CN112517671B - 一种生产线长轴在线检测及校正装置及检测校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产线长轴在线检测及校正装置及排渣方法，包括传动长轴、支撑环、滑动结构、控制调节装置、位置传感器、检测传输单元、计算机处理单元和动作输出单元；滑动结构用于带动支撑环在传动长轴的长度方向上滑动；控制调节装置沿支撑环的半径做伸缩运动，控制调节装置做伸长运动时致使其输出端挤压动长轴外壁。本发明通过位置传感器输入数据与传动长轴结构设计数据对比，判断传动长轴各点的弯曲量，先通过滑动结构带动支撑环运动到传动长轴的偏心轴位置，再通过计算机处理单元控制控制调节装置对传动长轴的偏心轴位置进行挤压，进而可实现对传动长轴各点的弯曲校正，能够普遍适应各种工况各种连续生产的传动长轴在线检测及校正方案。

Description

一种生产线长轴在线检测及校正装置及检测校正方法

技术领域

本发明涉及玻璃机械设计领域，具体为一种生产线长轴在线检测及校正装置及检测校正方法。

背景技术

长轴传动一般当做连续生产型设备中的主传动单元，通过齿轮、带轮、链轮等不同辅助传动单元连接滚动单元共同旋转以传递转动，保持生产线的连续运转。在安装使用过程中，必须保证准确的传动精度与同轴度，以使得辅助传动单元传递的旋转中心在同一直线上，否则会因辅助传动单元传递的转动不均匀而引起滚动单元转动不平稳，更甚者可能产生滚动单元振动值超标，从而影响连续生产的运行。

如果传动长轴长时间输出的转动不平衡，那么在设备整体运转时，通过辅助传动单元传递给滚动单元的旋转运动会持续向不稳定偏离，严重影响传动长轴、轴承、辅助传动单元上各零部件的正常使用，特别是高温、高速或者高扭矩运转的设备，会造成更加恶劣的影响。由于制造、安装、运行过程的不可靠性存在，以及传动工作受载荷、温度、零件变形等的影响，传动长轴本身不可避免的要发生相对弯曲，因此线传动长轴的检测和校正是连续型生产企业日常检修的重要工作内容，大型连续型生产企业如轧钢厂、玻璃生产线、纺织业等，都有设备运转班连续工作以保证生产的连续性。而常规的检测与校正方式普遍自动化程度低、对工人经验依赖性高、对维修人员素质要求高、检测及校正难度高、工作任务量大、调整数据不容易控制、维修成果不能及时反馈。专利CN104475496A公开了一种粗轴类零件的校直方法及设备，该技术是采用张力反弯校直方法，在张力作用下通过校直模具对弯曲轴进行一次校。虽然该技术的设备无需校直设备所需的弯曲检测系统和校直压头的位移分析控制系统，但是该技术无法实现对生产线长轴进行在线检测及校正，因此不能适应各种工况各种连续生产的传动长轴在线检测及校正。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有的轴类零件校正设备无法实现生产线长轴在线检测及校正的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种生产线长轴在线检测及校正装置，包括传动长轴、支撑环、滑动结构、控制调节装置、位置传感器、检测传输单元、计算机处理单元和动作输出单元；所述支撑环套设在所述传动长轴上，且所述支撑环的中心线与所述传动长轴的中心线在同一位置；所述滑动结构平行设置在所述传动长轴一侧，且所述滑动结构的输出端与所述支撑环外环壁固定连接，所述滑动结构用于带动所述支撑环在所述传动长轴的长度方向上滑动；所述控制调节装置设置在所述支撑环上，且所述控制调节装置沿所述支撑环的半径做伸缩运动，所述控制调节装置做伸长运动时致使其输出端挤压所述传动长轴外壁；所述位置传感器设置在所述支撑环上；

所述位置传感器的输出端与所述检测传输单元的输入端电连接，所述检测传输单元的输出端与所述计算机处理单元的输入端电连接，所述计算机处理单元的输出端与所述动作输出单元的输入端电连接，所述动作输出单元的输出端与所述控制调节装置的输入端电连接。

本发明可搭配连接控制软件进行数据的处理工作，通过位置传感器输入数据与传动长轴结构设计数据对比，判断传动长轴各点的弯曲量，先通过滑动结构带动支撑环运动到传动长轴的偏心轴位置，再通过计算机处理单元控制控制调节装置对传动长轴的偏心轴位置进行挤压，进而可实现对传动长轴各点的弯曲校正，能够普遍适应各种工况各种连续生产的传动长轴在线检测及校正方案。

优选地，所述支撑环包括过若干个连接在一起的连接环，所述连接环为弧形环结构，若干个所述连接环首尾连接形成整体圆环结构。

优选地，每个所述连接环的内侧一端开设有第一安装槽；每个所述连接环的内侧另一端开设有第二安装槽。

优选地，每两个所述连接环之间通过法兰连接。

优选地，所述滑动结构包括支撑钢结构、滑轨、滑座和结构架；所述滑轨设置在所述支撑钢结构上；所述滑座套设在滑轨上并与所述滑轨在其长度方向上滑动配合；所述结构架一端连接在所述滑座上，所述结构架另一端与其中一个所述连接环的外侧固定连接。

优选地，所述滑动结构还包括挡块；所述挡块设置有两个，且两个所述挡块分别固定在所述滑轨两端。

优选地，所述控制调节装置设置有若干组，所述控制调节装置的数量与所述连接环的位置相对应。

优选地，所述控制调节装置包括气缸、连接杆和压块；所述气缸安装在所述第一安装槽内，且所述气缸的活塞杆沿所述整体圆环结构的半径做伸缩运动；所述连接杆一端与所述气缸的活塞杆端部固定连接；所述压块外侧与所述连接杆另一端固定连接，所述压块内侧呈弧形槽结构。

优选地，所述位置传感器安装在所述第二安装槽内。

一种生产线长轴在线检测及校正装置的检测校正方法，包括以下步骤：

S1、位置传感器检测出传动长轴的偏心轴位置并通过检测传输单元将信号传输至计算机处理单元，计算机处理单元通过计算对比传动长轴的偏心轴位置和原始轴位置可得出传动长轴各处的弯曲变形量Δn；

S2、启动滑动结构，滑动结构带动支撑环运动到传动长轴的偏心轴位置；

S3、计算机处理单元传输信号给动作输出单元，动作输出单元输出信号使得控制调节装置沿支撑环的半径向传动长轴中心移动对应的Δ1值，控制调节装置的挤压动作将传动长轴的弯曲变形量Δ1向0进行校正。

本发明的优点在于：

1、本发明可搭配连接控制软件进行数据的处理工作，通过位置传感器输入数据与传动长轴结构设计数据对比，判断传动长轴各点的弯曲量，先通过滑动结构带动支撑环运动到传动长轴的偏心轴位置，再通过计算机处理单元控制控制调节装置对传动长轴的偏心轴位置进行挤压，进而可实现对传动长轴各点的弯曲校正，能够普遍适应各种工况各种连续生产的传动长轴在线检测及校正方案。

2、由于连续型生产企业传动长轴为分段连接轴，其长度最高可达数百米，其中分段长度不均等，辅助传动单元至滚动单元结构不统一的问题，本发明通过将支撑环设计成可拆卸的、且首尾相互通过法兰连接的若干个连接环组成，以适应不同工况的传动长轴在线检测及校正。

3、滑动结构作为整个检测校正系统的支撑平台，本发明通过将滑动结构设计成与传动长轴相互平行的位置，以确保定位准确。

4、通过在滑轨两端分别设置有挡块，可防止滑座运动超出滑轨范围。

附图说明

图1为本发明的一种生产线长轴在线检测及校正装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例的生产线长轴在线检测及校正装置的侧视结构示意图；

图3为本发明的实施例的支撑环的结构示意图；

图4为本发明的实施例的A的放大结构示意图；

图5为本发明的实施例三的简易版的生产线长轴在线检测及校正装置的结构示意图。

附图标号说明：

1、传动长轴；2、支撑环；21、连接环；211、第一安装槽；212、第二安装槽；3、滑动结构；31、支撑钢结构；32、滑轨；33、滑座；34、结构架；35、挡块；4、控制调节装置；41、气缸；42、连接杆；43、压块；5、位置传感器；6、检测传输单元；7、计算机处理单元；8、动作输出单元；1001、压轮装置；1002、销轴；1003、支架；1004、螺母座；1005、螺旋结构；1006、支撑架；1007、监测器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1、图2所示，本实施例公开了一种生产线长轴在线检测及校正装置，包括传动长轴1、支撑环2、滑动结构3、控制调节装置4、位置传感器5、检测传输单元6、计算机处理单元7和动作输出单元8。

如图2所示，本实施例的传动长轴1的前后两端分别连接有长轴固定座，长轴固定座用于对传动长轴1的位置进行固定。

如图1-3所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例的支撑环2包括过若干个连接在一起的连接环21，连接环21为弧形环结构，若干个连接环21首尾连接形成整体圆环结构，每两个连接环21之间采用法兰盘并配以螺栓或者螺钉连接，采用法兰盘连接的方式便于拆卸，本实施例的连接环21之间也可以直接焊接固定，也可以是一体成型的，各个连接环21组成完整的支撑环2，支撑环2套在传动长轴1的外侧，且支撑环2的圆心与传动长轴1的中心轴在一条直线上；

如图1所示，本实施例的支撑环2由三个连接环21拼接而成，如图3所示，本实施例的三个连接环21的内环壁靠近中心的两侧分被开设有第一安装槽211和第二安装槽212。

如图1、图2所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例采用滑动结构3作为检测件的支撑平台，如果传动系统本身附属有支撑框架，也可利用原框架做为支撑平台；本实施例的滑动结构3包括支撑钢结构31、滑轨32、滑座33和结构架34；

如图1所示，本实施例的支撑钢结构31为现有技术的工型钢架结构，支撑钢结构31采用螺栓或者螺钉安装在厂房适当位置；滑轨32的底部可以直接焊接在支撑钢结构31的顶部，也可以采用螺栓或者螺钉安装在支撑钢结构31的顶部；滑座33套设在滑轨32上并与该滑轨32在其长度方向上滑动配合，本实施例的滑座33采用现有的液压缸驱动；结构架34的右端与滑座33顶部焊接固定，结构架34的右端也可以采用螺栓或者螺钉安装在滑座33顶部。

如图1、图4所示，并具体以图1的方位为参照，本实施例的控制调节装置4与连接环21对应的设置有三组，且每组控制调节装置4均包括气缸41、连接杆42和压块43；气缸41缸底采用安装架安装在第一安装槽211内，连接杆42的一端与气缸41的伸缩杆端部焊接固定，压块43外侧焊接在连接杆42的另一端；气缸41的活塞杆做伸缩运动同时可带动压块43沿支撑环2的半径来回移动；

如图4所示，本实施例的压块43的远离连接杆42的一侧设计成弧形凹槽结构，且该弧形凹槽结构与传动长轴1的外环壁相匹配，当气缸41的活塞杆做伸长运动时，可通过连接杆42推动压块43沿着支撑环2的半径向传动长轴1的中心轴的方向移动，三组控制调节装置4同时工作进而可对传动长轴1进行挤压。

如图1所示，本实施例的位置传感器5安装在第二安装槽212内；位置传感器5的输出端与检测传输单元6的输入端电连接，检测传输单元6的输出端与计算机处理单元7的输入端电连接，计算机处理单元7的输出端与动作输出单元8的输入端电连接，动作输出单元8的输出端与气缸41的输入端电连接。

本发明的位置传感器5的型号为LBB375PA-100A的位移传感器。

一种生产线长轴在线检测及校正装置的成型工艺方法，包括以下步骤：

S1、位置传感器5检测出传动长轴1的偏心轴位置并通过检测传输单元6将信号传输至计算机处理单元7，计算机处理单元7通过计算对比传动长轴1的偏心轴位置和原始轴位置可得出传动长轴1各处的弯曲变形量Δn；

S2、启动滑动结构3，滑动结构3带动支撑环2运动到传动长轴1的偏心轴位置；

S3、计算机处理单元7传输信号给动作输出单元8，动作输出单元8输出信号使得控制调节装置4沿支撑环2的半径向传动长轴1中心移动对应的Δ1值，控制调节装置4的挤压动作将传动长轴1的弯曲变形量Δ1向0进行校正。

工作原理：使用本装置时，首先选择厂房适当位置安装支撑钢结构31，为保证滑轨32与传动长轴1的原始轴位置的同轴度，支撑钢结构31安装时要严格控制与传动长轴1的固定座之间的相对位置，保证安装精度；滑轨32安装完成后，将结构架34与滑座33相连，再将滑座33与滑轨32装配完成；先用螺栓安装到结构架34上，再将支撑环2用法兰各自相连；将位置传感器5安装到第二安装槽212内，将控制调节装置4安装到第一安装槽211上，再将位置传感器5通过检测传输单元6接入计算机处理单元7，并将气缸41与动作输出单元8连接，再接入计算机处理单元7；检测及校正装置工作时，位置传感器5检测出传动长轴1的偏心轴位置并通过检测传输单元6将信号传输至计算机处理单元7，计算机处理单元7通过计算对比传动长轴1的偏心轴位置和原始轴位置可得出传动长轴1各处的弯曲变形量Δn；启动滑动结构3，滑动结构3带动支撑环2运动到传动长轴1的偏心轴位置；计算机处理单元7传输信号给动作输出单元8，动作输出单元8输出信号使得控制调节装置4沿支撑环2的半径向传动长轴1中心移动对应的Δ1值，控制调节装置4的挤压动作将传动长轴1的弯曲变形量Δ1向0进行校正。

本发明相比现有技术存在以下优点：其一，本发明可搭配连接控制软件进行数据的处理工作，通过位置传感器5输入数据与传动长轴1结构设计数据对比，判断传动长轴1各点的弯曲量，先通过滑动结构3带动支撑环2运动到传动长轴1的偏心轴位置，再通过计算机处理单元7控制控制调节装置4对传动长轴1的偏心轴位置进行挤压，进而可实现对传动长轴1各点的弯曲校正，能够普遍适应各种工况各种连续生产的传动长轴1在线检测及校正方案。其二，由于连续型生产企业传动长轴1为分段连接轴，其长度最高可达数百米，其中分段长度不均等，辅助传动单元至滚动单元结构不统一的问题，本发明通过将支撑环2设计成可拆卸的、且首尾相互通过法兰连接的若干个连接环21组成，以适应不同工况的传动长轴1在线检测及校正。其三，滑动结构3作为整个检测校正系统的支撑平台，本发明通过将滑动结构3设计成与传动长轴1相互平行的位置，以确保定位准确。

实施例二

本实施例与上述实施例的区别在于：如图2所示，本实施例的滑动结构3还包括挡块35；挡块35设置有两个，且两个挡块35分别焊接在滑轨32两端，两个挡块35也可以分别采用螺栓或者螺钉安装在滑轨32的两端。

通过在滑轨32两端分别设置有挡块35，可防止滑座33运动超出滑轨32范围。

实施例三

本实施例与上述实施例的区别在于：如图5示，本实施例采用一种简易版的生产线长轴在线检测及校正装置，包括压轮装置1001、销轴1002、支架1003、螺母座1004、螺旋结构1005、支撑架1006和监测器1007，其中压轮装置1001可实现压块43的功能，销轴1002及支架1003为压轮装置1001的固定结构，螺母座1004配合螺旋结构1005实现控制调节装置4的位移功能，支撑架1006为滑动结构3的固定板，不可实现其在传动长轴1中心线方向的移动功能，监测器1007为位置传感器5的替代品。

使用时，将支撑架1006固定在传动长轴1附近，将监测器1007固定在支撑架1006上，通过监测器1007的指针跳动及表盘摆动数据测量得出传动长轴1此处的弯曲变形量Δ2；将螺母座1004安装在支撑架1006上，通过螺旋结构1005与螺母座1004的相对转动将压轮装置1001紧贴至传动长轴1表面，并保证压轮与传动长轴1保持相对滚动；调节螺旋结构1005逐渐进给位移量Δ2，来通过辊压传动长轴1校正变形。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于生产线长轴在线检测及校正装置的检测校正方法，其特征在于：所述生产线长轴在线检测及校正装置包括传动长轴、支撑环、滑动结构、控制调节装置、位置传感器、检测传输单元、计算机处理单元和动作输出单元；

所述支撑环套设在所述传动长轴上，且所述支撑环的中心线与所述传动长轴的中心线在同一位置；所述支撑环包括若干个连接在一起的连接环，所述连接环为弧形环结构，若干个所述连接环首尾连接形成整体圆环结构；每个所述连接环的内侧一端开设有第一安装槽；每个所述连接环的内侧另一端开设有第二安装槽；

所述滑动结构平行设置在所述传动长轴一侧，且所述滑动结构的输出端与所述支撑环外环壁固定连接，所述滑动结构用于带动所述支撑环在所述传动长轴的长度方向上滑动；所述滑动结构包括支撑钢结构、滑轨、滑座和结构架；所述滑轨设置在所述支撑钢结构上；所述滑座套设在滑轨上并与所述滑轨在其长度方向上滑动配合；所述结构架一端连接在所述滑座上，所述结构架另一端与其中一个所述连接环的外侧固定连接；

所述控制调节装置设置在所述支撑环上，且所述控制调节装置沿所述支撑环的半径做伸缩运动，所述控制调节装置做伸长运动时致使其输出端挤压所述传动长轴外壁；所述位置传感器安装在所述第二安装槽内；所述控制调节装置包括气缸、连接杆和压块；所述气缸安装在所述第一安装槽内，且所述气缸的活塞杆沿所述整体圆环结构的半径做伸缩运动；所述连接杆一端与所述气缸的活塞杆端部固定连接；所述压块外侧与所述连接杆另一端固定连接，所述压块内侧呈弧形槽结构；所述控制调节装置设置有若干组，所述控制调节装置与所述连接环对应设置；

所述位置传感器的输出端与所述检测传输单元的输入端电连接，所述检测传输单元的输出端与所述计算机处理单元的输入端电连接，所述计算机处理单元的输出端与所述动作输出单元的输入端电连接，所述动作输出单元的输出端与所述控制调节装置的输入端电连接；

包括以下步骤：

S1、位置传感器检测出传动长轴的偏心轴位置并通过检测传输单元将信号传输至计算机处理单元，计算机处理单元通过计算对比传动长轴的偏心轴位置和原始轴位置可得出传动长轴各处的弯曲变形量Δn；

S2、启动滑动结构，滑动结构带动支撑环运动到传动长轴的偏心轴位置；

S3、计算机处理单元传输信号给动作输出单元，动作输出单元输出信号使得控制调节装置沿支撑环的半径向传动长轴中心移动对应的Δn值，控制调节装置的挤压动作将传动长轴的弯曲变形量Δn向0进行校正。

2.根据权利要求1所述的检测校正方法，其特征在于：每两个所述连接环之间通过法兰连接。

3.根据权利要求1所述的检测校正方法，其特征在于：所述滑动结构还包括挡块；所述挡块设置有两个，且两个所述挡块分别固定在所述滑轨两端。

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