CN218937364U - 一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备 - Google Patents

Abstract

一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，包括工作平台，工作平台上安装有用于夹持并转动钢管的三爪卡盘、接触在钢管端面的位移传感器以及带动位移传感器水平移动的位移推进装置，三爪卡盘上安装有一组对钢管变形的整形部，一组整形部的内壁上分别设有圆弧槽，一组圆弧槽在三爪卡盘夹紧下形成对钢管定型的圆筒结构，本申请中设有安装在三爪卡盘上的整形部，在测量时通过三爪卡盘带动整形部夹紧钢管，进而在夹持过程中对弯曲的钢管进行夹紧矫正，确保测量的准确性。

Description

一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备

技术领域

本实用新型涉及无缝钢管检测领域，尤其涉及一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备。

背景技术

目前应用于航空航天、核电等高要求领域的无缝钢管有焊接需求时，通常对无缝管端面垂直度有极高的要求以保证焊接的质量。

原始检测管材端面垂直度的方法为直角尺和塞尺来测量管材端面垂直度，此种方法受限于检测人员的检测手法及塞尺的厚度，不同人员检测的数据有极大可能出现偏差。由于市面上的塞尺最薄在0.02mm，所以在能够正确检测垂直度精度的情况下精度也仅能达到0.02mm左右，不满足于航空航天、核电等高要求领域。且单支管材检测的时间更是需要5分钟以上，效率极低。

另一种方法是通过三坐标测量仪来测量管材端面垂直度，而在检测薄壁管材时，三坐标测量仪测量仪测针无法精准在管材端面取点构建端面，从实际使用三坐标测量来看，由于取点的误差导致测量数值与实际数值存在0.01mm以上的误差。且效率极低，一支管材需要5分钟以上。

上述两种检测钢管端面垂直度的方法，存在三种缺陷：1.检测效率低；2.无法精准测量钢管端面实际垂直度；3.小口径薄壁钢管存在微量的弯曲会对检测结果产生影响。

发明内容

本实用新型要解决上述现有技术存在的问题，提供一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，检测效率高，且垂直度测量精度高，且在测量是可以矫正钢管的弯曲，保证测量结果的准确性。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，包括工作平台，工作平台上安装有用于夹持并转动钢管的三爪卡盘、接触在钢管端面的位移传感器以及带动位移传感器水平移动的位移推进装置，三爪卡盘上安装有一组对钢管变形的整形部，一组整形部的内壁上分别设有圆弧槽，一组圆弧槽在三爪卡盘夹紧下形成对钢管定型的圆筒结构，本申请中设有安装在三爪卡盘上的整形部，在测量时通过三爪卡盘带动整形部夹紧钢管，进而在夹持过程中对弯曲的钢管进行夹紧矫正，确保测量的准确性。

优选地，位移推进装置包括安装在工作平台上的底座，底座内侧滑动连接有与三爪卡盘对应设置的调节杆，调节杆下端加工有齿条，齿条下端啮合连接有通过旋转轴转动连接在底座内的齿轮，齿轮内侧的旋转轴穿过底座固定连接有手轮，调节杆左端穿过底座与位移传感器固定连接，通过旋转手轮带动旋转轴和齿轮转动，进而通过齿轮带动设有齿条的调节杆左右移动，进而使得固定在调节杆上的位移传感器接近或者远离三爪卡盘，保证在检测时位移传感器可以充分与钢管端面紧贴，同时在固定或者更换钢管时，避免钢管与位移传感器接触，进而对位移传感器的保护性好。

优选地，三爪卡盘左端外侧固定连接有同步带轮，工作平台下端平面安装有通过皮带驱动同步带轮旋转的伺服电机，三爪卡盘可以通过伺服电机、皮带和皮带轮进行驱动，使得三爪卡盘的旋转速度更加的稳定，使得检测结构更加的准确。

优选地，工作平台上端平面设有用于限制支撑座和位移推进装置在同一直线上的限位装置。

优选地，限位装置包括开在工作平台上端的长槽，支撑座和底座下端设有位于长槽内的凸起部，长槽用于定位安装三爪卡盘及位移推进装置，保证三爪卡盘与位移推进装置的直线度，保证测量的准确性。

优选地，底座开有定位槽，凸起部为位于定位槽内侧的平键，平键下端滑动连接在长槽内侧，位移推进装置通过平键定位在长槽内，以此保证三爪卡盘和传感器定位装置的直线度。

优选地，工作平台左侧设有与三爪卡盘对应的进料辊道，钢管通过进料辊道滑入三爪卡盘内侧，使得钢管在检测时的上料更加的方便。

优选地，工作平台右端上侧设有位移传感器显示屏，位移传感器通过导线与位移传感器显示屏连接，工作平台下端平面固定连接有电控箱，垂直度数据直接通过位移传感器显示屏直观显示，工作平台下端平面固定连接有电控箱，控制电路设置在工作平台下端的电控箱内，增大工作平台的操作空间，操作更加的方便。

优选地，三爪卡盘的夹块端内侧开有滑动卡槽，整形部通过滑动卡槽卡接在三爪卡盘的夹块端内侧。

优选地，滑动卡槽为燕尾槽，整形部的更换方便，通过燕尾槽连接的整形部和三爪卡盘的夹块具有高度贴合性，极大地提高了夹持的精度。

本实用新型有益的效果是：本实用新型通过带有整形部的三爪卡盘对待检测的钢管进行夹紧矫正，后续再通过与钢管端面接触的位移传感器对钢管端面的垂直度进行检测，避免钢管存在微量的弯曲对检测结果造成影响，设有用于夹紧定位以及整形的三爪卡盘，定位更加的准确、快速，并通过右侧与定位后的钢管端面接触的位移传感器进行垂直度检测，而且设有进料辊道，使得钢管的输送方便、快速，配合相应的三爪卡盘，使得检测效率和准确度更高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为三爪卡盘的安装示意图；

图3为本实用新型的截面图；

图4为位移推进装置的截面图。

附图标记说明：1、工作平台；2、三爪卡盘；3、支撑座；4、位移推进装置；4-1、底座；4-2、调节杆；4-3、齿条；4-4、齿轮；4-5、手轮；4-6、位移传感器；5、同步带轮；6、皮带；7、伺服电机；8、滑动卡槽；9、整形部；10、圆弧槽；11、长槽；12、凸起部；13、定位槽；14、夹块端；15、进料辊道；16、位移传感器显示屏；17、电控箱；2-1、固定端；2-2、卡盘端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例一：

参照附图1所示，本实施例中一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，包括工作平台1，工作平台1上安装有用于夹持并转动钢管的三爪卡盘2、接触在钢管端面的位移传感器4-6以及带动位移传感器4-6水平移动的位移推进装置4。

三爪卡盘2上安装有一组对钢管变形的整形部9，一组整形部的内壁上分别设有圆弧槽10，一组圆弧槽10在三爪卡盘2夹紧下形成对钢管定型的圆筒结构。

其中，三爪卡盘2为现有的气动旋转三爪卡盘，三爪卡盘2包括用于连接气管的固定端2-1和转动连接在固定端2-1内侧的卡盘端；参照附图1，三爪卡盘2外侧固定端2-1通过支撑座3安装在工作平台1上端，三爪卡盘2的卡盘端夹持时带动整形部向内移动夹紧钢管，使得弯曲的钢管受力变直。

整形部9采用聚酰亚胺材料制成，整形部9长度为100mm，整形部9采用了不易对钢管外表造成损伤的材料制成，整形部9内侧设置圆弧槽10，使得整形部9在夹持时与钢管表面更好的贴合，避免在夹持时使得钢管发生凹陷，进而对钢管的保护性更好，且整形部9加长设置，使得整形部9可以更精准地夹持住无缝钢管，同时在整形部9夹持过程中可以对弯曲的钢管进行矫正，使钢管端面可以绕其轴线旋转，保证后续端面垂直度测量的准确性。

实施例二：

参照图1、图3和图4所示，与实施例一相比，本实施例中的位移推进装置4包括安装在工作平台1上的底座4-1，底座4-1内侧滑动连接有与三爪卡盘2对应设置的调节杆4-2，调节杆4-2下端加工有齿条4-3，齿条4-3下端啮合连接有通过旋转轴转动连接在底座4-1内的齿轮4-4，齿轮4-4内侧的旋转轴穿过底座4-1固定连接有手轮4-5，调节杆4-2左端穿过底座4-1与位移传感器4-6固定连接。

调节杆4-2通过齿轮4-4、齿条4-3在底座4-1内侧进行左右滑动，进而使得位移传感器4-6可以通过调节杆4-2的左右移动进行调节，进而控制位移传感器4-6在不同使用时间的不同位置，当检测时，通过齿轮4-4、齿条4-3移动至左端与钢管端面接触的位置；当上料安装钢管时，位移传感器4-6移动至最右侧的安装位置，避免钢管安装时与位移传感器4-6接触撞击而导致传感器失效。

优选地，参照图1和图3所示，本实施例中的三爪卡盘2通过伺服电机7带动旋转，三爪卡盘2左端外侧固定连接有同步带轮5，工作平台1下端平面安装有通过皮带6驱动同步带轮5旋转的伺服电机7。本实施例中的三爪卡盘2通过伺服电机7、皮带6和皮带6轮进行驱动，使得在检测时三爪卡盘2的旋转速度更加的稳定，使得检测结构更加的准确。

参照图1所示，本实施例中为了便于检测数据的直观显示，在工作平台1右端上侧设置位移传感器显示屏16，位移传感器4-6通过导线与位移传感器显示屏16连接。

为了增大工作平台1的操作空间，操作更加的方便，工作平台1下端平面固定连接有电控箱17，控制电路设置在工作平台1下端的电控箱17内。

参照图1和3所示，为了便于钢管的上料，在工作平台1左侧设有与三爪卡盘2对应的进料辊道15，进料辊道15上端设有水平并列设置的用于支撑钢管的滚轮，钢管通过进料辊道15滑入三爪卡盘2内侧，使得钢管在检测时的上料更加的方便。

优选的，本实施例中的滑动卡槽8可以为燕尾槽或“T”型槽结构，便于整形部的拆卸与安装，同时使得整形部和三爪卡盘2的夹块端1414具有高度贴合性，极大地提高了夹持的精度。

参照图1所示，本实施例中为了保证三爪卡盘2与位移推进装置4的直线度，在工作平台1上端平面设有用于限制支撑座3和位移推进装置4在同一直线上的限位装置。限位装置是开在工作平台1上端平面的长槽11以及设置在支撑座3和底座4-1下端的凸起部12，凸起部12下端滑动设置在长槽11内，三爪卡盘2通过凸起部12在长槽11内左右滑动至相应的安装位置后再通过螺钉进行锁紧固定。

参照图4所示，凸起部12通过平键的方式进行安装，底座4-1开有定位槽13，凸起部12为位于定位槽13内侧的平键，平键下端滑动连接在长槽11内侧，位移推进装置4通过平键定位在长槽11内，为了保证凸起部12的加工精度，将凸起部12拆分与底座4-1进行拆分形成平键，进而在加工时可以对平键进行单独的批量加工，加快加工效率和加工质量。

本实施例在使用时，将待检测的钢管放置在进料辊道15上端并顺着进料辊道15向三爪卡盘2内侧滑动，直至钢管的一端滑动至于卡盘端的整形部9平齐的位置停止移动，此时三爪卡盘2工作，通过卡盘端的整形部9对钢管进行夹紧，夹紧过程中，整形部9对钢管的弯曲部分进行矫正，直至与整形部9内开设的圆弧槽10与钢管外壁贴合时三爪卡盘2停止继续内向夹紧，此时手动向左旋转手轮4-5，从而通过齿轮4-4和齿条4-3带动调节杆4-2向左滑动，直至调节杆4-2上的位移传感器4-6与钢管的端面接触时停止，然后气动伺服电机7，通过伺服电机7、皮带6和皮带6轮带动三爪卡盘2的卡盘端旋转，此时位移传感器4-6对钢管端面的垂直度进行检测。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (10)

1.一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，包括工作平台(1)，所述工作平台(1)上安装有用于夹持并转动钢管的三爪卡盘(2)、接触在钢管端面的位移传感器(4-6)以及带动位移传感器(4-6)水平移动的位移推进装置(4)，其特征是：所述三爪卡盘(2)上安装有一组对钢管变形的整形部(9)，一组整形部的内壁上分别设有圆弧槽(10)，一组圆弧槽(10)在三爪卡盘(2)夹紧下形成对钢管定型的圆筒结构。

2.根据权利要求1所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述位移推进装置(4)包括安装在工作平台(1)上的底座(4-1)，底座(4-1)内侧滑动连接有与所述三爪卡盘(2)对应设置的调节杆(4-2)，调节杆(4-2)下端加工有齿条(4-3)，齿条(4-3)下端啮合连接有通过旋转轴转动连接在底座(4-1)内的齿轮(4-4)，齿轮(4-4)内侧的旋转轴穿过所述底座(4-1)固定连接有手轮(4-5)，所述调节杆(4-2)左端穿过所述底座(4-1)与所述位移传感器(4-6)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述三爪卡盘(2)左端外侧固定连接有同步带轮(5)，所述工作平台(1)下端平面安装有通过皮带(6)驱动同步带轮(5)旋转的伺服电机(7)。

4.根据权利要求1所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述工作平台(1)上端平面设有用于限制支撑座(3)和位移推进装置(4)在同一直线上的限位装置。

5.根据权利要求4所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述限位装置包括开在所述工作平台(1)上端的长槽(11)，支撑座(3)和底座(4-1)下端设有位于长槽(11)内的凸起部(12)。

6.根据权利要求5所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述底座(4-1)开有定位槽(13)，所述凸起部(12)为位于定位槽(13)内侧的平键，平键下端滑动连接在所述长槽(11)内侧。

7.根据权利要求1所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述工作平台(1)左侧设有与所述三爪卡盘(2)对应的进料辊道(15)。

8.根据权利要求1所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述工作平台(1)右端上侧设有位移传感器显示屏(16)，所述位移传感器(4-6)通过导线与位移传感器显示屏连接，所述工作平台(1)下端平面固定连接有电控箱(17)。

9.根据权利要求1所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述三爪卡盘(2)的夹块端内侧开有滑动卡槽(8)，所述整形部(9)通过滑动卡槽(8)卡接在三爪卡盘(2)的夹块端内侧。

10.根据权利要求9所述的一种小口径薄壁钢管端面垂直度检测设备，其特征是：所述滑动卡槽(8)为燕尾槽。

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