CN109341577B - 一种钢管加工椭圆度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢管加工椭圆度检测装置，包括有三辊卷管机，所述三辊卷管机带动钢管轴向转动，所述钢管内壁上周向且均匀分布有多个压力感应器，所述钢管上端靠近其侧端外壁垂直切线位置设有激光发射器，所述激光发射器连接于摆动装置上，通过摆动装置带动激光发射器等角度摆动以找寻所述激光发射器其激光光路与钢管外壁的切点，并沿所述切点将所述激光发射器光路方向投射到位于所述激光发射器下端的光学传感器上，光学传感器将采集信号反馈给集成处理器，由集成处理器取最小投射位置并将其显示到集成终端显示器上。通过此装置进行钢管加工椭圆度检测，可随时采集钢管其外壁在不同区域内的椭圆度数值。

Description

一种钢管加工椭圆度检测装置

技术领域

本发明涉及钢管加工技术领域，特别涉及一种钢管椭圆度检测装置。

背景技术

目前，在管材卷制施工领域，测量椭圆度是否合格，一般是采用钢卷尺直接去测量钢管的端部截面上下左右的直径，以圆周上各点的直径是否一致来判断钢管的椭圆度是否达到要求。这种采用普通钢卷尺测量钢管椭圆度的方法很不准确，尤其是对于直径较大的钢管，需要检验人员较多，安全性、准确性无法得到保证，使用全站仪和防止棱镜测量，虽精度达到要求，但无法直接得到加工钢管的最大直径与最小直径所在位置，无法直接准确的检测到椭圆度，同时上述方法无法测量钢管本体其他部位的椭圆度，在测量时三辊卷管机还需停机才能测量，严重影响加工进度。

发明内容

本发明提供一种钢管加工椭圆度检测装置，可以在三辊卷管机对其卷管的过程中不停机随时监测钢管整个外圆面任意点加工的椭圆度，其包括有三辊卷管机，还包括：

压力感应器，所述压力感应器设有多个，并周向且均匀分布于钢管内壁上；

椭圆度检测装置，所述椭圆度检测装置设有多个，并沿所述钢管其长度方向等距排列，其包括有：

激光发射器，所述激光发射器设于所述钢管上端位置，所述激光发射器发射端与所述钢管其垂直方向所在的中心对称轴两者之间的水平距离与所述钢管外半径相等，所述激光发射器远离其发射端位置设有摆动装置，通过摆动装置带动激光发射器等角度摆动以找寻所述激光发射器其激光光路与所述钢管外壁的切点；

光学传感器，所述光学传感器设于激光发射器下端，并接收所述激光发射器其激光光路沿所述切点投射下来的光路信号；

集成处理器，所述集成处理器与压力感应器、椭圆度检测装置连接，所述集成处理器接收压力感应器信号并瞬时传送给椭圆度检测装置；

集成终端显示器，与集成处理器连接，所述光学传感器接收到的所述钢管其长度方向所在的各个光路信号，经过集成处理器处理后形成各个光路信号分布曲线图并显示在集成终端显示器上。

作为优选，所述三辊卷管机带动所述钢管轴向转动，上辊碰触到设于所述钢管内壁上的某一压力感应器时，所述集成处理器瞬时接收到其反馈信号，并同步向椭圆度检测装置发出工作指令，激光发射器通过摆动装置等角度摆动以找寻所述激光发射器其光路方向与所述钢管外壁的切点在所述钢管外壁的位置，并在所述光学传感器上形成多个光路信号，所述集成处理器获取所述激光发射器在所述光学传感器上形成的多个光路信号并一一形成光路信号所对应的多个投射位置，通过集成处理器定义所述光学传感器靠近钢管端为原点，多个投射位置与该原点进行比较并取最小值作为所述激光发射器其光路方向沿所述钢管外壁切点形成的投射位置，集成处理器将该投射位置模拟显示到集成终端显示器上。

作为优选，所述摆动装置包括基座，所述基座下端连接有摆杆，所述摆杆上端与所述基座下端铰接，所述摆杆下端连接有激光发射器，所述摆杆内贯穿设有滑动槽，所述基座下端还连接有转动电机，所述转动电机转动输出端连接有转动盘，所述转动盘上设有定位块，所述转动盘设有定位块端与所述摆杆贴合，且所述定位块嵌设于滑动槽内，所述定位块在所述滑动槽内滑动连接，所述转动电机与所述集成处理器连接。

作为优选，还包括：

第一电子开关，与所述激光发射器连接，用于控制所述激光发射器启动或关闭；

第二电子开关，与转动电机连接，用于控制所述转动电机启动或关闭；

所述第一电子开关包括：

第一功率三极管、第一限流电阻；

所述激光发射器的电源正极经过所述激光发射器与所述第一功率三极管的集电极相连，所述激光发射器的电源负极与所述第一功率三极管的发射极相连；所述第一功率三极管的发射极接地；

所述集成处理器通过所述第一限流电阻与所述第一功率三极管的基极相连；

第二电子开关包括：

第二功率三极管、第二限流电阻；

所述转动电机的电源正极经过所述转动电机与所述第二功率三极管的集电极相连，所述转动电机的电源的负极与所述第二功率三极管的发射极相连；所述第二功率三极管的发射极接地；

所述集成处理器通过通过所述第二限流电阻与所述第二功率三极管的基极相连；

所述集成处理器的工作步骤为：

获取压力感应器检测的压力值，

当压力值大于预设值时，通过第一电子开关和第二电子开关控制所述激光发射器和转动电机启动，激光发射器启动发射激光、转动电机控制摆杆开始摆动；

同步获取所述光学传感器采集的信号和所述压力感应器采集的信号，

根据所述压力感应器采集的信号确定出所述激光发射器其光路方向与所述钢管外壁的切点在所述钢管外壁的位置，

根据获取光学传感器采集的光路信号确定所述激光发射器其光路方向沿所述钢管外壁的切点投射到所述光学传感器上的投射位置，

以所述激光发射器其光路方向垂直投射于所述光学传感器上的理论投射位置为参考点，判断当前投射位置与理论投射位置的偏差是否在预设标准范围内，

当不在范围内时，所述压力感应器对应的钢管外壁位置椭圆度不符合要求，输出椭圆度不符合要求的钢管外壁位置；

当同一所述压力感应器出现两次峰值时，所述集成处理器通过第一电子开关和第二电子开关控制所述激光发射器和转动电机关闭，并控制所述三辊卷管机停止。

作为优选，还包括支架，所述支架包括底座，所述底座上端在靠近其侧端位置设有所述光学传感器，所述底座上垂直设有升降杆，所述升降杆下端与所述底座上端连接，所述升降杆上横向设有悬臂，所述悬臂一端与所述升降杆连接，所述悬臂下端在靠近其另一端位置通过摆动装置连接有激光发射器。

作为优选，所述升降杆包括第一外套管和第一内套管，所述第一外套管和第一内套管分别设为其一端开口一端闭口的结构，所述第一外套管通过其开口端套设于所述第一内套管外表面，所述第一外套管开口端与所述第一内套管开口端同向设置，所述第一内套管闭口端贯穿设有第一固定丝母，还包括第一丝杠，所述第一丝杠一端贯穿所述第一外套管闭口端并与所述第一固定丝母配合连接，所述第一丝杠另一端连接有第一调节手柄，所述第一外套管侧端靠近其闭口端位置设有支腿，所述支腿一端连接于所述第一外套管侧端靠近其闭口端位置，所述支腿另一端连接于所述底座上端，所述第一内套管开口端连接有悬臂，所述悬臂远离摆动装置的一端与所述第一内套管开口端垂直连接。

作为优选，所述第一外套管侧端靠近其开口端位置贯穿设有紧固螺丝。

作为优选，所述悬臂包括第二外套管和第二内套管，所述第二外套管设为其一端开口一端闭口的结构，所述第二内套管设为两端闭口的结构，所述第二外套管通过其开口端套设于所述第二内套管外表面，所述第二外套管开口端与所述第二内套管开口端同向设置，所述第二内套管其一闭口端贯穿设有第二固定丝母，所述第二内套管其另一闭口端连接有摆动装置，所述摆动装置下端连接有激光发射器，还包括第二丝杠，所述第二丝杠一端贯穿所述第二外套管闭口端并与所述第二固定丝母配合连接，所述第二丝杠另一端连接有第二调节手柄，第一内套管开口端垂直连接于所述第二外套管侧端靠近其闭口端位置。

作为优选，所述第二外套管侧端靠近其开口端位置贯穿设有紧固螺丝。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置结构示意图一；

图2为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置结构示意图二；

图3为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置控制原理图一；

图4为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置结构示意图三；

图5为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置曲线分布图；

图6为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置中支架结构图；

图7为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置中摆动装置结构示意图一；

图8为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置中摆动装置结构示意图二；

图9为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置中升降台结构示意图；

图10为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置中第一电子开关与激光发射器连接示意图；

图11为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置中第二电子开关与转动电机连接示意图；

图12为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置中升降杆结构示意图；

图13为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置中悬臂结构示意图；

图14为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置结构示意图四；

图15为本发明实施例中一种钢管加工椭圆度检测装置控制原理图二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种钢管加工椭圆度检测装置，包括：三辊卷管机1，还包括：

压力感应器2，所述压力感应器2设有多个，并周向且均匀分布于钢管3内壁上；

椭圆度检测装置4，所述椭圆度检测装置4设有多个，并沿所述钢管3其长度方向等距排列，其包括有：

激光发射器4-1，所述激光发射器4-1设于所述钢管3上端位置，所述激光发射器4-1发射端与所述钢管3其垂直方向所在的中心对称轴两者之间的水平距离与所述钢管3外半径相等，所述激光发射器4-1远离其发射端位置设有摆动装置4-2，通过摆动装置4-2带动激光发射器4-1等角度摆动以找寻所述激光发射器4-1其激光光路与所述钢管3外壁的切点；

光学传感器4-3，所述光学传感器4-3设于激光发射器4-1下端，并接收所述激光发射器4-1其激光光路沿所述切点投射下来的光路信号；

集成处理器5，所述集成处理器5与压力感应器2、椭圆度检测装置4连接，所述集成处理器5接收压力感应器2信号并瞬时传送给椭圆度检测装置4；

集成终端显示器6，与集成处理器5连接，所述光学传感器4-3接收到的所述钢管3其长度方向所在的各个光路信号经过集成处理器5处理后形成各个光路信号分布曲线图并显示在集成终端显示器6上。

上述技术方案的工作原理为：将所述钢管3工装于三辊卷管机1内，通过三辊卷管机1带动所述钢管3轴向转动，所述钢管3内壁上均匀分布有多个压力感应器2，从而将所述钢管3以其外壁截面周长为基准分成若干段，三辊卷管机1带动所述钢管3轴向转动，上辊碰触到设于所述钢管3内壁上的某一压力感应器2时，压力感应器2向所述集成处理器5瞬时发送反馈信号，集成处理器5向椭圆度检测装置4发出工作指令，激光发射器4-1通过摆动装置4-2等角度摆动从而找寻所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁切点在所述钢管3外壁位置，并沿所述切点将所述激光发射器4-1光路方向投射到位于所述激光发射器4-1下端的光学传感器4-3上，光学传感器4-3向所述集成处理器5发出所述切点光路信号，集成处理器5获取并形成所述切点在光学传感器4-3上的投射位置，由于激光发射器4-1受摆动装置4-2摆动角度影响，当所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁相交时，激光发射器4-1其光路方向无法投射到位于所述激光发射器4-1下端的光学传感器4-3上，当所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁相切或相离时，会在光学传感器4-3上形成多个光路信号，所述集成处理器5获取所述激光发射器4-1在所述光学传感器4-3上形成的多个光路信号并一一形成光路信号所对应的多个投射位置，通过集成处理器5定义所述光学传感器4-3靠近钢管3端为原点，多个投射位置与该原点进行比较并取最小值作为所述激光发射器4-1其光路方向沿所述钢管3外壁切点形成的投射位置，并模拟显示到集成终端显示器6上，以此形成某一压力感应器2所对应的钢管外壁切点投射位置，所述椭圆度检测装置4设有多个且沿所述钢管3其长度方向等距排列，以此形成所述钢管3外壁沿其长度方向切点形成的多个切点投射位置，通过集成处理器5将多个切点投射位置集成后形成曲线分布图并模拟显示到集成终端显示器6上。

举例来说，如图4、图5所示，一长度为L外半径为R的钢管，所述钢管3内壁周向且均匀分布有6个压力感应器，其沿所述钢管3内壁顺时针排布，分别为第一压力感应器、第二压力感应器、第三压力感应器、第四压力感应器、第五压力感应器和第六压力感应器，从而对应的将所述钢管3外壁均匀分成6等份，即所述第一压力感应器对应所述第五压力感应器和第六压力感应器之间钢管3外壁位置，以此类推...，所述第一压力感应器、第二压力感应器、第三压力感应器、第四压力感应器、第五压力感应器和第六压力感应器均与集成处理器5连接，以所述第一压力感应器为例，当所述第一压力感应器检测到三辊卷管机1上辊压力时，其向集成处理器5发出反馈信号，所述集成处理器5向椭圆度检测装置4发出工作指令，摆动装置4-2带动激光发射器4-1以α角度摆动，当所述第五压力感应器和第六压力感应器之间钢管半径为R时，此时激光发射器4-1其激光光路垂直向下，并投射到位于所述激光发射器4-1下端的光学传感器4-3上形成光路信号，当所述第五压力感应器和第六压力感应器之间钢管3半径大于R时，摆动装置4-2带动激光发射器4-1以α角度摆动，所述激光发射器4-1其激光光路向远离所述钢管3方向摆动时，找到所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁切点，并沿所述切点将所述激光发射器4-1光路方向投射到位于所述激光发射器4-1下端的光学传感器4-3上形成光路信号，当所述第五压力感应器和第六压力感应器之间钢管3半径小于R时，摆动装置4-2带动激光发射器4-1以α角度摆动，所述激光发射器4-1其激光光路向靠近所述钢管3方向摆动时，找到所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁切点，并沿所述切点将所述激光发射器4-1光路方向投射到位于所述激光发射器4-1下端的光学传感器4-3上形成光路信号，综上所述，光学传感器4-3采集所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁相切或相离时的光路信号，所述集成处理器5获取所述激光发射器4-1在所述光学传感器4-3上形成的多个光路信号并一一形成光路信号所对应的多个投射位置，通过集成处理器5定义所述光学传感器4-3靠近钢管3端为原点，多个投射位置与该原点进行比较并取最小值作为所述激光发射器4-1其光路方向沿所述钢管3外壁切点形成的投射位置，并如图5所示，模拟显示在集成终端显示器6上，图5为长度为L外半径为R的钢管展开图，则该钢管周长为2πR，图中直线为理论线(即该段钢管半径为R)，扫描线为设于所述钢管其长度方向的多个激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁切点的投射位置(即所述钢管在其长度方向的各个截面的半径变化量)，若扫描线在理论线左边，代表该段钢管半径小于R，若扫描线在理论线右边，代表该段钢管半径大于R，若扫描线与理论线吻合，代表该段钢管半径等于R。

上述技术方案的有益效果为：通过此装置进行钢管加工椭圆度检测，减少了传统钢尺检测盒全站仪测量所需的人员、时间，无需过多人员，可随时检测钢管其外壁在不同区域内的椭圆度信息。

在一个实施例中，所述三辊卷管机1带动所述钢管3轴向转动，上辊碰触到设于所述钢管3内壁上的某一压力感应器2时，所述集成处理器5瞬时接收到其反馈信号，并同步向椭圆度检测装置4发出工作指令，激光发射器4-1通过摆动装置4-2等角度摆动以找寻所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁的切点在所述钢管3外壁的位置，并在所述光学传感器4-3上形成多个光路信号，所述集成处理器5获取所述激光发射器4-1在所述光学传感器4-3上形成的多个光路信号并一一形成光路信号所对应的多个投射位置，通过集成处理器5定义所述光学传感器4-3靠近钢管3端为原点，多个投射位置与该原点进行比较并取最小值作为所述激光发射器4-1其光路方向沿所述钢管3外壁切点形成的投射位置，集成处理器5将该投射位置模拟显示到集成终端显示器6上。

如图7、图8、图14所示，在一个实施例中，所述摆动装置4-2包括基座4-21，所述基座4-21下端连接有摆杆4-22，所述摆杆4-22上端与所述基座4-21下端铰接，所述摆杆4-22下端连接有激光发射器4-1，所述摆杆4-22内贯穿设有滑动槽4-23，所述基座4-21下端还连接有转动电机4-24，所述转动电机4-24转动输出端连接有转动盘4-25，所述转动盘4-25上设有定位块4-26，所述转动盘4-25设有定位块4-26端与所述摆杆4-22贴合，且所述定位块4-26嵌设于滑动槽4-23内，所述定位块4-26在所述滑动槽4-23内滑动连接，所述转动电机4-24与所述集成处理器5连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过集成处理器5向转动电机4-24发出工作指令，转动电机4-24转动并带动设于其转动端的转动盘4-25转动，所述转动盘4-25上的定位块4-26设于所述摆杆4-22的滑动槽4-23内，从而带动一端与所述基座4-21下端铰接的摆杆4-22等角度摆动，以便所述激光发射器4-1在摆动的过程中找到其光路方向与所述钢管3外壁的切点位置，本装置结构简单。

如图7、图8、图9、图15所示，在一个实施例中，所述基座4-21下端与所述转动电机4-24之间设有升降机构8，所述滑动槽4-23在其远离转动盘4-25的槽口上设有台阶面4-27，所述台阶面4-27内设有多个位置传感器4-28，多个位置传感器4-28在所述台阶面4-27内等距分布，所述升降机构8包括升降平板8-1，转动电机4-24连接于所述升降平板8-1下端，所述升降平板8-1与所述基座4-21下端平行设置，所述基座4-21下端垂直设有两个导向杆8-2，转动电机4-24设于两个所述导向杆8-2之间，两个所述导向杆8-2一端连接于所述基座4-21下端，两个所述导向杆8-2另一端贯穿所述升降平板8-1，所述升降平板8-1上端连接有转动螺母8-3，所述基座4-21下端还设有升降电机8-4，所述升降电机8-4设于两个所述导向杆8-2之间，且所述升降电机8-4转动输出端垂直朝下设置，所述升降电机8-4转动输出端连接有丝杠8-5，所述丝杠8-5与所述转动螺母8-3配合使用，所述位置传感器4-28与升降电机8-4分别与所述集成处理器5连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：所述转动电机4-24为伺服电机，并与所述集成处理器5连接，通过集成处理器5控制所述转动电机4-24，使其在停止转动时始终保持所述定位块4-26在所述转动盘4-25最高点位置，从而使所述转动电机4-24停止工作时，摆杆4-22保持垂直状态，所述转动电机4-24通过升降机构8实现升降功能，从而改变所述转动电机4-24转动输出端相对于滑动槽4-23的位置关系，进而改变所述摆杆4-22的摆动角度，当所述转动电机4-24上升时，摆动角度增大，当所述摆动电机4-24下降时，摆动角度减小，所述台阶面4-27内设有多个位置传感器4-28，所述位置传感器4-28与集成处理器5连接，多个位置传感器4-28对应着所述摆杆4-22的摆动角度，及所述摆杆4-22在垂直状态时，所述定位块4-26在滑动槽4-23内滑动，当所述定位块4-26滑动到某一位置传感器4-28所在位置时，位置传感器4-28向所述集成处理器5发出反馈信号，集成处理器5向升降机构8发出停止工作指令，其定位块4-26所在的位置对应摆杆4-22的某一固定摆动角度。

如图10、图11所示，在一个实施例中，还包括：

第一电子开关2-3，与所述激光发射器4-1连接，用于控制所述激光发射器4-1启动或关闭；

第二电子开关2-4，与转动电机4-24连接，用于控制所述转动电机4-24启动或关闭；

所述第一电子开关2-3包括：

第一功率三极管2-31、第一限流电阻2-32；

所述激光发射器4-1的电源正极经过所述激光发射器4-1与所述第一功率三极管2-31的集电极相连，所述激光发射器4-1的电源负极与所述第一功率三极管2-31的发射极相连；所述第一功率三极管2-31的发射极接地；

所述集成处理器5通过所述第一限流电阻2-32与所述第一功率三极管2-31的基极相连；

第二电子开关2-4包括：

第二功率三极管2-41、第二限流电阻2-42；

所述转动电机4-24的电源正极经过所述转动电机4-24与所述第二功率三极管2-41的集电极相连，所述转动电机4-24的电源的负极与所述第二功率三极管2-41的发射极相连；所述第二功率三极管2-41的发射极接地；

所述集成处理器5通过通过所述第二限流电阻2-42与所述第二功率三极管2-41的基极相连；

所述集成处理器5的工作步骤为：

获取压力感应器2检测的压力值，

当压力值大于预设值时，通过第一电子开关2-3和第二电子开关2-4控制所述激光发射器4-1和转动电机4-24启动，激光发射器4-1启动发射激光、转动电机4-24控制摆杆4-22开始摆动；

同步获取所述光学传感器4-3采集的信号和所述压力感应器2采集的信号，

根据所述压力感应器2采集的信号确定出所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁的切点在所述钢管3外壁的位置，

根据获取光学传感器4-3采集的光路信号确定所述激光发射器4-1其光路方向沿所述钢管3外壁的切点投射到所述光学传感器4-3上的投射位置，

以所述激光发射器4-1其光路方向垂直投射于所述光学传感器4-3上的理论投射位置为参考点，判断当前投射位置与理论投射位置的偏差是否在预设标准范围内，

当不在范围内时，所述压力感应器2对应的钢管3外壁位置椭圆度不符合要求，输出椭圆度不符合要求的钢管3外壁位置；

当同一所述第一压力感应器2出现两次峰值时，所述集成处理器5通过第一电子开关2-3和第二电子开关2-4控制所述激光发射器4-1和转动电机4-24关闭，并控制所述三辊卷管机1停止。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：将所述钢管3工装于三辊卷管机1上，三辊卷管机1工作带动所述钢管3轴向转动，当上辊触碰到压力感应器2时，通过第一电子开关2-3和第二电子开关2-4控制所述激光发射器4-1和转动电机4-24启动，激光发射器4-1启动发射激光、转动电机4-24控制摆杆4-22开始摆动，同步获取所述光学传感器4-3采集的信号和所述压力感应器2采集的信号，根据所述压力感应器2采集的信号确定出所述激光发射器4-1其光路方向与所述钢管3外壁的切点在所述钢管3外壁的位置，根据获取光学传感器4-3采集的光路信号确定所述激光发射器4-1其光路方向沿所述钢管3外壁的切点投射到所述光学传感器4-3上的投射位置，以所述激光发射器4-1其光路方向垂直投射于所述光学传感器4-3上的理论投射位置为参考点，判断当前投射位置与理论投射位置的偏差是否在预设标准范围内，当不在范围内时，所述压力感应器2对应的钢管3外壁位置椭圆度不符合要求，输出椭圆度不符合要求的钢管3外壁位置；当同一所述第一压力感应器2出现两次峰值时，所述集成处理器5通过第一电子开关2-3和第二电子开关2-4控制所述激光发射器4-1和转动电机4-24关闭，并控制所述三辊卷管机1停止。实现自动检测，减少人力。

如图6所示，在一个实施例中，还包括支架7，所述支架7包括底座7-1，所述底座7-1上端在靠近其侧端位置设有所述光学传感器4-3，所述底座7-1上垂直设有升降杆7-2，所述升降杆7-2下端与所述底座7-1上端连接，所述升降杆7-2上横向设有悬臂7-3，所述悬臂7-3一端与所述升降杆7-2连接，所述悬臂7-3下端在靠近其另一端位置通过摆动装置4-2连接有激光发射器4-1。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过设有支架7，将所述椭圆度检测装置4规整与其上，通过集成处理器5向转动电机4-24发出工作信号，转动电机4-24带动转动盘4-25转动，定位块4-26以转动盘4-25中心为圆心做周向转动，所述定位块4-26嵌设于所述摆臂4-22内的滑动槽4-23内，所述摆臂4-22一端与所述基座4-21铰接，从而实现转动电机4-24带动转动盘4-25转动时，摆臂4-22以其铰接端为中心做往复摆动，结构简单。

如图12所示，在一个实施例中，所述升降杆7-2包括第一外套管7-21和第一内套管7-22，所述第一外套管7-21和第一内套管7-22分别设为其一端开口一端闭口的结构，所述第一外套管7-21通过其开口端套设于所述第一内套管7-22外表面，所述第一外套管7-21开口端与所述第一内套管7-22开口端同向设置，所述第一内套管7-22闭口端贯穿设有第一固定丝母7-23，还包括第一丝杠7-24，所述第一丝杠7-24一端贯穿所述第一外套管7-21闭口端并与所述第一固定丝母7-23配合连接，所述第一丝杠7-24另一端连接有第一调节手柄7-25，所述第一外套管7-21侧端靠近其闭口端位置设有支腿7-26，所述支腿7-26一端连接于所述第一外套管7-21侧端靠近其闭口端位置，所述支腿7-26另一端连接于所述底座7-1上端，所述第一内套管7-22开口端连接有悬臂7-3，所述悬臂7-3远离摆动装置4-2的一端与所述第一内套管7-22开口端垂直连接。

上述技术方案的工作原理为：通过转动第一调节手柄7-25使所述第一丝杠7-24发生转动，所述第一外套管7-21闭口端内侧端设有配合所述第一丝杠7-24使用的丝杠定位螺母、垫片，所述第一丝杠7-24在第一外套管7-21转动，所述第一内套管7-22闭口端贯穿设有配合所述第一丝杠7-24连接的第一固定丝母7-23，所述第一外套管7-21通过支腿7-25固定在底座7-1上，第一丝杠7-24转动时，设于所述第一外套管7-21内的第一内套管7-22发生传动，并带动设于所述第一内套管7-22开口端的悬臂7-3实现升降功能，从而实现调节激光发射器4-1相对所述钢管3其水平方向所在的中心对称轴之间的高度。

上述技术方案的有益效果为：通过转动第一调节手柄7-25实现激光发射器4-1相对所述钢管3其水平方向所在的中心对称轴之间的高度的调整，结构简单，方便操作。

在本实施例中，为了便于所述第一外套管7-21和第一内套管7-22之间的固定连接，所述第一外套管7-21侧端靠近其开口端位置贯穿设有紧固螺丝，通过拧紧紧固螺丝，使紧固螺丝限位住第一内套管7-22，从而实现所述第一外套管7-21和第一内套管7-22之间的固定连接。

如图13所示，在一个实施例中，所述悬臂7-3包括第二外套管7-31和第二内套管7-32，所述第二外套管7-31设为其一端开口一端闭口的结构，所述第二内套管7-32设为两端闭口的结构，所述第二外套管7-31通过其开口端套设于所述第二内套管7-32外表面，所述第二外套管7-31开口端与所述第二内套管7-32开口端同向设置，所述第二内套管7-22其一闭口端贯穿设有第二固定丝母7-33，所述第二内套管7-22其另一闭口端连接有摆动装置4-2，所述摆动装置4-2下端连接有激光发射器4-1，还包括第二丝杠7-34，所述第二丝杠7-34一端贯穿所述第二外套管7-31闭口端并与所述第二固定丝母7-33配合连接，所述第二丝杠7-34另一端连接有第二调节手柄7-35，第一内套管7-22开口端垂直连接于所述第二外套管7-31侧端靠近其闭口端位置。

上述技术方案的工作原理为：通过第二调节手柄7-35使所述第二丝杠7-34发生转动，所述第二外套管7-31闭口端内侧端设有配合所述第二丝杠7-34使用的丝杠定位螺母、垫片，第二丝杠7-34转动时，设于第二外套管7-31内的第二内套管7-32发生传动，并带动设于所述第二内套管7-22其另一闭口端的激光发射器4-1发生位移。

上述技术方案的有益效果为：通过转动第二调节手柄7-35实现激光发射器4-1相对所述钢管3其垂直方向所在的中心对称轴之间的距离的调整，结构简单，方便操作。

在本实施例中，为了便于所述第二外套管7-31和第二内套管7-32之间的固定连接，所述第二外套管7-31侧端靠近其开口端位置贯穿设有紧固螺丝，通过拧紧紧固螺丝，使紧固螺丝限位住第二内套管7-32，从而实现所述第二外套管7-31和第一内套管7-32之间的固定连接。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种钢管加工椭圆度检测装置，包括有三辊卷管机(1)，其特征在于，还包括：

压力感应器(2)，所述压力感应器(2)设有多个，并周向且均匀分布于钢管(3)内壁上；

椭圆度检测装置(4)，所述椭圆度检测装置(4)设有多个，并沿所述钢管(3)其长度方向等距排列，其包括有：

激光发射器(4-1)，所述激光发射器(4-1)设于所述钢管(3)上端位置，所述激光发射器(4-1)发射端与所述钢管(3)其垂直方向所在的中心对称轴两者之间的水平距离与所述钢管(3)外半径相等，所述激光发射器(4-1)远离其发射端位置设有摆动装置(4-2)，通过摆动装置(4-2)带动激光发射器(4-1)等角度摆动以找寻所述激光发射器(4-1)其激光光路与所述钢管(3)外壁的切点；

光学传感器(4-3)，所述光学传感器(4-3)设于激光发射器(4-1)下端，并接收所述激光发射器(4-1)其激光光路沿所述切点投射下来的光路信号；

集成处理器(5)，所述集成处理器(5)与压力感应器(2)、椭圆度检测装置(4)连接，所述集成处理器(5)接收压力感应器(2)信号并瞬时传送给椭圆度检测装置(4)；

集成终端显示器(6)，与集成处理器(5)连接，所述光学传感器(4-3)接收到的所述钢管(3)其长度方向所在的各个光路信号，经过集成处理器(5)处理后形成各个光路信号分布曲线图并显示在集成终端显示器(6)上；

所述三辊卷管机(1)带动所述钢管(3)轴向转动，上辊碰触到设于所述钢管(3)内壁上的某一压力感应器(2)时，所述集成处理器(5)瞬时接收到其反馈信号，并同步向椭圆度检测装置(4)发出工作指令，激光发射器(4-1)通过摆动装置(4-2)等角度摆动以找寻所述激光发射器(4-1)其光路方向与所述钢管(3)外壁的切点在所述钢管(3)外壁的位置，并在所述光学传感器(4-3)上形成多个光路信号，所述集成处理器(5)获取所述激光发射器(4-1)在所述光学传感器(4-3)上形成的多个光路信号并一一形成光路信号所对应的多个投射位置，通过集成处理器(5)定义所述光学传感器(4-3)靠近钢管(3)端为原点，多个投射位置与该原点进行比较并取最小值作为所述激光发射器(4-1)其光路方向沿所述钢管(3)外壁切点形成的投射位置，集成处理器(5)将该投射位置模拟显示到集成终端显示器(6)上。

2.根据权利要求1所述的钢管加工椭圆度检测装置，其特征在于，所述摆动装置(4-2)包括基座(4-21)，所述基座(4-21)下端连接有摆杆(4-22)，所述摆杆(4-22)上端与所述基座(4-21)下端铰接，所述摆杆(4-22)下端连接有激光发射器(4-1)，所述摆杆(4-22)内贯穿设有滑动槽(4-23)，所述基座(4-21)下端还连接有转动电机(4-24)，所述转动电机(4-24)转动输出端连接有转动盘(4-25)，所述转动盘(4-25)上设有定位块(4-26)，所述转动盘(4-25)设有定位块(4-26)端与所述摆杆(4-22)贴合，且所述定位块(4-26)嵌设于滑动槽(4-23)内，所述定位块(4-26)在所述滑动槽(4-23)内滑动连接，所述转动电机(4-24)与所述集成处理器(5)连接。

3.根据权利要求2所述的钢管加工椭圆度检测装置，其特征在于，所述基座(4-21)下端与所述转动电机(4-24)之间设有升降机构(8)，所述滑动槽(4-23)在其远离转动盘(4-25)的槽口上设有台阶面(4-27)，所述台阶面(4-27)内设有多个位置传感器(4-28)，多个位置传感器(4-28)在所述台阶面(4-27)内等距分布，所述升降机构(8)包括升降平板(8-1)，转动电机(4-24)连接于所述升降平板(8-1)下端，所述升降平板(8-1)与所述基座(4-21)下端平行设置，所述基座(4-21)下端垂直设有两个导向杆(8-2)，转动电机(4-24)设于两个所述导向杆(8-2)之间，两个所述导向杆(8-2)一端连接于所述基座(4-21)下端，两个所述导向杆(8-2)另一端贯穿所述升降平板(8-1)，所述升降平板(8-1)上端连接有转动螺母(8-3)，所述基座(4-21)下端还设有升降电机(8-4)，所述升降电机(8-4)设于两个所述导向杆(8-2)之间，且所述升降电机(8-4)转动输出端垂直朝下设置，所述升降电机(8-4)转动输出端连接有丝杠(8-5)，所述丝杠(8-5)与所述转动螺母(8-3)配合使用，所述位置传感器(4-28)与升降电机(8-4)分别与所述集成处理器(5)连接。

4.根据权利要求1所述的钢管加工椭圆度检测装置，其特征在于，还包括：

第一电子开关(2-3)，与所述激光发射器(4-1)连接，用于控制所述激光发射器(4-1)启动或关闭；

第二电子开关(2-4)，与转动电机(4-24)连接，用于控制所述转动电机(4-24)启动或关闭；

所述第一电子开关(2-3)包括：

第一功率三极管(2-31)、第一限流电阻(2-32)；

所述激光发射器(4-1)的电源正极经过所述激光发射器(4-1)与所述第一功率三极管(2-31)的集电极相连，所述激光发射器(4-1)的电源负极与所述第一功率三极管(2-31)的发射极相连；所述第一功率三极管(2-31)的发射极接地；

所述集成处理器(5)通过所述第一限流电阻(2-32)与所述第一功率三极管(2-31)的基极相连；

第二电子开关(2-4)包括：

第二功率三极管(2-41)、第二限流电阻(2-42)；

所述转动电机(4-24)的电源正极经过所述转动电机(4-24)与所述第二功率三极管(2-41)的集电极相连，所述转动电机(4-24)的电源的负极与所述第二功率三极管(2-41)的发射极相连；所述第二功率三极管(2-41)的发射极接地；

所述集成处理器(5)通过所述第二限流电阻(2-42)与所述第二功率三极管(2-41)的基极相连；

所述集成处理器(5)的工作步骤为：

获取压力感应器(2)检测的压力值，

通过第一电子开关(2-3)和第二电子开关(2-4)控制所述激光发射器(4-1)和转动电机(4-24)启动，激光发射器(4-1)启动发射激光、转动电机(4-24)控制摆杆(4-22)开始摆动；

同步获取所述光学传感器(4-3)采集的信号和所述压力感应器(2)采集的信号，

根据所述压力感应器(2)采集的信号确定出所述激光发射器(4-1)其光路方向与所述钢管(3)外壁的切点在所述钢管(3)外壁的位置，

根据获取光学传感器(4-3)采集的光路信号确定所述激光发射器(4-1)其光路方向沿所述钢管(3)外壁的切点投射到所述光学传感器(4-3)上的投射位置，

以所述激光发射器(4-1)其光路方向垂直投射于所述光学传感器(4-3)上的理论投射位置为参考点，判断当前投射位置与理论投射位置的偏差是否在预设标准范围内，

当不在范围内时，所述压力感应器(2)对应的钢管(3)外壁位置椭圆度不符合要求，输出椭圆度不符合要求的钢管(3)外壁位置；

当同一个所述压力感应器(2)出现两次峰值时，所述集成处理器(5)通过第一电子开关(2-3)和第二电子开关(2-4)控制所述激光发射器(4-1)和转动电机(4-24)关闭，并控制所述三辊卷管机(1)停止。

5.根据权利要求1所述的钢管加工椭圆度检测装置，其特征在于，还包括支架(7)，所述支架(7)包括底座(7-1)，所述底座(7-1)上端在靠近其侧端位置设有所述光学传感器(4-3)，所述底座(7-1)上垂直设有升降杆(7-2)，所述升降杆(7-2)下端与所述底座(7-1)上端连接，所述升降杆(7-2)上横向设有悬臂(7-3)，所述悬臂(7-3)一端与所述升降杆(7-2)连接，所述悬臂(7-3)下端在靠近其另一端位置通过摆动装置(4-2)连接有激光发射器(4-1)。

6.根据权利要求5所述的钢管加工椭圆度检测装置，其特征在于，所述升降杆(7-2)包括第一外套管(7-21)和第一内套管(7-22)，所述第一外套管(7-21)和第一内套管(7-22)分别设为其一端开口一端闭口的结构，所述第一外套管(7-21)通过其开口端套设于所述第一内套管(7-22)外表面，所述第一外套管(7-21)开口端与所述第一内套管(7-22)开口端同向设置，所述第一内套管(7-22)闭口端贯穿设有第一固定丝母(7-23)，还包括第一丝杠(7-24)，所述第一丝杠(7-24)一端贯穿所述第一外套管(7-21)闭口端并与所述第一固定丝母(7-23)配合连接，所述第一丝杠(7-24)另一端连接有第一调节手柄(7-25)，所述第一外套管(7-21)侧端靠近其闭口端位置设有支腿(7-26)，所述支腿(7-26)一端连接于所述第一外套管(7-21)侧端靠近其闭口端位置，所述支腿(7-26)另一端连接于所述底座(7-1)上端，所述第一内套管(7-22)开口端连接有悬臂(7-3)，所述悬臂(7-3)远离摆动装置(4-2)的一端与所述第一内套管(7-22)开口端垂直连接。

7.根据权利要求6所述的钢管加工椭圆度检测装置，其特征在于，所述第一外套管(7-21)侧端靠近其开口端位置贯穿设有紧固螺丝。

8.根据权利要求5所述的钢管加工椭圆度检测装置，其特征在于，所述悬臂(7-3)包括第二外套管(7-31)和第二内套管(7-32)，所述第二外套管(7-31)设为其一端开口一端闭口的结构，所述第二内套管(7-32)设为两端闭口的结构，所述第二外套管(7-31)通过其开口端套设于所述第二内套管(7-32)外表面，所述第二外套管(7-31)开口端与所述第二内套管(7-32)开口端同向设置，所述第二内套管(7-22)其一闭口端贯穿设有第二固定丝母(7-33)，所述第二内套管(7-22)其另一闭口端连接有摆动装置(4-2)，所述摆动装置(4-2)下端连接有激光发射器(4-1)，还包括第二丝杠(7-34)，所述第二丝杠(7-34)一端贯穿所述第二外套管(7-31)闭口端并与所述第二固定丝母(7-33)配合连接，所述第二丝杠(7-34)另一端连接有第二调节手柄(7-35)，第一内套管(7-22)开口端垂直连接于所述第二外套管(7-31)侧端靠近其闭口端位置。

9.根据权利要求8所述的钢管加工椭圆度检测装置，其特征在于，所述第二外套管(7-31)侧端靠近其开口端位置贯穿设有紧固螺丝。

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