CN111822384A - 一种自动检测钢管表面质量及分类的装置 - Google Patents

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张陈
单文桃
宗克欣
顾玲丽
胡文豪
谢璐
孙逸晨
徐颖
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Abstract

本发明为一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，包括输送机构、夹紧机构、检测机构和筛选机构；所述输送机构包括第一支架和滑动设置在所述第一支架上的固定块，所述固定块包括连接部和设置在所述连接部两端的放置部，所述放置部上开设有用于放置钢管的V型槽，所述夹紧机构位于所述第一支架的两侧，所述夹紧机构用于将所述固定块上的所述钢管夹持固定，所述检测机构用于将所述夹紧机构固定的所述钢管进行检测，所述筛选机构用于将检测完成的所述钢管进行分拣。本发明通过设置激光传感器或者线性相机沿与钢管相平行的方向移动，对钢管的直线度等的测量，测量结束后，输送机构将钢管输送至筛选机构，减轻人员的劳动强度，速度快，操作便捷。

Description

一种自动检测钢管表面质量及分类的装置
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种钢管的检测设备。
背景技术
钢材作为现代工业的重要原材料，其质量好坏严重影响现代工业设备的运行。在生产企业进行钢管检测时，大多是人工进行检测，确保生产的钢管满足应用要求。目前大多数钢管检测是利用人工进行检测，而人工检测效率低、容易漏检错判，极大的影响了钢管的生产质量监控。
发明内容
本发明为了解决现在人工检测钢管质量效率低的问题，本发明提供了一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，包括输送机构、夹紧机构、检测机构和筛选机构；所述输送机构包括第一支架和滑动设置在所述第一支架上的固定块，所述固定块包括连接部和设置在所述连接部两端的放置部，所述放置部上开设有用于放置钢管的V型槽，所述夹紧机构位于所述第一支架的两侧，所述夹紧机构用于将所述固定块上的所述钢管夹持固定，所述检测机构用于将所述夹紧机构固定的所述钢管进行检测，所述筛选机构用于将检测完成的所述钢管进行分拣。
作为优选，所述筛选机构包括第二支架、连接板和设置在所述第二支架一侧的机械手，所述连接板倾斜设置，所述连接板的一端与所述第二支架连接，另一端与第一支架连接，所述输送机构将检测完成的所述钢管输送至所述连接板上，所述第二支架上转动设有传送带，所述传送带表面设有若干分隔板，所述钢管位于相邻两个所述分隔板之间，所述机械手用于将检测完成的所述钢管进行分拣。机械手根据检测的结果对分隔板之间的钢管进行分类回收，钢管从输送机构掉落到连接板上，连接板是倾斜设置的，钢管再从连接板掉落到传送带的分隔板之间。
进一步地，所述第二支架上设有若干转轴，所述传送带通过若干所述转轴转动设置在所述第二支架上。
作为优选，所述夹紧机构包括安装架、安装座、固定板、升降板、电机一和三爪卡盘，所述安装架位于所述第一支架两侧，两个所述安装架上均固定有所述安装座，所述安装座上滑动有所述升降板，所述固定板滑动设置在所述升降板上，所述升降板带动所述固定板上下滑动，所述固定板的滑动方向与所述钢管长度方向平行，所述固定板上固定有所述电机一，所述电机一与所述三爪卡盘传动连接用于驱动所述钢管转动。夹紧机构将输送机构上的钢管先夹紧，两个三爪卡盘先相对运动，三爪卡盘伸入钢管内，然后三爪卡盘上的三个滑块向外移动，滑块撑开，贴紧钢管内壁，从而将钢管夹紧。钢管夹紧后，升降板上升，将钢管抬起，启动电机一，电机一驱动钢管转动，检测机构检测钢管的平行度、粗糙度等，检测完成后，升降板下降，直至钢管接触到固定块，然后三爪卡盘松开，复位，完成一次检测。
进一步地，所述夹紧机构还包括电机二，所述电机二固定在所述安装座上，并与丝杠一传动连接，所述丝杠一上传动连接有所述升降板，所述安装座上还设有与所述丝杠一平行的导柱一，所述导柱一穿过所述升降板设置。电机二通过丝杠螺母结构带动升降板上下移动，大大提高了运行的稳定性。导向柱一穿过升降板设置，当丝杠一转动时，使得升降板无法发生转动，只可以做直线运动。
作为优选，所述夹紧机构还包括电机三，所述电机三固定在所述升降板上，并与丝杠二传动连接，所述丝杠二上传动连接有所述固定板，所述升降板上还设有与所述丝杠二平行的导柱二，所述导柱二穿过所述固定板设置。电机三通过丝杠螺母结构带动固定板上下移动，大大提高了运行的稳定性。导向柱二穿过固定板设置，当丝杠二转动时，使得固定板无法发生转动，只可以做直线运动。
进一步地，所述检测机构包括设置在所述夹紧机构上方的横梁和滑动设置在所述横梁上的检测装置，所述检测装置用于检测所述钢管的表面质量，所述检测装置通过控制器与所述筛选机构、夹紧机构信号连接，所述检测装置的滑动方向与所述钢管长度方向平行。检测装置用于检测钢管的表面质量，比如平行度、粗糙度等，使用者可以根据自己的要求进行检测。检测完成后，由机械手根据检测的情况进行分拣。
作为优选，所述检测装置为激光传感器。激光传感器用于检测钢管表面的质量，比如平行度、粗糙度等。检测完成后，由机械手根据检测的情况进行分拣。
进一步地，所述检测装置为线性相机。线性相机将钢管表面拍摄，传输至电脑进行分析比对，最后通过控制器来控制机械手进行分拣。
有益效果：本发明通过设置激光传感器或者线性相机沿与钢管相平行的方向移动，对钢管的直线度等的测量，测量结束后，输送机构将钢管输送至筛选机构，减轻人员的劳动强度，速度快，操作便捷。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体另一视角示意图；
图3为图2中A处放大图；
图4为本发明固定块结构示意图；
1、第一支架；2、固定块；2-1、连接部；2-2、放置部；2-3、V型槽；3、钢管；4、第二支架；5、连接板；6、机械手；7、传送带；8、分隔板；9、转轴；10、安装架；11、安装座；12、固定板；13、升降板；14、电机一；15、三爪卡盘；16、电机二；17、丝杠一；18、导柱一；19、电机三；20、丝杠二；21、导柱二；22、横梁；23、检测装置；24、传动轴；25、传动链。
具体实施方式
实施例一
一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，包括输送机构、夹紧机构、检测机构和筛选机构；所述输送机构包括第一支架1和滑动设置在所述第一支架1上的固定块2，所述固定块2包括连接部2-1和设置在所述连接部2-1两端的放置部2-2，所述放置部2-2上开设有用于放置钢管3的V型槽2-3，所述夹紧机构位于所述第一支架1的两侧，所述夹紧机构用于将所述固定块2上的所述钢管3夹持固定，所述检测机构用于将所述夹紧机构固定的所述钢管3进行检测，所述筛选机构用于将检测完成的所述钢管3进行分拣。本实施例中，输送机构采用链传动的结构，在第一支架1上设有若干的传动轴，传动轴的两端通过传动链传动连接，传动链设置在第一支架1的内部，传动链上固定有所述固定块2，传动链带动固定块2移动，从而进行输送钢管3。固定块2上的两个V型槽2-3形状大小一致，钢管3放置在V型槽2-3内时，钢管3长度方向与输送方向垂直。
所述筛选机构包括第二支架4、连接板5和设置在所述第二支架4一侧的机械手6，所述第二支架4上设有若干转轴9，传送带7通过若干所述转轴9转动设置在所述第二支架4上，所述传送带7表面设有若干分隔板8，所述连接板5倾斜设置，所述连接板5的一端与所述第二支架4连接，另一端与第一支架1连接，所述输送机构将检测完成的所述钢管3输送至所述连接板5上，然后从所述连接板5上滚落至相邻两个分隔板8之间，所述机械手6根据检测的情况将检测完成的所述钢管3进行分拣。
所述夹紧机构包括安装架10、安装座11、固定板12、升降板13、电机一14和三爪卡盘15，所述安装架10位于所述第一支架1两侧，两个所述安装架10上均固定有所述安装座11，所述安装座11上滑动有所述升降板13，所述固定板12滑动设置在所述升降板13上，所述升降板13带动所述固定板12上下滑动，所述固定板12的滑动方向与所述钢管3长度方向平行，所述固定板12上固定有所述电机一14，所述电机一14与所述三爪卡盘15传动连接用于驱动所述钢管3转动。
升降板13和固定板12均通过丝杠螺母的结构分别滑动设置在安装座11和升降板13上，安装座11上固定有电机二16，电机二16与丝杠一17传动连接，所述丝杠一17上传动连接有所述升降板13，所述安装座11上还设有与所述丝杠一17平行的导柱一18，所述导柱一18穿过所述升降板13设置。升降板13上固定有电机三19，电机三19与丝杠二20传动连接，所述丝杠二20上传动连接有所述固定板12，所述升降板13上还设有与所述丝杠二20平行的导柱二21，所述导柱二21穿过所述固定板12设置。导柱一18和导柱二21分别限制了升降板13和固定板12在丝杠一17和丝杠二20上的转动，使得升降板13和固定板12只可以做直线运动。所述检测机构包括设置在所述夹紧机构上方的横梁22和滑动设置在所述横梁22上的激光传感器，所述激光传感器用于检测所述钢管3的表面质量，所述激光传感器通过控制器与所述筛选机构、夹紧机构信号连接，所述激光传感器的滑动方向与所述钢管3长度方向平行。本实施例以激光传感器为例进行说明。
工作原理：将钢管3放置在固定块2的V型槽2-3内，传动链转动，带动固定块2移动，当固定块2移动到夹紧机构的时，夹紧机构开始工作，电机三19开始工作，带动丝杠二20转动，由于导柱二21穿过固定板12设置，固定板12与丝杠二20传动连接，固定板12只可以做直线运动，两个设置在输送机构两侧的三爪卡盘15相对运动，三爪卡盘15伸入到钢管3内壁，三爪卡盘15开始工作，三爪卡盘15上的滑块开始向外滑动，直至滑块贴合钢管3内壁，此时，钢管3已经被三爪卡盘15固定。启动电机二16，电机二16带动丝杠一17转动，由于丝杠一17与升降板13传动连接，导柱一18穿过升降板13设置，使得升降板13只可以做直线运动，升降板13向上运动，使得钢管3脱离固定块2，不与固定块2接触。此时电机一14开始转动，电机一14带动钢管3转动，检测机构开始工作，激光传感器就开始在横梁22上沿着钢管3的长度方向左右滑动，检测钢管3的平行度、圆度等，当检测完成后，升降板13向下运动，使得钢管3接触到固定块2，升降板13停止运动，三爪卡盘15上的滑块松开，固定板12复位，向远离钢管3的方向运动。钢管3继续在固定块2上向筛选机构输送，当固定块2转动到第一支架1的靠近筛选机构的一端时，固定块2随着传动链向下转动，固定块2发生倾斜，固定块2上的钢管3就掉落到连接板5上，由于连接板5是倾斜设置的，钢管3由于自重掉落到传送带7的分隔板8之间，然后由传送带7输送，当钢管3靠近机械手6时，机械手6根据激光传感器检测到的结果，抓取钢管3，放置在适当的位置进行分拣。
实施例二
与上述实施例一不同在于：采用的检测装置23为线性相机。
工作原理：将钢管3放置在固定块2的V型槽2-3内，传动链转动，带动固定块2移动，当固定块2移动到夹紧机构的时，夹紧机构开始工作，电机三19开始工作，带动丝杠二20转动，由于导柱二21穿过固定板12设置，固定板12与丝杠二20传动连接，固定板12只可以做直线运动，两个设置在输送机构两侧的三爪卡盘15相对运动，三爪卡盘15伸入到钢管3内壁，三爪卡盘15开始工作，三爪卡盘15上的滑块开始向外滑动，直至滑块贴合钢管3内壁，此时，钢管3已经被三爪卡盘15固定。启动电机二16，电机二16带动丝杠一17转动，由于丝杠一17与升降板13传动连接，导柱一18穿过升降板13设置，使得升降板13只可以做直线运动，升降板13向上运动，使得钢管3脱离固定块2，不与固定块2接触。此时电机一14开始转动，电机一14带动钢管3转动，检测机构开始工作，线性相机就开始在横梁22上沿着钢管3的长度方向左右滑动，检测钢管3的平行度等，当检测完成后，升降板13向下运动，使得钢管3接触到固定块2，升降板13停止运动，三爪卡盘15上的滑块松开，固定板12复位，向远离钢管3的方向运动。钢管3继续在固定块2上向筛选机构输送，当固定块2转动到第一支架1的靠近筛选机构的一端时，固定块2随着传动链向下转动，固定块2发生倾斜，固定块2上的钢管3就掉落到连接板5上，由于连接板5是倾斜设置的，钢管3由于自重掉落到传送带7的分隔板8之间，然后由传送带7输送，当钢管3靠近机械手6时，机械手6根据线性相机检测到的结果，抓取钢管3，放置在适当的位置进行分拣。

Claims (9)

1.一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：包括输送机构、夹紧机构、检测机构和筛选机构；所述输送机构包括第一支架(1)和滑动设置在所述第一支架(1)上的固定块(2)，所述固定块(2)包括连接部(2-1)和设置在所述连接部(2-1)两端的连接部(2-2)，所述连接部(2-2)上开设有用于放置钢管(3)的V型槽(2-3)，所述夹紧机构位于所述第一支架(1)的两侧，所述夹紧机构用于将所述固定块(2)上的所述钢管(3)夹持固定，所述检测机构用于将所述夹紧机构固定的所述钢管(3)进行检测，所述筛选机构用于将检测完成的所述钢管(3)进行分拣。
2.根据权利要求1所述的一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：所述筛选机构包括第二支架(4)、连接板(5)和设置在所述第二支架(4)一侧的机械手(6)，所述连接板(5)倾斜设置，所述连接板(5)的一端与所述第二支架(4)连接，另一端与第一支架(1)连接，所述输送机构将检测完成的所述钢管(3)输送至所述连接板(5)上，所述第二支架(4)上转动设有传送带(7)，所述传送带(7)表面设有若干分隔板(8)，所述钢管(3)位于相邻两个所述分隔板(8)之间，所述机械手(6)用于将检测完成的所述钢管(3)进行分拣。
3.根据权利要求2所述的一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：所述第二支架(4)上设有若干转轴(9)，所述传送带(7)通过若干所述转轴(9)转动设置在所述第二支架(4)上。
4.根据权利要求1所述的一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：所述夹紧机构包括安装架(10)、安装座(11)、固定板(12)、升降板(13)、电机一(14)和三爪卡盘(15)，所述安装架(10)位于所述第一支架(1)两侧，两个所述安装架(10)上均固定有所述安装座(11)，所述安装座(11)上滑动有所述升降板(13)，所述固定板(12)滑动设置在所述升降板(13)上，所述升降板(13)带动所述固定板(12)上下滑动，所述固定板(12)的滑动方向与所述钢管(3)长度方向平行，所述固定板(12)上固定有所述电机一(14)，所述电机一(14)与所述三爪卡盘(15)传动连接用于驱动所述钢管(3)转动。
5.根据权利要求4所述的一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：还所述夹紧机构包括电机二(16)，所述电机二(16)固定在所述安装座(11)上，并与丝杠一(17)传动连接，所述丝杠一(17)上传动连接有所述升降板(13)，所述安装座(11)上还设有与所述丝杠一(17)平行的导柱一(18)，所述导柱一(18)穿过所述升降板(13)设置。
6.根据权利要求4所述的一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：还所述夹紧机构包括电机三(19)，所述电机三(19)固定在所述升降板(13)上，并与丝杠二(20)传动连接，所述丝杠二(20)上传动连接有所述固定板(12)，所述升降板(13)上还设有与所述丝杠二(20)平行的导柱二(21)，所述导柱二(21)穿过所述固定板(12)设置。
7.根据权利要求1所述的一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：所述检测机构包括设置在所述夹紧机构上方的横梁(22)和滑动设置在所述横梁(22)上的检测装置(23)，所述检测装置(23)用于检测所述钢管(3)的表面质量，所述检测装置(23)通过控制器与所述筛选机构、夹紧机构信号连接，所述检测装置(23)的滑动方向与所述钢管(3)长度方向平行。
8.根据权利要求7所述的一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：所述检测装置(23)为激光传感器。
9.根据权利要求7所述的一种自动检测钢管表面质量及分类的装置，其特征在于：所述检测装置(23)为线性相机。
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