长度计量器、第三数显长度计量器计量数据；

第四步，按公式计算石墨电极本体锥螺纹锥度，按公式计算石墨电极本体锥螺纹中径值。