CN114754662A - 一种管材壁厚自动检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于管材检测领域，公开了一种管材壁厚自动检测装置及检测方法，检测装置包括机架、压紧转动机构、水平移动机构、弹力夹持机构和霍尔测量机构；压紧转动机构设置在机架上，用于夹紧待测管材并驱动待测管材沿圆周方向旋转；水平移动机构沿待测管材的长度方向可移动设置在机架上且位于压紧转动机构的下方；弹力夹持机构设置在水平移动机构上；霍尔测量机构包括钢珠、测量杆和主机，所述钢珠用于放置在待测管材内，所述测量杆与主机电连接，测量杆设置在弹力夹持机构上且其头部与待测管材的底部抵接，用于测量头部与放置于待测管材内的钢珠的间距；主机与水平移动机构固定连接。本发明尤其可实现含微气孔烧结塑料管材壁厚的无损检测。

Description

一种管材壁厚自动检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及管材检测技术领域，尤指一种管材壁厚自动检测装置及检测方法。

背景技术

目前，管材壁厚无损检测技术大部分利用超声波技术，其主要用在挤出生产线的在线检测。但是，超声波检测技术要求被检测材料的结构必须是致密的，对于烧结含有微气孔的管材，由于结构中含有空气，导致无法利用超声波技术对壁厚进行准确的测量。

含有微气孔烧结塑料管材广泛用于化工行业液体过滤和膜过滤技术中，因为其生产的特殊性，导致管材壁厚容易出现不均匀的问题，此不良问题必须进行检测，否则会导致后续制品严重不良，并带来巨大的经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种管材壁厚自动检测装置及检测方法，实现自动、无损检测管材的壁厚。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供一种管材壁厚自动检测装置，包括：

机架；

压紧转动机构，设置在所述机架上，用于夹紧待测管材并驱动所述待测管材沿圆周方向旋转；

水平移动机构，沿待测管材的长度方向可移动设置在所述机架上且位于所述压紧转动机构的下方；

弹力夹持机构，设置在所述水平移动机构上；

霍尔测量机构，包括钢珠、测量杆和主机，所述钢珠用于放置在待测管材内，所述测量杆与所述主机电连接，所述测量杆设置在所述弹力夹持机构上且其头部与待测管材的底部抵接，用于测量所述头部与放置于待测管材内的钢珠的间距；所述主机与所述水平移动机构固定连接。

在一些实施方式中，还包括钢珠回收机构，所述钢珠回收机构设置在所述机架上且一端与待测管材抵接，用于回收放置于所述待测管材内的钢珠。

在一些实施方式中，所述钢珠回收机构的数量为两个，一个所述钢珠回收机构与待测管材的一端抵接，另一个所述钢珠回收机构与待测管材的另一端抵接。

在一些实施方式中，所述钢珠回收机构包括支撑件、安装件、回收管和固定片，所述支撑件可移动地设置在所述机架上，所述安装件设置在所述支撑件上，所述安装件上设有卡槽，所述回收管的一端伸入所述卡槽内，另一端与待测管材抵接，所述固定片插设在所述卡槽内并与所述回收管连接，用于对所述回收管进行限位。

在一些实施方式中，所述回收管的内径与待测管材的内径相等，所述回收管的外径与待测管材的外径相等。

在一些实施方式中，所述压紧转动机构包括主动辊轮、从动辊轮、压紧轮、驱动电机和气缸，所述主动辊轮和所述从动辊轮分别设置于所述机架上且相对设置，用于夹持待测管材，所述压紧轮设置在所述机架上且位于所述主动辊轮和所述从动辊轮的上方，所述驱动电机设置于所述机架上用于驱动所述主动辊轮转动，所述气缸设置于所述机架上，用于驱动所述压紧轮向下移动以压紧待测管材。

在一些实施方式中，所述压紧转动机构还包括距离调节单元，所述从动辊轮通过所述距离调节单元与所述机架连接，所述距离调节单元用于调节所述从动辊轮与所述主动辊轮的间距。

在一些实施方式中，所述距离调节单元包括调节件、滑块、第一调节螺母和第二调节螺母，所述调节件包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述调节件设置在所述机架上，所述滑块可移动地设置在所述调节件内，所述从动辊轮与所述滑块连接，所述第一调节螺母穿过所述调节件的第一侧壁并与所述滑块的一侧抵接，所述第二调节螺母穿过所述调节件的第二侧壁并与所述滑块的另一侧抵接，转动所述第一调节螺母和所述第二调节螺母时，使所述滑块移动，并使所述从动辊轮靠近或远离所述主动辊轮。

在一些实施方式中，所述弹力夹持机构包括固定架、上浮动板、下浮动板、第一弹簧、第二弹簧、导杆、限位件和夹持件，所述固定架包括底板和侧板，所述底板固定在所述水平移动机构上；

所述下浮动板的第一端与所述侧板可转动连接，所述下浮动板的第二端与所述夹持件可转动连接；

所述上浮动板设置在所述下浮动板的上方，所述上浮动板的第一端与所述侧板可转动连接且端部延伸至所述侧板的一侧，所述上浮动板的第二端位于所述侧板的另一侧且与所述夹持件可转动连接；

所述第一弹簧设置在所述侧板背离所述底板的一侧，所述第一弹簧的一端与侧板连接，另一端与上浮动板的第一端连接；

所述导杆穿过所述上浮动板和所述下浮动板且与所述底板连接，所述第二弹簧套设在所述导杆上且位于所述下浮动板和所述底板之间；

所述限位件设置在所述导杆上且与所述上浮动板远离所述下浮动板的一侧抵接，所述夹持件用于夹持测量杆。

在一些实施方式中，所述夹持件包括连接部和夹持部，所述连接部与所述上浮动板的第二端和所述下浮动板的第二端分别可转动连接，所述夹持部设置在所述连接部朝向所述侧板的一侧，用于夹持测量杆。

在一些实施方式中，所述夹持部上设有夹持孔和开缝，所述夹持孔和所述开缝分别沿所述夹持部的厚度方向贯穿所述夹持部，所述开缝与所述夹持孔连通，缩小所述开缝的大小时可使所述夹持孔夹紧测量杆。

在一些实施方式中，所述水平移动机构包括固定板、水平导轨和电机，弹力夹持机构设置在所述固定板上，所述水平导轨沿待测管材的长度方向延伸设置，所述固定板可移动地设置在所述水平导轨上，所述电机设置在所述固定板上并驱动所述固定板沿所述水平导轨移动。

另一方面，还提供一种管材壁厚自动检测装置的检测方法，所述管材壁厚自动检测装置为上述任一实施方式所述的管材壁厚自动检测装置，所述检测方法包括：

压紧转动机构驱动待测管材以预设速度沿圆周方向连续旋转；

水平移动机构驱动霍尔测量机构的测量杆沿待测管材的长度方向移动，以测量待测管材不同位置的厚度。

又一方面，还提供一种管材壁厚自动检测装置的检测方法，所述管材壁厚自动检测装置为上述任一实施方式所述的管材壁厚自动检测装置，所述检测方法包括：

步骤一：压紧转动机构驱动待测管材沿圆周方向旋转预设角度后停止；

步骤二：水平移动机构驱动霍尔测量机构的测量杆沿待测管材的长度方向移动；

重复上述步骤一和步骤二，直至待测管材旋转一圈。

本发明的技术效果在于：

(1)本发明压紧转动机构可驱动待测管材作圆周运动，水平移动机构可驱动测量杆沿直线运动，以根据要求测量间距点，通过巧妙的圆周运动和直线运动的结合，并合理利用霍尔效应检测设备，能够实现非磁性管材壁厚的无损检测，尤其是有效地解决含微气孔烧结塑料管材壁厚的无损检测，并根据要求区分不合格品，本检测装置应用范围广。

(2)本检测装置结构紧凑，能够连续往复测量管材壁厚，检测效率高。另外，通过钢珠回收机构的设计和使用，避免每次测量钢珠的掉落和放入问题，同时提升检测效率。

(3)通过双弹簧和双浮动板结构夹持测量杆，在弹簧弹力的作用下，带动上浮动板和下浮动板沿转轴上下浮动，使测量杆以合适的弹力贴紧待测管材，测量准确度高，结构安全稳定，且测量杆下端的引线不会干扰第一弹簧和第二弹簧，避免了测量杆下端线材或者引线对弹簧支撑结构的影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本申请具体实施例提供的一种管材壁厚自动检测装置的侧视图；

图2是图1中A处放大图；

图3是本申请具体实施例提供的一种管材壁厚自动检测装置的主视图；

图4是本申请具体实施例提供的一种管材壁厚自动检测装置的部分俯视图；

图5是本申请具体实施例提供的弹力夹持机构的侧视图；

图6是本申请具体实施例提供的弹力夹持机构的俯视图。

附图标号说明：

10、机架；20、压紧转动机构；21、主动辊轮；211、主动支撑架；22、从动辊轮；221、从动支撑架；23、压紧轮；24、驱动电机；25、气缸；26、调节件；261、第一侧壁；262、第二侧壁；27、滑块；281、第一调节螺母；282、第二调节螺母；29、滑移导轨；30、水平移动机构；31、固定板；32、水平导轨；33、电机；34、齿轮；35、齿条；40、弹力夹持机构；41、固定架；411、底板；4111、腰形孔；412、侧板；42、上浮动板；43、下浮动板；44、第一弹簧；45、第二弹簧；46、导杆；47、限位件；48、夹持件；481、连接部；482、夹持部；483、开缝；50、待测管材；61、钢珠；62、测量杆；63、主机；70、钢珠回收机构；71、支撑件；72、安装件；73、回收管；74、固定片；80、操作屏；90、警示灯。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的一个实施例中，如图1至图3所示，一种管材壁厚自动检测装置，包括机架10、压紧转动机构20、水平移动机构30、弹力夹持机构40和霍尔测量机构。

压紧转动机构20设置在机架10上，用于夹紧待测管材50并驱动待测管材50沿圆周方向旋转；水平移动机构30沿待测管材50的长度方向(轴向)可移动设置在机架10上且位于压紧转动机构20的下方；弹力夹持机构40设置在水平移动机构30上；霍尔测量机构包括钢珠61、测量杆62和主机63，钢珠61用于放置在待测管材50内，测量杆62与主机63电连接，测量杆62设置在弹力夹持机构40上且测量杆62的头部与待测管材50的底部抵接，用于测量头部与放置于待测管材50内的钢珠61的间距；主机63与水平移动机构30固定连接。

具体的，本发明采用霍尔效应检测技术来检测待测管材50的壁厚。检测时，霍尔测量机构的磁性钢珠61放置在待测管材50内部，测量杆62的头部吸住放置于待测管材50内部的钢珠61，测量杆62可测量出其头部与钢珠61的间距，而测量杆62头部与钢珠61的间距即为待测管材50的壁厚。由于检测装置利用霍尔效应原理，钢珠61和测量杆62利用磁性相吸贴紧待测管材50管壁而达到测量待测管材50壁厚的效果，所以本检测装置的结构件和支撑件等，均必须使用非磁性材料，对应的本检测装置只能检测非磁性管材。

待测管材50由压紧转动机构20夹紧，压紧转动机构20可驱动待测管材50沿待测管材50的圆周方向旋转。测量杆62由弹力夹持机构40夹持，弹力夹持机构40在弹力的作用下可提供给测量杆62合适的弹力，使测量杆62以一定的力度贴紧在待测管材50上。

弹力夹持机构40设置在水平移动机构30上，水平移动机构30沿待测管材50的长度方向(轴向)可移动，水平移动机构30可带动弹力夹持机构40和测量杆62一起沿待测管材50的长度方向移动，以使测量杆62可测量待测管材50沿长度方向的不同点的厚度，同时配合待测管材50沿圆周方向的旋转，可实现对待测管材50进行全范围间距点的壁厚检测。

如图4所示，水平移动机构30包括固定板31、水平导轨32和电机33，弹力夹持机构40设置在固定板31上，水平导轨32沿待测管材50的长度方向(轴向)延伸设置，固定板31可移动地设置在水平导轨32上，电机33设置在固定板31上并驱动固定板31沿水平导轨32移动，固定板31沿水平导轨32移动时带动弹力夹持机构40沿待测管材50的长度方向移动。

进一步地，水平移动机构30还包括齿轮34和齿条35，齿轮34与电机33的输出轴固定连接，齿条35设置在机架10上且沿待测管材50的长度方向延伸设置，齿轮34与齿条35啮合，电机33的输出轴旋转时通过齿轮34与齿条35的作用使固定板31沿水平导轨32移动。

本发明利用霍尔效应检测技术，结合合理的机械结构，可实现对非磁性管材，尤其是对含有微气孔的烧结塑料管材进行全方位的壁厚无损自动检测，不仅检测效率高，结构简单，节省人力，而且可避免管材因壁厚不均匀带来后续制品不良的问题，从而降低经济损失。

在一些实施例中，如图3所示，管材壁厚自动检测装置还包括钢珠回收机构70，钢珠回收机构70设置在机架10上且一端与待测管材50抵接，用于回收放置于待测管材50内的钢珠61。当一根待测管材50检测完成后，可通过钢珠回收机构70将钢珠61回收至钢珠回收机构70内，放入新的待测管材50后，再将钢珠61从钢珠回收机构70内吸出并使钢珠61进入新的待测管材50内进行测量。通过设置钢珠回收机构70，可避免每次测量时钢珠61的掉落和放入问题，提升测量效率。

优选地，钢珠回收机构70的数量为两个，一个钢珠回收机构70与待测管材50的一端抵接，另一个钢珠回收机构70与待测管材50的另一端抵接。设置两个钢珠回收机构70，可使检测装置测量完一根待测管材50后，钢珠61和测量杆62都不用返回到起始端，通过数据重置就可再次进行测量，实现来回测量，提升测量效率。例如，第一根管材测量完成时，测量杆62和钢珠61从左端移动到右端，钢珠61被回收至右端的钢珠回收机构70内，新放入第二根管材，测量杆62将钢珠61从右端的钢珠回收机构70内吸入第二根管材的右端，并可直接从右端向左端进行测量，实现来回测量，提升检测效率。

如图3所示，钢珠回收机构70包括支撑件71、安装件72、回收管73和固定片74，支撑件71可移动地设置在机架10上，以改变支撑件71在机架10上的位置，进而调节回收管73的位置；支撑件71可以是支撑架、支撑杆等具有支撑作用的部件。

安装件72设置在支撑件71上，安装件72上设有卡槽，回收管73的一端伸入卡槽内，另一端与待测管材50抵接，固定片74插设在卡槽内并与回收管73连接，用于对回收管73进行限位。回收管73安装在卡槽内后通过固定片74进行限位，以限制回收管73的左右移动。回收管73与待测管材50抵接，待测管材50测量完成后，测量杆62将待测管材50内的钢珠61吸入回收管73内，此时测量杆62与回收管73的外壁抵接，测量下一个待测管材50时，测量杆62移动至待测管材50的外壁并将回收管73内的钢珠61吸入待测管材50内。

在一些实施例中，如图2所示，压紧转动机构20包括主动辊轮21、从动辊轮22、压紧轮23、驱动电机24和气缸25，主动辊轮21和从动辊轮22分别设置于机架10上且沿待测管材50的径向相对设置，用于夹持待测管材50，主动辊轮21可通过主动支撑架211连接在机架10上，从动辊轮22可通过从动支撑架221连接在机架10上，压紧轮23设置在机架10上且位于主动辊轮21和从动辊轮22的上方，驱动电机24设置于机架10上用于驱动主动辊轮21转动，气缸25设置于机架10上，用于驱动压紧轮23向下移动以压紧待测管材50。

待测管材50设置在主动辊轮21和从动辊轮22之间，待测管材50上方通过压紧轮23压紧，以使待测管材50保持直线度。压紧轮23下压时，可先根据待测管材50的尺寸，确定压紧轮23的下压位置，然后通过气缸25驱动压紧轮23下压，如需调节压力大小，调节气缸25进气口气量即可，以保证待测管材50与主动辊轮21同步转动。

为了防止辊轮摩擦损伤待测管材50，同时防止待测管材50打滑，主动辊轮21和从动辊轮22外包裹有橡胶。主动辊轮21通过驱动电机24驱动转动时可带动待测管材50与主动辊轮21同步转动。主动辊轮21和从动辊轮22的长度根据待测管材50的长度需要进行设置，也可做成分段式进行拼接。

进一步地，压紧转动机构20还包括距离调节单元，从动辊轮22通过距离调节单元与机架10连接，距离调节单元用于调节从动辊轮22与主动辊轮21的间距。根据待测管材50的管径大小，调节从动辊轮22与主动辊轮21的间距，使主动辊轮21与从动辊轮22之间的间隙适配待测管材50的管径大小。通过设置距离调节单元，可使检测装置可检测不同管径的管材，提高检测装置的适用范围。

如图2所示，距离调节单元包括调节件26、滑块27、第一调节螺母281和第二调节螺母282，调节件26包括相对设置的第一侧壁261和第二侧壁262，第一侧壁261和第二侧壁262沿着待测管材50的径向间隔设置，调节件26为U形件，调节件26设置在机架10上，滑块27可移动地设置在调节件26内，从动辊轮22与滑块27连接，第一调节螺母281穿过调节件26的第一侧壁261并与滑块27的一侧抵接，第二调节螺母282穿过调节件26的第二侧壁262并与滑块27的另一侧抵接，转动第一调节螺母281和第二调节螺母282时，使滑块27靠近或远离主动辊轮21，进而使从动辊轮22靠近或远离主动辊轮21，以缩小或增大从动辊轮22与主动辊轮21的间距。

示例性的，第一侧壁261靠近主动辊轮21设置，第二侧壁262设置在第一侧壁261远离主动辊轮21的一侧，需要缩小从动辊轮22与主动辊轮21的间距时，可旋松第一调节螺母281，旋紧第二调节螺母282，使滑块27沿靠近主动辊轮21的方向移动，并带动从动辊轮22靠近主动辊轮21，以缩小从动辊轮22与主动辊轮21的间距；需要增大从动辊轮22与主动辊轮21的间距时，可旋松第二调节螺母282，旋紧第一调节螺母281，使滑块27沿远离主动辊轮21的方向移动，并带动从动辊轮22远离主动辊轮21，以增大从动辊轮22与主动辊轮21的间距。

距离调节单元还包括滑移导轨29和从动支撑架221，滑移导轨29设置在滑块27上，从动支撑架221的一端与滑移导轨29连接，另一端与从动辊轮22连接。从动辊轮22通过从动支撑架221与滑移导轨29连接，滑移导轨29与滑块27连接，滑块27移动时带动滑移导轨29移动，并带动滑移导轨29上的从动支撑架221和从动辊轮22一起移动，以增大或缩小从动辊轮22与主动辊轮21的间距。霍尔测量机构的主机63位于滑移导轨29远离从动辊轮22的一侧，主机63通过连接杆与水平移动机构30的固定板31连接，连接杆位于滑移导轨29的下方，水平移动机构30带动主机63一起移动。

在一些实施例中，如图5和图6所示，弹力夹持机构40包括固定架41、上浮动板42、下浮动板43、第一弹簧44、第二弹簧45、导杆46、限位件47和夹持件48，固定架41包括底板411和侧板412，底板411固定在水平移动机构30的固定板31上；下浮动板43的第一端与侧板412可转动连接，下浮动板43的第二端与夹持件48可转动连接；上浮动板42设置在下浮动板43的上方，上浮动板42的第一端与侧板412可转动连接且端部延伸至侧板412的一侧，上浮动板42的第二端位于侧板412的另一侧且与夹持件48可转动连接；第一弹簧44设置在侧板412背离底板411的一侧，第一弹簧44的一端与侧板412连接，第一弹簧44的另一端与上浮动板42的第一端连接；导杆46穿过上浮动板42和下浮动板43且与底板411连接，第二弹簧45套设在导杆46上且位于下浮动板43和底板411之间；限位件47设置在导杆46上且与上浮动板42远离下浮动板43的一侧抵接，夹持件48用于夹持测量杆62。

夹持件48包括连接部481和夹持部482，连接部481和夹持部482可一体成型，也可分体成型后通过螺栓连接，连接部481与上浮动板42的第二端和下浮动板43的第二端分别可转动连接，夹持部482设置在连接部481朝向侧板412的一侧，用于夹持测量杆62。

具体的，固定架41包括底板411和侧板412，侧板412与底板411连接形成L形部件，底板411上设有腰形孔4111，底板411通过螺栓等紧固件固定在水平移动机构30的固定板31上，底板411上的腰形孔4111可调节固定架41在固定板31上的安装位置，以调节弹力夹持机构40的安装位置。

侧板412的上部设有凹槽，上浮动板42和下浮动板43的第一端分别设置在凹槽内且通过转轴与侧板412可转动连接。

夹持件48的夹持部482与连接部481连接形成倒L形，夹持部482水平设置，连接部481竖直设置，连接部481的底部设有凹槽，上浮动板42和下浮动板43的第二端分别设置在连接部481的凹槽内且通过转轴与连接部481可转动连接。

导杆46的外侧壁设有外螺纹，限位件47与导杆46螺纹连接，拧紧限位件47，可限制上浮动板42和下浮动板43的位置。上浮动板42的第一端通过第一弹簧44形成拉力，下浮动板43通过导杆46上的第二弹簧45形成支撑力，这样上下浮动板在两根弹簧的作用下，可带动夹持件48上下浮动，进而带动夹持件48上的测量杆62上下移动，使测量杆62保持合理的弹力贴紧在待测管材50上。

夹持部482上设有夹持孔和开缝483，夹持孔和开缝483分别沿夹持部482的厚度方向贯穿夹持部482，开缝483与夹持孔连通，缩小开缝483的大小时可使夹持孔夹紧测量杆62。测量杆62安装在夹持孔内，通过固定螺栓锁紧开缝483的两侧以缩小开缝间距时，可将测量杆62紧固在夹持孔内。

上浮动板42和下浮动板43上分别设有用于避让测量杆62的开孔，测量杆62伸出夹持部482的区域位于开孔内，以确保测量杆62顺利通过上浮动板42和下浮动板43。

实际使用时，先松开固定螺栓，以上下调节测量杆62的位置，测量杆62的位置大致合适后(此时测量杆62的头部位置稍高于待测管材50底部的高度)，用手下压夹持件48，在第一弹簧44的拉力和第二弹簧45的支撑力的作用下，使测量杆62可顶住贴合待测管材50。

因为霍尔效应的测量是利用钢珠61与测量杆62的磁力双向贴紧待测管材50，钢珠61在磁力的作用下是贴紧待测管材50内壁的，测量杆62如果没有一定的张紧应力的话，测量杆62极有可能不完全或者测量过程中不全程贴紧待测管材50，这样测量的数据是不准确的。另外如果张紧应力太大的话，又会导致测量杆62与待测管材50摩擦加大，一方面容易破坏测量杆62，另一方面容易让测量杆62压入待测管材50中导致待测管材50产生压痕和测量数据不准确。

目前常使用一根弹簧直接顶住测量杆62，因为测量杆62有连接主机63的导线，导线从弹簧的侧面穿过容易导致弹簧在受压缩时受力不均，使弹力不均匀，易折弯，且每次调节不方便。

本实施例通过双弹簧和双浮动板结构夹持测量杆62，在弹簧弹力的作用下，带动上浮动板42和下浮动板43沿转轴上下浮动，使测量杆62以合适的弹力贴紧待测管材50，且测量杆62下端的引线不会干扰第一弹簧44和第二弹簧45，避免了测量杆62下端线材或者引线对弹簧支撑结构的影响。

管材壁厚自动检测装置的一种检测方法为：

压紧转动机构20驱动待测管材50以预设速度沿圆周方向连续旋转；

水平移动机构30驱动霍尔测量机构的测量杆62沿待测管材50的长度方向移动，以测量待测管材50不同位置的厚度。

具体的，操作检测装置上的操作屏80，在驱动电机24和同步带的作用下驱动主动辊轮21转动，并带动待测管材50以一定的速度沿圆周方向旋转。

同时控制水平移动机构30的电机33通过齿轮34和齿条35驱动，使水平移动机构30沿着水平导轨32以一定的速度滑动，并带动水平移动机构30上的弹力夹持机构40和测量杆62一起移动。

霍尔测量机构的主机63固定在水平移动机构30的固定板31上，也随水平移动机构30一起移动，主机63根据测量杆62测量信号，在主机63上显示实时测量数据，并进行存储记录。

测量完一根管材，数据记录后，钢珠61和测量杆62进入钢珠回收机构70的回收管73位置，钢珠61和测量杆62移出待测管材50进入回收管73，取出已检测完的管材进行分类摆放，然后放入新的待测管材50再进行测量，再次测量时，测量杆62移动到新的待测管材50下端外侧，钢珠61在磁力作用下同时进入新的待测管材50，在自动控制下进入测量流程。本装置测量杆62在定位和自动控制作用下，可以实现双向往复测量，不必要让测量杆62返回到起始端，通过数据重置就可以进行再次测量，提升测量效率。

测量前，在霍尔测量机构上设置误差允许范围，当壁厚测量值超出上述设定范围后，检测装置上的警示灯90闪烁红灯，系统发出报警声，当测量值在设定范围内，警示灯90则亮绿灯并静音。

管材连续检测依靠测量杆62来回移动实现，测量杆62的来回移动通过固定板31上的电机33实现，电机33依靠齿轮齿条传动机构来驱动水平移动机构30的固定板31移动。通过控制主动辊轮21的驱动电机24的转速和测量杆62的电机33的移动速度，可以实现不同螺距的螺旋测量方式，满足测量间距的需要。

管材壁厚自动检测装置的另一种检测方法为：

步骤一：压紧转动机构20驱动待测管材50沿圆周方向旋转预设角度后停止；

步骤二：水平移动机构30驱动霍尔测量机构的测量杆62沿待测管材50的长度方向移动；

重复上述步骤一和步骤二，直至待测管材50旋转一圈。

具体的，通过主动辊轮21的驱动电机24控制主动辊轮21的转动角度，主动辊轮21每旋转一定角度后停止，让测量杆62的电机33以一定的速度驱动测量杆62移动进行测量，测量行程走完后，再让主动辊轮21的驱动电机24驱动主动辊轮21旋转一定角度，重复测量，并记录数据，直到待测管材50旋转完一周。本测量方式根据一定角度实现不同间距的直线测量方式，与上述螺旋测量方式有同样的测量效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，包括：

机架；

压紧转动机构，设置在所述机架上，用于夹紧待测管材并驱动所述待测管材沿圆周方向旋转；

水平移动机构，沿待测管材的长度方向可移动设置在所述机架上且位于所述压紧转动机构的下方；

弹力夹持机构，设置在所述水平移动机构上；

霍尔测量机构，包括钢珠、测量杆和主机，所述钢珠用于放置在待测管材内，所述测量杆与所述主机电连接，所述测量杆设置在所述弹力夹持机构上且其头部与待测管材的底部抵接，用于测量所述头部与放置于待测管材内的钢珠的间距；所述主机与所述水平移动机构固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

还包括钢珠回收机构，所述钢珠回收机构设置在所述机架上且一端与待测管材抵接，用于回收放置于所述待测管材内的钢珠。

3.根据权利要求2所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述钢珠回收机构的数量为两个，一个所述钢珠回收机构与待测管材的一端抵接，另一个所述钢珠回收机构与待测管材的另一端抵接。

4.根据权利要求2或3所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述钢珠回收机构包括支撑件、安装件、回收管和固定片，所述支撑件可移动地设置在所述机架上，所述安装件设置在所述支撑件上，所述安装件上设有卡槽，所述回收管的一端伸入所述卡槽内，另一端与待测管材抵接，所述固定片插设在所述卡槽内并与所述回收管连接，用于对所述回收管进行限位。

5.根据权利要求4所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述回收管的内径与待测管材的内径相等，所述回收管的外径与待测管材的外径相等。

6.根据权利要求1至3任一项所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述压紧转动机构包括主动辊轮、从动辊轮、压紧轮、驱动电机和气缸，所述主动辊轮和所述从动辊轮分别设置于所述机架上且相对设置，用于夹持待测管材，所述压紧轮设置在所述机架上且位于所述主动辊轮和所述从动辊轮的上方，所述驱动电机设置于所述机架上用于驱动所述主动辊轮转动，所述气缸设置于所述机架上，用于驱动所述压紧轮向下移动以压紧待测管材。

7.根据权利要求6所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述压紧转动机构还包括距离调节单元，所述从动辊轮通过所述距离调节单元与所述机架连接，所述距离调节单元用于调节所述从动辊轮与所述主动辊轮的间距。

8.根据权利要求7所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述距离调节单元包括调节件、滑块、第一调节螺母和第二调节螺母，所述调节件包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述调节件设置在所述机架上，所述滑块可移动地设置在所述调节件内，所述从动辊轮与所述滑块连接，所述第一调节螺母穿过所述调节件的第一侧壁并与所述滑块的一侧抵接，所述第二调节螺母穿过所述调节件的第二侧壁并与所述滑块的另一侧抵接，转动所述第一调节螺母和所述第二调节螺母时，使所述滑块移动，并使所述从动辊轮靠近或远离所述主动辊轮。

9.根据权利要求1至3任一项所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述弹力夹持机构包括固定架、上浮动板、下浮动板、第一弹簧、第二弹簧、导杆、限位件和夹持件，所述固定架包括底板和侧板，所述底板固定在所述水平移动机构上；

所述下浮动板的第一端与所述侧板可转动连接，所述下浮动板的第二端与所述夹持件可转动连接；

所述上浮动板设置在所述下浮动板的上方，所述上浮动板的第一端与所述侧板可转动连接且端部延伸至所述侧板的一侧，所述上浮动板的第二端位于所述侧板的另一侧且与所述夹持件可转动连接；

所述第一弹簧设置在所述侧板背离所述底板的一侧，所述第一弹簧的一端与侧板连接，另一端与上浮动板的第一端连接；

所述导杆穿过所述上浮动板和所述下浮动板且与所述底板连接，所述第二弹簧套设在所述导杆上且位于所述下浮动板和所述底板之间；

所述限位件设置在所述导杆上且与所述上浮动板远离所述下浮动板的一侧抵接，所述夹持件用于夹持测量杆。

10.根据权利要求9所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述夹持件包括连接部和夹持部，所述连接部与所述上浮动板的第二端和所述下浮动板的第二端分别可转动连接，所述夹持部设置在所述连接部朝向所述侧板的一侧，用于夹持测量杆。

11.根据权利要求10所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述夹持部上设有夹持孔和开缝，所述夹持孔和所述开缝分别沿所述夹持部的厚度方向贯穿所述夹持部，所述开缝与所述夹持孔连通，缩小所述开缝的大小时可使所述夹持孔夹紧测量杆。

12.根据权利要求1所述的一种管材壁厚自动检测装置，其特征在于，

所述水平移动机构包括固定板、水平导轨和电机，弹力夹持机构设置在所述固定板上，所述水平导轨沿待测管材的长度方向延伸设置，所述固定板可移动地设置在所述水平导轨上，所述电机设置在所述固定板上并驱动所述固定板沿所述水平导轨移动。

13.一种管材壁厚自动检测装置的检测方法，其特征在于，所述管材壁厚自动检测装置为权利要求1-12任一项所述的管材壁厚自动检测装置，所述检测方法包括：

压紧转动机构驱动待测管材以预设速度沿圆周方向连续旋转；

水平移动机构驱动霍尔测量机构的测量杆沿待测管材的长度方向移动，以测量待测管材不同位置的厚度。

14.一种管材壁厚自动检测装置的检测方法，其特征在于，所述管材壁厚自动检测装置为权利要求1-12任一项所述的管材壁厚自动检测装置，所述检测方法包括：

步骤一：压紧转动机构驱动待测管材沿圆周方向旋转预设角度后停止；

步骤二：水平移动机构驱动霍尔测量机构的测量杆沿待测管材的长度方向移动；

重复上述步骤一和步骤二，直至待测管材旋转一圈。

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