CN209849332U - 一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，该装置设有出料机构框架和支撑分选机构，出料机构框架上设有出料牵引机构和出料夹持机构，出料牵引机构设置在出料机构框架上，用于带动出料夹持机构做水平运动，出料夹持机构上设有夹持气爪和与气爪相连的夹持模块；一个或多个支撑分选机构设置在出料机构框架上，支撑分选机构用于检测过程中检材的支撑和自动分选；出料机构框架两侧分别设有出料不合格区货架和出料合格区货架。本实用新型所述自动输出分选装置可实现有、无缺陷的丝/棒/管材自动分选的全流程自动化过程，保障了快速检测的实现，大幅提高检测效率。

Description

一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置

技术领域

本实用新型涉及丝/棒/管材无损检测技术，提供一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置。

背景技术

航空、航天、核工业、特种设备及医疗等领域，丝/棒/管材做为基本原料形式应用广泛，如果丝/棒/管材存在裂纹、夹杂等缺陷将严重影响产品的使用安全，造成严重的后果。超声检测方法一般是产品质量检测方法中规定的必须采用的方法之一，大批量检材的检测大都采用自动检测的方法。

目前公开的自动检测方法中，在检材的行进方面大都采用滚轮摩擦驱动的方式。这种摩擦驱动的方式容易发生丢转或者打滑的情况，速度控制不够精准；不同直径的检材需要调整多个驱动轮的高度来保证对心性，操作过程繁琐，效率低。针对截面形状为非圆形的检材，如方棒、六棱棒等，需按规格设计制作对应滚轮，通用性较差。

另外很少有检测装置可直接进行检材的自动分选，这大大降低了大批量管材的检测效率。

本实用新型提供了一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，检材以高速夹持牵引方式高速通过丝/棒/管材检测装置，并利用升降式分选机构完成自动分选，能够有效实现丝/棒/管材的高速自动化检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，该装置采用检材直线传送的方式，可实现小直径丝/棒/管材直入式快速分选。

本实用新型技术方案如下：

一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：该装置设有牵引输出分选机构5和丝/棒/管材检测装置3，牵引输出分选机构5位于丝/棒/管材检测装置3检材输出一侧，所述牵引输出分选机构5由出料机构框架51和支撑分选机构56组成；

出料机构框架51上设有出料牵引机构和出料夹持机构55，出料牵引机构设置在出料机构框架51上，用于带动出料夹持机构55做水平运动，出料夹持机构55上设有夹持气爪和与气爪相连的夹持模块；

一个或多个支撑分选机构56设置在出料机构框架51上，每个支撑分选机构56由支撑分选机构框架561、支撑分选机构控制箱562、举升机构气缸563、举升支架564、夹持气缸565、夹持机构566、合格分选气缸567、不合格分选气缸568和分选托板569组成；支撑分选机构框架561一侧设有支撑分选机构控制箱562，另一侧设有举升机构气缸563；举升机构气缸563的伸缩方向上连接有举升支架564，举升支架564上方连接有夹持气缸565和夹持机构566，所述夹持机构566由支架和三个相互平行设置的滚轮构成；举升支架564的两侧分别设有合格分选气缸567和不合格分选气缸568，合格分选气缸567和不合格分选气缸568上分别连接有一个L形分选托板569，两个分选托板569的安装方向呈镜像，分选托板569的长边与水平方向呈一定角度；

在出料夹持机构55夹持检材移动过程中，每个支撑分选机构56依次升起，对检材起到固定和支撑作用，其中支撑分选机构56的升起数量与检材的长度有关；检材完全穿出检测单元后根据检材的缺陷情况，由支撑分选机构56完成自动分选；出料机构框架51两侧分别设有出料不合格区货架57和出料合格区货架58。

作为优选的技术方案：

所述出料牵引机构由出料机构导轨52、出料机构齿条53和出料移动单元54组成，出料机构导轨52铺设于出料机构框架51之上，出料移动单元54位于出料机构导轨52上，并由出料机构齿条53带动其运动，出料夹持机构55设置于出料移动单元54上。

所述分选托板569的长边与水平方向呈10°-30°角。

所述支撑分选机构控制箱562内部设有用于气缸控制的可编程控制器及电磁阀、调压阀等。

所述丝/棒/管材检测装置3为检测丝/棒/管材缺陷设备或检测系统，如超声或涡流检测设备或检测系统。

所述自动输出分选装置还可设有自动夹持输入机构1，自动夹持输入机构1和牵引输出分选机构5分别位于丝/棒/管材检测装置3的入料侧和出料侧，其中：

所述自动夹持输入机构1包括上料货架框架11和自动上料机构框架14，上料货架12通过高度调节机构13设置在上料货架框架11上方，所述上料货架12设有一个或多个支撑部，用于支撑检材；自动上料机构框架14位于上料货架框架11一侧，其上设有上料移动单元15和上料定心装置17，上料夹持机构16设置在上料移动单元15上，用于夹持检材，上料移动单元15可带动上料夹持机构16做水平运动。

上料定心装置17由可调节高度的支架和支撑滚轮构成。

所述自动输出分选装置设有操作控制平台2和信号处理单元4，操作控制平台2位于自动夹持输入机构1和牵引输出分选机构5之间，用于承载丝/棒/管材检测装置3和信号处理单元4，信号处理单元4与丝/棒/管材检测装置3相连，用于接收、处理与显示承载丝/棒/管材检测装置3的检测信息。

上料货架框架11、自动上料机构框架14、丝/棒/管材检测装置3、出料机构框架51之间通过连接板和紧固螺丝连接与固定。

本实用新型所述自动输出分选装置可实现有、无缺陷的丝/棒/管材自动分选的全流程自动化过程，保障了快速检测的实现，大幅提高检测效率。

附图说明

图1实施例1所述自动输出分选装置结构图。

图2支撑分选机构结构图。

图3实施例2所述自动输出分选装置结构图。

图4自动夹持输入机构结构图。

图5无端部盲区丝/棒/管材超声检测仪基本原理图。

图6无端部盲区丝/棒/管材超声检测仪结构侧视图。

图7无端部盲区丝/棒/管材超声检测仪结构俯视图。

图8环形阵列检测单元结构图。

具体实施方式

实施例1

一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，该装置设有牵引输出分选机构和丝/棒/管材检测装置，牵引输出分选机构5位于丝/棒/管材检测装置3检材输出一侧，所述牵引输出分选机构5结构如图1、2所示，由出料机构框架51和支撑分选机构56组成；

其中：

所述出料机构框架51上设有出料机构导轨52，外侧设有出料机构齿条53，出料移动单元54和出料夹持机构55，出料移动单元54通过滑块与出料机构导轨52相连，出料移动单元54的移动电机轴上连接有齿轮，通过齿轮与齿条的啮合传动实现出料移动单元54的精确位移，出料夹持机构55上设有夹持气爪和与气爪相连的夹持模块，用于出料过程中检材的夹持和牵引；

所述支撑分选机构56设有五个，每个支撑分选机构56包括支撑分选机构框架561，支撑分选机构控制箱562，举升机构气缸563，举升支架564，夹持气缸565，夹持机构566，合格分选气缸567，不合格分选气缸568，分选托板569。

其中，支撑分选机构框架561底部通过紧固螺丝固定在出料机构框架51上，支撑分选机构框架561上设有支撑分选机构控制箱562和举升机构气缸563，支撑分选机构控制箱562内部设有用于气缸控制的可编程控制器及电磁阀、调压阀等，所述控制器可接收来自丝/棒/管材检测装置3的检测结果，并进一步控制各气缸的升降，举升机构气缸563伸缩方向上连接有U形的举升支架564，检材出料过程中，举升支架564在举升机构气缸563的控制下实现升起和落下动作。举升支架564上方连接有夹持气缸565和夹持机构566，所述夹持机构566由支架和三个滚轮构成，在检测过程中对检材起到支撑和定心作用；通过夹持气缸565的伸缩来完成夹持机构566对检材的夹持和打开动作，保证出料过程中检材的中心始终在一条直线上。

举升支架564的两侧分别设有合格分选气缸567和不合格分选气缸568，通过合格和不合格气缸的伸缩动作完成对检材的托举和分选。合格分选气缸567和不合格分选气缸568上分别连接有一个“L形”的分选托板569，用于合格、不合格检材的分选，两个分选托板569呈镜像安装，当其同时升起时，能够支撑并固定检材，且分选托板569的长边与水平方向呈一定角度，使其在单独一侧处于升起状态时，检材能够自然滑落到对应的货架上。

出料机构框架51前方连接有出料不合格区货架57，后方连接有出料合格区货架58，用于分选过后合格、不合格检材的放置。

当检材一端从丝/棒/管材检测装置3输出时，出料夹持机构55快速夹持检材，并牵引其离开丝/棒/管材检测装置3，在检材移动过程中，每个支撑分选机构56的举升支架564依次升起，分选开始前，夹持机构566处于夹持状态，待检材停止移动后，进入分选阶段，首先夹持机构566打开，其次合格分选气缸567和不合格分选气缸568同时升起，检材被举升到高于出料货架的高度上，然后根据检材的合格或不合格情况，合格分选气缸567或不合格分选气缸568落下，检材自动滑落到对应货架上(若检材合格，则不合格分选气缸568落下，检材经由合格分选气缸567上的分选托板569自然滑落到出料合格区货架57上)。待检材完全落到出料区货架上后，举升支架564落下，同时处于升起状态的合格分选气缸567或不合格分选气缸568也落下，完成一次分选过程。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：

所述装置还设有自动夹持输入机构1、操作控制平台2和信号处理单元4，具体结构如下：

如图3所示，一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，包括自动夹持输入机构1、操作控制平台2、丝/棒/管材检测装置3、信号处理单元4、牵引输出分选机构5；

其中，操作控制平台2承载丝/棒/管材检测装置3和信号处理单元4，其左右两侧分别连接自动夹持输入机构1和牵引输出分选机构5；丝/棒/管材检测装置3和信号处理单元4用于检测结果的发射以及检测结果信息的处理与显示；自动夹持输入机构1用于将检材送入丝/棒/管材检测装置3，牵引输出分选机构5用于将检材通过和穿出丝/棒/管材检测装置3，并依据缺陷情况自动分选。

自动输出分选装置的控制系统包括工控机、电源和总控单元、运动控制和驱动单元、夹持控制单元以及五个支撑分选机构控制单元，各个控制单元中设有可编程控制器，与工控机构成总线结构，由工控机的检测软件实现对整个检测过程的控制。检测开始时，检材在自动夹持输入机构1的夹持牵引下穿入丝/棒/管材检测装置3，待端头穿出后，自动夹持输入机构1停止，检材在牵引输出分选机构5的牵引下继续穿过丝/棒/管材检测装置3，直到检材完全穿出，牵引输出分选机构5根据信号处理单元4的检测结果进行合格或不合格分选。

如图4所示，所述自动夹持输入机构1的上料货架框架11两端各安装有一个高度调节机构13，高度调节机构13的上方设有上料货架12，通过高度调节机构13可实现对不同直径检材的定心；上料货架12上设有多个聚四氟V形槽(支撑部)，用于保证检材上料过程中的稳定性；上料货架框架11左侧与自动上料机构框架14底部通过连接板和紧固螺钉相连，自动上料机构框架14上设有上料移动单元15，上料移动单元15由步进电机和齿形带构成直线移动单元，其两端设有防撞块，以保证移动过程的安全性，其上方设有可移动滑块，滑块上连接有上料夹持机构16；上料夹持机构16包括气爪和与气爪相连的夹持模块，夹持模块的两端连接有L形挡块，气爪打开时可对检材起到支撑作用；上料定心装置17位于上料移动单元15和丝/棒/管材检测装置3的入口之间，用来保证检材与丝/棒/管材检测装置3的对心性。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：

所述丝/棒/管材检测装置3为直入式无端部盲区小直径丝/棒/管材超声检测仪。

现有丝/棒/管材检测装置中，超声探头与检材之间是在“开放”的水环境下耦合和传播的，当检材到达水耦合腔体中的无约束区域时，检材端部位置会不可避免的机械摆动，无法获得稳定的超声检测信号，无法实施有效的检测。如图5所示为本实施例所述直入式无端部盲区小直径丝/棒/管材超声检测仪的基本原理图，通过内核的设计使用，使得超声探头与检材之间是在“隔离”的环境下耦合和传播的，超声探头声束通过“声眼”进入检材，检材在内核的约束下稳定行进，即使在端部位置也会获得稳定的传输，获得稳定的超声检测信号。因此本实用新型实现了端部“无盲区”检测。

如图6、7所示，所述丝/棒/管材检测装置3包括储水器31、封盖32、环形阵列单元安装架33、环形阵列检测单元34、水泵35、水循环输入输出36以及传感器37；其中，封盖32位于储水器31上面，封盖32上设有连接开口，用于引出外环阵列探头342和水泵35的连接端口；环形阵列单元安装架33以焊接的方式固定在储水器31底板上，水泵35通过螺纹连接固定在储水器31底板上，环形阵列检测单元34通过螺丝连接至环形阵列单元安装架33上；水泵35通过导水管与水循环输入输出36的输入端相连，水循环输入输出36的输出端连接另一根导水管，以完成水循环系统的连接；传感器37安装在封盖32内检材进入一侧，用于定位检材的头部和尾部。

如图8所示，环形阵列检测单元34包括外环部分和内环部分，外环部分和内环部分通过进丝侧端盖345和出丝侧端盖346连接为一体；外环部分由外环基体341和按规律分布的外环阵列探头342构成，内环部分由内环内核343和内环内核锁紧环344构成。

所述外环基体341为圆环体，圆环外圆柱面按多列环状阵列结构分布探头安装孔，圆环内孔配合进丝侧端盖345和出丝侧端盖346形成耦合水腔；外环阵列探头342依次通过外环探头调节锁紧螺钉固定在探头安装孔中，探头的数量应确保检材的声覆盖；耦合水腔芯部放置内环内核343，内环内核343为圆筒形构件，其从进丝侧端盖345中心孔穿进，然后从出丝侧端盖346中心孔穿出，内环内核锁紧环344在进丝侧端盖345处将内环内核343锁紧固定；内环内核343沿外圆柱面按多列环状阵列结构分布孔型通孔——“声眼”，“声眼”与探头安装孔的孔轴线对应；内环内核343圆筒内孔为检材行走通道；超声束在耦合水腔内经过“声眼”到达检材表面，继而在检材内传播测试；内环内核343上方还分布有一系列孔型或条形“气眼”，“气眼”为1个直径3mm左右的通孔，位于耦合水腔中内环内核343的上方(即“气眼”为内环内核343筒壁上的通孔)，轴向位置位于检材进入方向且距离第1个声眼5mm以上的位置，用于检材行走通道内气体的排出。

所述外环基体341为由高密度有机玻璃材料制作的圆环体，内环内核343为由铜制成的圆筒形构件。

实施例4

对于检测方法不同的检材，可根据需要灵活选用丝/棒/管材检测装置3，如将丝/棒/管材检测装置3更换为安装有涡流探头的检测器可实现对检材的自动涡流检测。同时使用超声检测器和涡流检测器可在同一设备中实现对检材的自动超声检测和自动涡流检测。

实施例5

根据检材的材料和长度范围，可灵活调整上料机构框架14、出料机构框架51的长度，以及增加或减少支撑分选机构56的数量、增大或缩小支撑分选机构56的间隔距离。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：该装置设有牵引输出分选机构(5)和丝/棒/管材检测装置(3)，牵引输出分选机构(5)位于丝/棒/管材检测装置(3)检材输出一侧，所述牵引输出分选机构(5)由出料机构框架(51)和支撑分选机构(56)组成；

出料机构框架(51)上设有出料牵引机构和出料夹持机构(55)，出料牵引机构设置在出料机构框架(51)上，用于带动出料夹持机构(55)做水平运动，出料夹持机构(55)上设有夹持气爪和与气爪相连的夹持模块；

一个或多个支撑分选机构(56)设置在出料机构框架(51)上，每个支撑分选机构(56)由支撑分选机构框架(561)、支撑分选机构控制箱(562)、举升机构气缸(563)、举升支架(564)、夹持气缸(565)、夹持机构(566)、合格分选气缸(567)、不合格分选气缸(568)和分选托板(569)组成；支撑分选机构框架(561)一侧设有支撑分选机构控制箱(562)，另一侧设有举升机构气缸(563)；举升机构气缸(563)的伸缩方向上连接有举升支架(564)，举升支架(564)上方连接有夹持气缸(565)和夹持机构(566)，所述夹持机构(566)由支架和三个相互平行设置的滚轮构成；举升支架(564)的两侧分别设有合格分选气缸(567)和不合格分选气缸(568)，合格分选气缸(567)和不合格分选气缸(568)上分别连接有一个L形分选托板(569)，两个分选托板(569)的安装方向呈镜像，分选托板(569)的长边与水平方向呈一定角度；

出料机构框架(51)两侧分别设有出料不合格区货架(57)和出料合格区货架(58)。

2.按照权利要求1所述丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：所述出料牵引机构由出料机构导轨(52)、出料机构齿条(53)和出料移动单元(54)组成，出料机构导轨(52)铺设于出料机构框架(51)之上，出料移动单元(54)位于出料机构导轨(52)上，并由出料机构齿条(53)带动其运动，出料夹持机构(55)设置于出料移动单元(54)上。

3.按照权利要求1所述丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：分选托板(569)的长边与水平方向呈10°-30°角。

4.按照权利要求1所述丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：所述支撑分选机构控制箱(562)内部设有用于气缸控制的可编程控制器、电磁阀及调压阀。

5.按照权利要求1所述丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：所述丝/棒/管材检测装置(3)为检测丝/棒/管材缺陷的检测设备或检测系统。

6.按照权利要求1所述丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：所述自动输出分选装置设有自动夹持输入机构(1)，自动夹持输入机构(1)和牵引输出分选机构(5)分别位于丝/棒/管材检测装置(3)的入料侧和出料侧，其中：

所述自动夹持输入机构(1)包括上料货架框架(11)和自动上料机构框架(14)，上料货架(12)通过高度调节机构(13)设置在上料货架框架(11)上方，所述上料货架(12)设有一个或多个支撑部，用于支撑检材；自动上料机构框架(14)位于上料货架框架(11)一侧，其上设有上料移动单元(15)和上料定心装置(17)，上料夹持机构(16)设置在上料移动单元(15)上，用于夹持检材，上料移动单元(15)可带动上料夹持机构(16)做水平运动。

7.按照权利要求6所述丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：上料定心装置(17)由可调节高度的支架和支撑滚轮构成。

8.按照权利要求6所述丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：所述自动输出分选装置设有操作控制平台(2)和信号处理单元(4)，操作控制平台(2)位于自动夹持输入机构(1)和牵引输出分选机构(5)之间，用于承载丝/棒/管材检测装置(3)和信号处理单元(4)，信号处理单元(4)与丝/棒/管材检测装置(3)相连，用于接收、处理与显示承载丝/棒/管材检测装置(3)的检测信息。

9.按照权利要求6所述丝/棒/管材检测用自动输出分选装置，其特征在于：上料货架框架(11)、自动上料机构框架(14)、丝/棒/管材检测装置(3)、出料机构框架(51)之间通过连接板和紧固螺丝连接与固定。