CN112525117A - 一种高温铸管在线用的测厚系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸管壁厚检测设备领域，具体来说是一种高温铸管在线用的测厚系统及其使用方法，包括设置在铸造机出口处的运管车和设置在运管车移动线路上的检测系统；所述检测系统包括壁厚检测机构；所述壁厚检测机构包括探头总成，所述探头总成包括检测探头。本发明公开了一种高温铸在线用的测厚系统，本发明通过运管车的设置，可以在铸管从离心铸造机铸出管子之后立即进行壁厚检测，可将壁厚数据立即反馈给铸造机，进行浇注参数调整。

Description

一种高温铸管在线用的测厚系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及铸管壁厚检测设备领域，具体来说是一种高温铸管在线用的测厚系统及其使用方法。

背景技术

目前国内铸管行业厂家壁厚检测方法均为人工手持需耦合剂的便携式超声波检测器检测壁厚，只能对一批产品中的个别管子进行抽检，且每根管子只能检测7到10个点，检测时需要使用砂轮机将被测点位打磨平，然后涂上耦合剂，之后再用便携超声波测厚仪进行检测，并人工记录厚度。

传统检测方式检测效率低下，且检测能力有限，无法满足大规模产线的质量监控需求。

即便有的开发出一些壁厚检测装备，但都只能在常温冷管上进行壁厚检测，不能上线进行检测，不利于配合生产线来降低铸管的残次率。

所以为了方便铸管壁厚的检测，一种新型的铸管壁厚检测设备是现在所需要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高温铸管在线用的测厚系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高温铸管在线用的测厚系统，包括设置在铸造机出口处的运管车和设置在运管车移动线路上的检测系统；所述检测系统包括壁厚检测机构；所述壁厚检测机构包括探头总成，所述探头总成包括检测探头。

所述运管车包括车体，所述车体上设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在车体上的支撑板，所述支撑板两端设有支撑辊轮。

所述探头总成还包括探头控制盒，所述检测探头与探头控制盒相连接，所述探头与探头控制盒间隔分布。

所述测厚系统还包括连接机构，所述检测探头通过连接机构连接有机械臂；所述连接机构包括连接板，所述检测探头设置在连接板上。

所述连接板通过压覆机构与机械臂相连接；所述压覆机构包括下压板和上压板，所述下压板与上压板间隔分布，所述下压板与上压板通过导向压覆机构相连接，所述导向压覆机构包括设置在下压板上的导向杆，所述导向杆穿过上压板设置，在导向杆端部设有限位帽；所述导向杆上设有压覆弹簧。

所述下压板侧面设有限位机构，所述限位机构包括与下压板相连接的转动轴，所述转动轴上设有限位辊轴；所述限位辊轴倾斜设置。

所述下压板与连接板之间通过缓冲机构相连接，所述缓冲机构包括设置在连接板上的连接杆，所述连接板通过连接杆与下压板相连接，所述连接杆上套接有缓冲弹簧；所述连接杆贯穿连接板设置，所述连接杆下端设有限位横块。

所述下压板上设有探头位置测定机构，所述探头位置测定机构包括设置在下压板的安装架，所述安装架上设有位置传感器，所述下压板上设有避让通孔。

所述运管车放置在运输轨道总成上，所述运输轨道总成包括运行轨道，所述运行轨道侧面设有铸管到位识别部；所述铸管到位识别部包括设置在运行轨道一侧上的激光到点传感器和设置在运行轨道另一侧的传感器反射板，所述激光到点传感器与传感器反射板相对设置；所述测厚系统还包括铸管坐标测定机构，所述铸管坐标测定机构包括激光测距仪。

一种高温铸管在线用的测厚系统的使用方法；所述使用方法包括如下步骤：

步骤1：铸管由离心机铸造拔出后，放置在运管车上；

步骤2：运管车带动待测铸管在运行轨道上运动，在此过程中，运管车会经过铸管到位识别部，从而触发激光到点传感器，系统会在此时进入检测状态，由机械臂带动探头总成，将探头总成贴合到待测铸管的管身上；运管车持续运动，直到完成铸管全长壁厚检测；探头总成检测到的数据显示在显示屏上供使用者观察确认。

步骤3：步骤2完成后，一个待测铸管的壁厚检测完毕；如果检测下一个新的铸管，重复上述操作即可。

本发明的优点在于：

本发明公开了一种高温铸在线用的测厚系统，本发明通过运管车的设置，可以在铸管从离心铸造机铸出管子之后立即进行壁厚检测，可将壁厚数据立即反馈给铸造机，进行浇注参数调整。

另外，本发明可在高温环境连续工作，实现产品全检，对于缺陷管可从即可筛查出来，避免后续堆放。

另外，本发明采用了高温电磁超声技术，电磁超声探头及信号传输均采用了耐高温处理，属于电磁超声技术在恶劣环境应用的进一步拓展。

本发明还应用了机器人技术，采用机械臂可以配合控制柜可以主动调节探头所在位置；可以根据需要选取核实的测量位置。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中连接机构的结构示意图。

图3为图2中A区域的局部放大图。

图4为本发明中连接板的结构示意图。

上述图中的标记均为：

1、连接机构，2、探头控制盒，3、运管车，4、支撑机构，5、铸管，6、机械臂，7、铸管位置识别部，8、激光测距仪，9、控制柜。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种高温铸管在线用的测厚系统，包括设置在铸造机出口处的运管车3和设置在运管车3移动线路上的检测系统；所述检测系统包括壁厚检测机构；所述壁厚检测机构包括探头1-1总成，所述探头1-1总成包括检测探头1-1；本发明公开了一种高温铸管5在线用的测厚系统，运管车3的设置，可以方便铸管5从铸造机中取出后的放置，同时也方便后续的运输运送，另外运管车3也起到一个移动铸管5的作用，方便后续配合检测系统的检测，检测系统主要是包括探头1-1总成，探头1-1总成把检测探头1-1，检测探头1-1是超声波探头1-1，使用超声波原理来测量铸管5的壁厚；同时通过该运管车3的自主运行，可以使得检测机构对铸管5从前到后全部都进行测量，换言之就是，本发明公开的测厚系统可以对铸管5整个长度上各个区域的壁厚进行测量，改变了传统选点测量壁厚容易造成较大误差的问题；本发明可以在铸管从离心铸造机铸出管子之后立即进行壁厚检测，可以在铸管从离心铸造机铸出管子之后立即进行壁厚检测，可将壁厚数据立即反馈给铸造机，进行浇注参数调整；避免后续铸管重复出现错误，降低产品残次率。

作为优选的，本发明中所述运管车3包括车体31，所述车体31上设有支撑机构4，支撑机构4的设置，方便了铸管5的放置，另外，作为更大的优化，在本发明中所述支撑机构4包括设置在车体31上的支撑板41，支撑板41与车体31相连接，支撑板41起到一个基础支撑作用，所述支撑板41两端设有支撑辊轮42；支撑辊轮42可以在支撑板41上转动，支撑辊轮42可以对铸管5进行支撑，另外，在本发明中支撑辊轮42垂直与铸管5设置，也就是支撑辊轮42的转动轴131与铸管5的中轴线平行设置，这样的设置，可以实现铸管5在支撑价格上的转动；方便铸管5后续同轴度以及其他检测。

作为优选的，本发明中所述探头1-1总成还包括探头控制盒2，探头控制盒2与检测探头1-1相互作用，探头控制盒2用来对检测探头1-1进行励磁和信号收集；同时在本发明中所述检测探头1-1与探头控制盒2相连接，连接方式是多样的，可以是导线连接，也可以是信号连接，具体可以根据需要进行选择设置；同时在本发明作为更大的优化是，在本发明中所述探头1-1与探头控制盒2间隔分布；因为本发明是对刚铸造完成的铸管5进行测量，所以铸管5自身会具有较高的温度，本发明把探头控制盒2与检测探头1-1分离设置，可以减少高温铸管5对探头1-1检测盒的影响，减少高温对探头1-1检测盒内元器件的损坏；另外作为更大的优化，在本发明中探头1-1检测盒连接有冷却机构；冷却机构可以使用冷却风扇，冷却风扇对探头1-1检测盒进行吹风，使用风冷实现探头1-1检测盒的冷却，也可以使用水冷，把管道布置在探头1-1检测盒外侧，管道连接有进水机构和回水机构，通过热交换实现对探头1-1检测盒的冷却。

作为优选的，本发明中所述测厚系统还包括连接机构1，所述检测探头1-1通过连接机构1连接有机械臂6；连接机构1的设置，方便了机械臂6与检测探头1-1的连接，另外机械臂6的设置，方便了改变检测探头1-1的所在位置，可以通过控制系统来控制机械臂6，实现整个测厚系统的自主检测和检测探头1-1位置的调整。

作为优选的，本发明中所述连接机构1包括连接板11，所述检测探头1-1设置在连接板11上；连接板11的设置，方便了检测探头1-1的安装，也方便了后续部件的布置，另外，检测探头1-1与连接板11可以采用卡接的方式相连接，这样方便了检测探头1-1的安装。

作为优选的，本发明中所述连接板11通过压覆机构12与机械臂6相连接；压覆机构12的设置，可以保证检测探头1-1位置的稳定性，避免检测探头1-1距离待测铸管5具有较远的间隔，影响后续的检测；另外，在本发明中所述压覆机构12包括下压板121和上压板122，所述下压板121与上压板122间隔分布，上压板122与下压板121之间具有一定的间隔，方便后续探头1-1位置测定机构14的设置，同时也方便压覆机构12与相连接部件的连接，另外，作为优选的，本发明中所述下压板121与上压板122通过导向压覆机构相连接，所述导向压覆机构包括设置在下压板121上的导向杆123，所述导向杆123穿过上压板122设置，在导向杆123端部设有限位帽125；导向杆123的设置起到一个导向作用，可以保证上压板122与下压板121之间相对运动具有直线性，另外，在本发明中所述导向杆123上设有压覆弹簧124；压覆弹簧124的设置，使得上压板122与下压板121之间具有一个支撑力，换言之就是，通过压覆弹簧124的设置，可以在下压板121和上压板122不具有外力的作用下可以处于导向杆123的两端，同时也为后续检测探头1-1的位置限定提供一个压覆力，即使铸管5外平面不是一个平面；也能保证检测探头1-1距离铸管5外侧面的距离是固定的，减少因为检测探头1-1距离铸管5距离不同而影响后续的测量结果。

作为优选地，本发明中所述下压板121侧面设有限位机构13，所述限位机构13包括与下压板121相连接的转动轴131，所述转动轴131上设有限位辊轴132；所述限位辊轴132倾斜设置；限位辊轴132在本发明中是设置多个的，并且堆成分布在下压板121的两侧；设置限位辊轴132起到一个限位作用，布置在下压板121两侧的限位机构13布置成V字型，检测时，下压板121与限位机构13组成的V字型结构可以骑跨在待测铸管5上，起到一个导向限位作用，使得检测探头1-1只可以在铸管5轴向运动，并保证了检测探头1-1和管子法向的对齐，保证了检测探头1-1的检测位置；另外，作为更大的优化，在本发明中下压板121通过连接侧板111与限位机构13相连接，连接侧板111下端设有倾斜安装面112，倾斜安装面112的设置，方便转动轴131的设置，也方便了限位机构13的倾斜布置，同时连接侧板111还方便了后续连接板11的限位；作为优选的，在本发明中连接侧板111内壁上设有导向纵槽，在连接板11侧边设有导向横块，所述导向横块与导向纵槽相配合，可以保证连接板11运动的直线性，同时避免连接板11倾斜；有利于保证检测探头1-1与铸管5的法向对齐，保证测量精度；在本发明中连接板11两侧分别设有一个连接侧板111，为了保证两个连接侧板111的强度，两个连接侧板111之间设有加强柱，避免连接侧板111的形变。

作为优选的，本发明中所述下压板121与连接板11之间通过缓冲机构16相连接，缓冲机构16的设置可以根据需要进行选择，因为本发明上述压覆机构12也具有一定的缓冲能力，本发明设置缓冲机构16是为了更为快捷的实现连接板11的缓冲；减少检测探头1-1受到的外部振动而损坏；在本发明中所述缓冲机构16包括设置在连接板11上的连接杆161，所述连接板11通过连接杆161与下压板121相连接，所述连接杆161上套接有缓冲弹簧162；所述连接杆161贯穿连接板11设置，所述连接杆161下端设有限位横块；这样的设置，使得连接板11受到撞击后，连接板11可以相对连接杆161上移，同时受到缓冲弹簧162向下的弹力，从而使得撞击产生的动力转化为缓冲弹簧162的弹性势能，从而起到一个减震缓冲作用。

作为优选的，本发明中连接板11是一个U型结构，也就是本发明中连接板11包括一个第一横向板101，在第一横向板101两端分别设有一个纵向板102，纵向板102的设置起到一个辅助架高限位作用，避免了检测时铸管5与检测探头1-1直接接触而磨损检测探头1-1，同时作为更大的优化，在本发明中所述连接板11下端设有辅助辊轴15；这里辅助辊轴15就是安装在上述纵向板102上的，纵向板102上可以设置一个凹槽用来防止辅助辊轴15，这里要求辅助辊轴15最下端是凸出纵向板102设置，这样可以在实际使用时，纵向板102不与待测铸管5表面相接触，避免了纵向板102与铸管5之间的滑动摩擦，采用辅助辊轴15的滚动摩擦来代替纵向板102的滑动摩擦，减少对铸管5的外表面划伤；另外，为了可以更好的避免检测探头1-1与铸管5的接触，在本发明中所述检测探头1-1两侧分别设有一个辅助辊轴15；辅助辊轴15可以起到架高检测探头1-1的作用，可以很好的避免检测探头1-1与铸管5相对运动而摩擦损坏的问题。

作为优选的，本发明中所述下压板121上设有探头1-1位置测定机构14，所述探头1-1位置测定机构14包括设置在下压板121的安装架，所述安装架上设有位置传感器141，所述下压板121上设有避让通孔142；探头1-1位置测定机构14，可以用来实时识别检测探头1-1所在位置，可以搭配控制系统和机械臂6实时调节检测探头1-1位置，保证检测探头1-1位置相对稳定，从而保证后续检测的精确性；在本发明中位置传感器141通过支撑框架143设置在避让通孔142上方。

在本发明中检测系统包括控制柜9，控制柜9属于一个公知的技术，这里不再赘述，主要是接收各个传感器、探头1-1总成等部件传递过来的信号，并进行判断。

作为优选的，本发明中所述运管车3放置在运输轨道总成上，所述运输轨道总成包括运行轨道32，运管车3可以根据需要加设驱动机构，驱动机构可以参考现有驱动小车结构，目的就是保证运管车3在运行轨道32上运动；另外，作为优选的，本发明中所述运行轨道32侧面设有铸管5到位识别部；所述铸管5到位识别部包括设置在运行轨道32一侧上的激光到点传感器72和设置在运行轨道32另一侧的传感器反射板71，所述激光到点传感器72与传感器反射板71相对设置；铸管5到位识别部是用来判断铸管5开始测量和接触测量的机构，可以更好的实现铸管5测量的自动化；铸管5到位识别部需要搭配控制柜9进行使用；激光到点传感器72和传感器反射板71形成一个检测线，当铸管5由运管车3运送过来，可以第一时间检测到铸管5是否进入检测空间，以便启动测厚检测。

作为优选的，本发明中所述测厚系统还包括铸管坐标测定机构7，所述铸管坐标测定机构7包括激光测距仪8；激光测距仪8可以用于实时测量运管车3所在位置，与探头1-1总成和铸管5到位识别部配合使用，用来将检测数据同测量位置对应起来，形成壁厚二维数据，方便操作者判断识别；激光测距仪8运来检测运管车3的行走位置，以用来将检测数据同测量位置对应起来，形成壁厚二维数据。

控制柜9用来实现对整个系统进行控制和数据处理。

一种高温铸管5在线用的测厚系统的使用方法；所述使用方法包括如下步骤：

步骤1：铸管5由离心机铸造拔出后，放置在运管车3上；

步骤2：运管车3带动待测铸管5在运行轨道32上运动，在此过程中，运管车3会经过铸管5到位识别部，从而触发激光到点传感器72，系统会在此时进入检测状态，由机械臂6带动探头1-1总成，将探头1-1总成贴合到待测铸管5的管身上；运管车3持续运动，直到完成铸管5全长壁厚检测；探头1-1总成检测到的数据显示在显示屏上供使用者观察确认。

步骤3：步骤2完成后，一个待测铸管5的壁厚检测完毕；如果检测下一个新的铸管5，重复上述操作即可。

工作具体过程，当铸管5由离心机铸造拔出后，由运管车3运送到下一个工序，在此过程中，会触发激光到点传感器72，系统会在此时进入检测状态，由机械臂6带动测厚探头1-1总成，将检测探头1-1以及其连接部件放置在待测铸管5的管身上，在运管小车不用停止的状态下，边走边进行壁厚检测，直到完成全长壁厚检测；控制柜9得到壁厚数据以及激光测距仪8测得的数据，整理得出待测铸管5壁厚的二维数据。

在本发明中探头1-1总成中的检测探头1-1采用的是高温超声波测厚探头1-1。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，包括设置在铸造机出口处的运管车和设置在运管车移动线路上的检测系统；所述检测系统包括壁厚检测机构；所述壁厚检测机构包括探头总成，所述探头总成包括检测探头。

2.根据权利要求1所述的一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，所述运管车包括车体，所述车体上设有支撑机构，所述支撑机构包括设置在车体上的支撑板，所述支撑板两端设有支撑辊轮。

3.根据权利要求1所述的一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，所述探头总成还包括探头控制盒，所述检测探头与探头控制盒相连接，所述探头与探头控制盒间隔分布。

4.根据权利要求1所述的一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，所述测厚系统还包括连接机构，所述检测探头通过连接机构连接有机械臂；所述连接机构包括连接板，所述检测探头设置在连接板上。

5.根据权利要求4所述的一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，所述连接板通过压覆机构与机械臂相连接；所述压覆机构包括下压板和上压板，所述下压板与上压板间隔分布，所述下压板与上压板通过导向压覆机构相连接，所述导向压覆机构包括设置在下压板上的导向杆，所述导向杆穿过上压板设置，在导向杆端部设有限位帽；所述导向杆上设有压覆弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，所述下压板侧面设有限位机构，所述限位机构包括与下压板相连接的转动轴，所述转动轴上设有限位辊轴；所述限位辊轴倾斜设置。

7.根据权利要求5所述的一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，所述下压板与连接板之间通过缓冲机构相连接，所述缓冲机构包括设置在连接板上的连接杆，所述连接板通过连接杆与下压板相连接，所述连接杆上套接有缓冲弹簧；所述连接杆贯穿连接板设置，所述连接杆下端设有限位横块。

8.根据权利要求5所述的一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，所述下压板上设有探头位置测定机构，所述探头位置测定机构包括设置在下压板的安装架，所述安装架上设有位置传感器，所述下压板上设有避让通孔。

9.根据权利要求2所述的一种高温铸管在线用的测厚系统，其特征在于，所述运管车放置在运输轨道总成上，所述运输轨道总成包括运行轨道，所述运行轨道侧面设有铸管到位识别部；所述铸管到位识别部包括设置在运行轨道一侧上的激光到点传感器和设置在运行轨道另一侧的传感器反射板，所述激光到点传感器与传感器反射板相对设置；所述测厚系统还包括铸管坐标测定机构，所述铸管坐标测定机构包括激光测距仪。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种高温铸管在线用的测厚系统的使用方法；其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：

步骤1：铸管由离心机铸造拔出后，放置在运管车上；

步骤2：运管车带动待测铸管在运行轨道上运动，在此过程中，运管车会经过铸管到位识别部，从而触发激光到点传感器，系统会在此时进入检测状态，由机械臂带动探头总成，将探头总成贴合到待测铸管的管身上；运管车持续运动，直到完成铸管全长壁厚检测；探头总成检测到的数据显示在显示屏上供使用者观察确认。

步骤3：步骤2完成后，一个待测铸管的壁厚检测完毕；如果检测下一个新的铸管，重复上述操作即可。

Images