CN219446082U - 一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，其包含挤出模头及挤出机；挤出模头与挤出机的机筒通过八枚内六角螺丝连接固定，操作显示屏与挤出机通过四枚内六角螺丝连接固定。本实用新型中的机械臂带扭矩控制，避免出现拧不动壁厚调节螺栓还一直死拧的情况；八个超声波传感器的分布与八个壁厚调节螺栓的分布相同，便于一对一点对点检测和控制；聚四氟乙烯限位块采用聚四氟乙烯材质，具有自润滑性，确保在线生产的管材移动的顺畅，并且材质较软不会损伤管材表面；球头内六角扳手采用球头设计，在拧壁厚调节螺栓的时候即使角度有点错位也不影响调节，确保壁厚调节的稳定。

Description

一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置

【技术领域】

本实用新型涉及塑料管道挤出生产的技术领域，具体地说，是一种新型的基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置。

【背景技术】

塑料管道在挤出生产的调试过程中，需要进行壁厚的测量以及调整，原有采用人工通过卡尺测量产线尾端切割机切割出来的管材各点位的壁厚再回到挤出机挤出模头处调节壁厚调节螺栓来调整壁厚，切割机到挤出机模头之间的距离远，壁厚调节反馈慢，并且人工测量和调整存在误差影响壁厚调节的稳定性和可靠性，最终导致产品废品多，原料浪费严重，尤其是大口径塑料管材该现象尤为明显。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于弥补塑料管道在挤出生产调试过程中进行壁厚测量和调整时采用人工通过卡尺测量产线尾端切割机切割出来的管材各点位的壁厚再回到挤出机挤出模头处调节壁厚调节螺栓来调整壁厚，切割机到挤出机模头之间的距离远，壁厚调节反馈慢，并且人工测量和调整存在误差影响壁厚调节的稳定性和可靠性，最终导致产品废品多，原料浪费严重，尤其是大口径塑料管材该现象尤为明显的缺陷。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，其包含挤出模头及挤出机；挤出模头与挤出机的机筒通过八枚内六角螺丝连接固定，操作显示屏与挤出机通过四枚内六角螺丝连接固定。操作显示屏用于显示在线生产的管材壁厚及进行相关操作参数的设置。

挤出模头由多节口芯模及内六角螺栓固定组装而成，其中口模的内表面对应管材的外表面，芯模的外表面对应管材的内表面。

八枚壁厚调节螺栓均匀分布在挤出模头外圈与挤出模头通过螺纹连接。壁厚调节螺栓用于调节模头中口模和芯模之间的环隙大小来控制该点的管材壁厚的大小，哪个点的壁厚大则顺时针打紧哪个点的壁厚调节螺栓，若是该点调节螺栓调节到极限则将对向的壁厚调节螺栓松开一点再继续调节。

机械臂与地面通过十二对膨胀螺丝及螺母固定连接，内六角扳手固定架与机械臂通过八枚内六角螺丝连接固定。球头内六角扳手穿入内六角扳手固定架内通过一枚内六角螺丝固定连接，机械臂可控制球头内六角扳手的移动和转动，同时机械臂带力矩检测，避免出现拧不动壁厚调节螺栓还一直死拧的情况。

封空环与真空箱之间设置有一片硅胶垫两者通过四枚内六角螺丝固定连接。封空环用于将真空箱内的真空密封住防止漏真空影响管材的外径和壁厚。封水环与真空箱之间设置有一片硅胶垫两者通过四枚内六角螺丝固定连接。封水环用于将超声波检测处的水密封住，由于超声波检测需要在水介质中进行，封水环可以防止水流失太多水位下降影响超声波传感器的检测。

前置过滤器与真空箱通过两枚螺母固定连接，前置过滤器一头连接进水管，另外一头通过水管连接超声波进水口。前置过滤器用于过滤进水的杂质确保进水纯净从而保证超声波传感器测量的可靠。超声波溢水口与真空箱通过焊接连接，超声波溢水口防止超声波检测处水位过高溢出；回收水口与真空箱通过焊接连接，回收水口用于排出从封水环和管材之间的间隙流出的少量水。

超声波罩壳由加厚不锈钢板切割焊接打孔而成，超声波罩壳与真空箱通过八枚内六角螺丝连接固定，八个超声波传感器均匀分布于超声波罩壳上与超声波罩壳分别通过两枚螺丝固定连接，八个超声波传感器的分布与八个壁厚调节螺栓的分布相同，便于点对点检测和控制，聚四氟乙烯限位块由聚四氟乙烯块切削打磨而成，两个聚四氟乙烯限位块嵌入超声波罩壳内左侧被罩壳挡板挡住，两个聚四氟乙烯限位块将在线生产的管材包裹限位住防止管材抖动影响超声波传感器测量的准确性和可靠性；限位轮固定架由加厚不锈钢板切割焊接打孔而成，限位轮固定架与真空箱通过四枚内六角螺丝连接固定，尼龙限位轮由尼龙轮、转轴及两枚卡簧组装而成，上下两个尼龙限位轮架在限位轮固定架上与限位轮固定架分别通过两枚螺母锁紧连接，上下两个尼龙限位轮用于对在线生产的管材进行二次限位确保超声波测量的可靠。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果为：

本实用新型中的机械臂带扭矩控制，避免出现拧不动壁厚调节螺栓还一直死拧的情况；8个超声波传感器的分布与8个壁厚调节螺栓的分布相同，便于一对一点对点检测和控制；聚四氟乙烯限位块采用聚四氟乙烯材质，具有自润滑性，确保在线生产的管材移动的顺畅，并且材质较软不会损伤管材表面；球头内六角扳手采用球头设计，在拧壁厚调节螺栓的时候即使角度有点错位也不影响调节，确保壁厚调节的稳定。

本申请通过球头内六角扳手固定在内六角扳手固定架上，内六角扳手固定架固定在机械臂上由机械臂带动球头内六角扳手移动和转动组成实用性强的基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置。

本实用新型的优点：设计新颖、构思合理，主要具有对在线生产的塑料管道进行壁厚检测并进行壁厚调整的功能，同时结构简单、节省成本、对环境依赖性极小、安装操作方便，便于操作，壁厚控制稳定。

【附图说明】

图1本实用新型装置的总体结构示意图；

图2本实用新型装置的机械臂调整壁厚机构示意图；

图3本实用新型装置的机械臂调整壁厚机构主视图；

图4本实用新型装置的超声波检测机构示意图；

图5本实用新型装置的超声波检测机构主视图。

附图中的部件标号为：1是机械臂，2是真空箱，3是挤出模头，4是挤出机，5是操作显示屏，6是壁厚调节螺栓，7是球头内六角扳手，8是在线生产的管材，9是内六角扳手固定架，10是封空环，11是超声波传感器，12是限位轮固定架，13是尼龙限位轮，14是封水环，15是前置过滤器，16是聚四氟乙烯限位块，17是超声波罩壳，18是超声波溢水口，19是回收水口，20是超声波进水口。

【具体实施方式】

以下提供本实用新型一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置的具体实施方式。

实施例1

请参见附图，一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，其主要包含挤出模头3及挤出机4；挤出模头3由多节口芯模及内六角螺栓固定组装而成，其中口模的内表面对应管材的外表面，芯模的外表面对应管材的内表面；挤出模头3与挤出机4的机筒通过8枚内六角螺丝连接固定，操作显示屏5用于显示在线生产的管材8的壁厚及进行相关操作参数的设置，操作显示屏5与挤出机4通过四枚内六角螺丝连接固定。

八枚壁厚调节螺栓6均匀分布在挤出模头3的外圈与挤出模头3通过螺纹连接，壁厚调节螺栓6用于调节模头3中口模和芯模之间的环隙大小来控制该点的管材壁厚的大小，哪个点的壁厚大则顺时针打紧哪个点的壁厚调节螺栓，若是该点调节螺栓调节到极限则将对向的壁厚调节螺栓松开一点再继续调节。

机械臂1与地面通过12对膨胀螺丝及螺母固定连接，内六角扳手固定架9与机械臂12通过八枚内六角螺丝连接固定，球头内六角扳手7穿入内六角扳手固定架9内通过1枚内六角螺丝固定连接，机械臂1可控制球头内六角扳手7的移动和转动，同时机械臂1带力矩检测，避免出现拧不动壁厚调节螺栓6还一直死拧的情况。

封空环10与真空箱2之间设置有一片硅胶垫两者通过4枚内六角螺丝固定连接，封空环10用于将真空箱2内的真空密封住防止漏真空影响管材的外径和壁厚；封水环14与真空箱2之间设置有一片硅胶垫两者通过4枚内六角螺丝固定连接，封水环14用于将超声波检测处的水密封住，由于超声波检测需要在水介质中进行，封水环14可以防止水流失太多水位下降影响超声波传感器11的检测。

前置过滤器15与真空箱2通过2枚螺母固定连接，前置过滤器2一头连接进水管，一头通过水管连接超声波进水口20，前置过滤器15用于过滤进水的杂质确保进水纯净从而保证超声波传感器11测量的可靠；超声波溢水口18与真空箱2通过焊接连接，超声波溢水口18防止超声波检测处水位过高溢出；回收水口15与真空箱2通过焊接连接，回收水口15用于排出从封水环14和管材8之间的间隙流出的少量水。

超声波罩壳17由加厚不锈钢板切割焊接打孔而成，超声波罩壳17与真空箱2通过八枚内六角螺丝连接固定，八个超声波传感器11均匀分布于超声波罩壳17上与超声波罩壳17分别通过两枚螺丝固定连接，八个超声波传感器17的分布与八个壁厚调节螺栓6的分布相同，便于点对点检测和控制，聚四氟乙烯限位块16由聚四氟乙烯块切削打磨而成，两个聚四氟乙烯限位块16嵌入超声波罩壳17内左侧被罩壳挡板挡住，两个聚四氟乙烯限位块16将在线生产的管材8包裹限位住防止管材8抖动影响超声波传感器测量的准确性和可靠性；限位轮固定架12由加厚不锈钢板切割焊接打孔而成，限位轮固定架12与真空箱2通过四枚内六角螺丝连接固定，尼龙限位轮13由尼龙轮、转轴及两枚卡簧组装而成，上下两个尼龙限位轮架在限位轮固定架12上与限位轮固定架12分别通过两枚螺母锁紧连接，上下两个尼龙限位轮用于对在线生产的管材8进行二次限位确保超声波测量的可靠。

该实用新型装置在生产过程中的具体实施过程如下：在管材挤出生产开机调试中，当管材已经正常拉起来，挤出速度和牵引速度也稳定下来并且挤出的管材8已经从真空箱2的封水环14出来，并且超声波检测处的水位已经淹没最顶端的超声波传感器11，先将两个聚四氟乙烯限位块16夹住在线生产的管材8嵌入超声波罩壳17内，再在限位轮固定架12上放入上方的尼龙限位轮13并固定好，然后启动装置，此时超声波传感器11开始对管材8的壁厚进行检测，当检测到某个点位的壁厚值偏大，对角点位的壁厚值肯定偏小，则机械臂7启动根据壁厚偏大的数值按照提前编好的算法带动球头内六角扳手7对壁厚偏大处相同点位的壁厚调节螺栓6进行顺时针拧固定的圈数和角度，如果机械臂1的力矩感应检测到该点的壁厚调节螺栓已经调到极限，则机械臂1带动球头内六角扳手7将对角处的壁厚调节螺栓逆时针转动固定圈数，再回到原位将壁厚调节螺栓继续顺时针转动固定圈数，该点的壁厚值被调节到合格范围，然后机械臂1再根据超声波传感器11测得的其他点位的壁厚的偏大情况逐点进行同样操作直到在线生产的管材8的八个点的壁厚值都在合格范围内。装置动作完毕。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，其包含挤出模头及挤出机；挤出模头与挤出机的机筒通过八枚内六角螺丝连接固定，操作显示屏与挤出机通过四枚内六角螺丝连接固定；

超声波罩壳由加厚不锈钢板切割焊接打孔而成，超声波罩壳与真空箱通过八枚内六角螺丝连接固定，八个超声波传感器均匀分布于超声波罩壳上与超声波罩壳分别通过两枚螺丝固定连接，八个超声波传感器的分布与八个壁厚调节螺栓的分布相同。

2.如权利要求1所述的一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，挤出模头由多节口芯模及内六角螺栓固定组装而成，其中口模的内表面对应管材的外表面，芯模的外表面对应管材的内表面。

3.如权利要求1所述的一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，八枚壁厚调节螺栓均匀分布在挤出模头外圈与挤出模头通过螺纹连接。

4.如权利要求1所述的一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，机械臂与地面通过十二对膨胀螺丝及螺母固定连接，内六角扳手固定架与机械臂通过八枚内六角螺丝连接固定。

5.如权利要求1所述的一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，封空环与真空箱之间设置有一片硅胶垫两者通过四枚内六角螺丝固定连接。

6.如权利要求5所述的一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，封水环与真空箱之间设置有一片硅胶垫两者通过四枚内六角螺丝固定连接。

7.如权利要求1所述的一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，前置过滤器与真空箱通过两枚螺母固定连接，前置过滤器一头连接进水管，另外一头通过水管连接超声波进水口。

8.如权利要求7所述的一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，超声波溢水口与真空箱通过焊接连接，超声波溢水口防止超声波检测处水位过高溢出；回收水口与真空箱通过焊接连接。

9.如权利要求1所述的一种基于机械臂和超声波检测的管材在线壁厚调整装置，其特征在于，聚四氟乙烯限位块由聚四氟乙烯块切削打磨而成，两个聚四氟乙烯限位块嵌入超声波罩壳内左侧被罩壳挡板挡住；限位轮固定架由加厚不锈钢板切割焊接打孔而成，限位轮固定架与真空箱通过四枚内六角螺丝连接固定。