專利名稱：焊管管端直線度在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種焊接控制技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種用于長徑比大于30的焊管管端直線度在線檢測裝置。
背景技術(shù)：
隨著能源需求的增長，國內(nèi)外對高品質(zhì)焊管的需求越來越大。在焊管生產(chǎn)熱處理工藝之后，焊管兩端直線度對后序的加工工序及焊管最終成品的質(zhì)量有很大的影響。但是目前國內(nèi)相關(guān)企業(yè)檢測焊管管端直線度大多采用人工目測方法，即工人手持騎馬規(guī)，將騎馬規(guī)貼緊在焊管表面，然后轉(zhuǎn)動(dòng)焊管，通過百分表的讀數(shù)來獲得焊管管端的彎曲量值，由于人工檢測效率低，所以焊管管端直線度只能進(jìn)行抽檢，不能全部檢測，而且該方法只能進(jìn)行離線測量。此種操作檢測效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、檢測準(zhǔn)確性差，無法保證焊管的出廠質(zhì)量。
經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN201193945，
公開日2009_2_11，記載了一種"抽油桿直線度自動(dòng)檢測架"，該技術(shù)包括長條型平面機(jī)構(gòu)、檢測平臺、分料機(jī)構(gòu)，檢測平臺聯(lián)接在平面機(jī)架的一側(cè)邊上，在檢測平臺上至少等間距地安裝有三個(gè)檢驗(yàn)墊塊，且在每相鄰的兩個(gè)檢驗(yàn)墊塊間安裝有一個(gè)檢測塊，在每個(gè)檢測塊下面安裝有一個(gè)打標(biāo)機(jī)，檢驗(yàn)墊塊的高度大于檢測塊的高度，其高度差為抽油桿直線度公差值，分料機(jī)構(gòu)由撥料桿、汽缸和料筐組成，汽缸桿與撥料桿為軸連接，分料機(jī)構(gòu)置于檢測平臺的側(cè)面，撥料桿的桿頭搭在檢測平臺的臺邊，料筐置于撥料桿下方。該技術(shù)雖然解決了大長徑比工件直線度的自動(dòng)檢測問題，但在檢測過程中工件是靜止，而工件的彎曲通常是多維的，無法保證測量時(shí)工件的軸心線與準(zhǔn)直系統(tǒng)的空間虛擬基準(zhǔn)直線重合，這樣由于工件彎曲所引起的定位誤差將被帶入測量結(jié)果，使得測量結(jié)果的可信度下降。另外由于焊管直徑較抽油桿直徑大得多，該檢測架只能用來檢測較小直徑工件的直線度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種焊管管端直線度在線檢測裝置，利用多激光位移傳感器獲取焊管截面信息，構(gòu)建焊管空間虛擬基準(zhǔn)直線并以此判斷焊管的直線度。該裝置可以取代人工目測方法檢測，是實(shí)現(xiàn)對不同規(guī)格焊管管端直線度自動(dòng)檢測的在線檢測裝置。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括檢測機(jī)構(gòu)、檢測臂、基座機(jī)構(gòu)和底座機(jī)構(gòu)，其中基座機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座機(jī)構(gòu)的上部，檢測臂設(shè)置在基座機(jī)構(gòu)的側(cè)面，檢測臂的兩端分別與檢測機(jī)構(gòu)和基座機(jī)構(gòu)相連，檢測機(jī)構(gòu)位于被測焊管的正上方且與檢測臂以及基座機(jī)構(gòu)位于底座機(jī)構(gòu)的同側(cè)。 所述的基座機(jī)構(gòu)包括基座、滾珠絲杠、上導(dǎo)軌、電動(dòng)機(jī)和同步帶輪，其中上導(dǎo)軌豎直設(shè)置在基座的側(cè)面并與檢測臂同側(cè)，滾珠絲杠設(shè)置在基座中間并與上導(dǎo)軌平行，滾珠絲杠的一端固定在基座側(cè)面，另一端設(shè)置在基座的頂部，電動(dòng)機(jī)設(shè)置在基座頂部，同步帶輪分別與電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠自由端聯(lián)接。
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所述的底座機(jī)構(gòu)包括基臺、液壓缸和下導(dǎo)軌，其中液壓缸和下導(dǎo)軌平行設(shè)置在基臺的頂部，液壓缸與基座機(jī)構(gòu)固定連接，基臺固定于地面。 所述的檢測臂包括連接板、溜板和球面墊圈，其中溜板滑動(dòng)設(shè)置于基座的側(cè)面，并與滾珠絲杠相連接，連接板設(shè)置在溜板的正上方并由溜板支撐重量，球面墊圈位于連接板和檢測機(jī)構(gòu)之間。 所述的檢測機(jī)構(gòu)包括滾動(dòng)軸承、楔形塊、檢測架、旋轉(zhuǎn)編碼器、配重塊和傳感器，其中檢測架與檢測臂連接，傳感器和楔形塊分別設(shè)置在檢測架下部，滾動(dòng)軸承和旋轉(zhuǎn)編碼器分別固定設(shè)置于楔形塊上，連接板設(shè)置在檢測架上部正對楔形塊處，配重塊設(shè)置在檢測架下部的相應(yīng)位置以保證整個(gè)檢測機(jī)構(gòu)的重心位于兩楔形塊中間。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用焊管管端直線度在線檢測裝置對焊管管端直線度進(jìn)行自動(dòng)檢測，實(shí)現(xiàn)對不同規(guī)格焊管的檢測，從結(jié)構(gòu)上滿足了檢測精度和效率的要求；檢測機(jī)構(gòu)采用水平和豎直驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)方式，不僅避免了檢測裝置與現(xiàn)有裝置發(fā)生碰撞，而且降低了整個(gè)裝置的高度以便于安裝與拆卸；球面墊圈使檢測架在工作過程中能夠處于浮動(dòng)狀態(tài)，并隨著焊管的旋轉(zhuǎn)而擺動(dòng)，兩楔形塊在焊管旋轉(zhuǎn)過程中能夠始終貼合焊管表面，保證了檢測基準(zhǔn)的正確性；此外，滾動(dòng)軸承可以有效減小楔形塊的磨損和拆卸次數(shù)，防止再定位時(shí)產(chǎn)生誤差。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明左視圖。
具體實(shí)施例方式
下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。 如圖1、圖2所示，本實(shí)施例包括基座機(jī)構(gòu)1、底座機(jī)構(gòu)2、檢測機(jī)構(gòu)3和檢測臂4，其中基座機(jī)構(gòu)1設(shè)置在底座機(jī)構(gòu)2的上部，檢測臂4設(shè)置在基座機(jī)構(gòu)1的側(cè)面，檢測機(jī)構(gòu)3通過檢測臂4與基座機(jī)構(gòu)1相聯(lián)，工作時(shí)，檢測機(jī)構(gòu)3位于被測焊管的正上方。
所述的基座機(jī)構(gòu)l包括基座5、上導(dǎo)軌6、滾珠絲杠7、同步帶輪8和電動(dòng)機(jī)9，其中上導(dǎo)軌6豎直設(shè)置在基座5的側(cè)面，滾珠絲杠7設(shè)置在基座中間并與上導(dǎo)6軌平行，滾珠絲杠7的一端固定在基座5側(cè)面，另一端設(shè)置在基座5的頂部，電動(dòng)機(jī)9設(shè)置在基座5頂部，同步帶輪8分別與電動(dòng)機(jī)9和滾珠絲杠7的自由端相連接。
所述的底座機(jī)構(gòu)2包括基臺10、下導(dǎo)軌11和液壓缸12，其中下導(dǎo)軌11和液壓缸12沿x方向平行設(shè)置在基臺IO頂部，液壓缸12與基座5聯(lián)接，基臺IO固定在地面上。
所述的檢測臂4包括連接板13、溜板14和球面墊圈15，其中溜板14滑動(dòng)設(shè)置于基座5的側(cè)面，并與滾珠絲杠7相連接，連接板13設(shè)置在溜板14的正上方并由溜板14支撐重量，球面墊圈15位于連接板13和檢測機(jī)構(gòu)3之間。 所述的檢測機(jī)構(gòu)3包括滾動(dòng)軸承16、楔形塊17、檢測架18、旋轉(zhuǎn)編碼器19、配重塊20和傳感器21，其中檢測架18與連接板13連接，傳感器21按檢測所要求的距離設(shè)置
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在檢測架18下部，楔形塊17以檢測基準(zhǔn)距離設(shè)置在檢測架18下部，每個(gè)楔形塊17上設(shè)置兩個(gè)滾動(dòng)軸承16，其中距離傳感器21較遠(yuǎn)處的楔形塊17上設(shè)置旋轉(zhuǎn)編碼器19，連接板13設(shè)置在檢測架18上部正對楔形塊17處，配重塊20設(shè)置在檢測架18下部的相應(yīng)位置以保證整個(gè)檢測機(jī)構(gòu)3的重心位于兩楔形塊17中間。 本實(shí)施例工作過程如下檢測開始前，液壓缸驅(qū)動(dòng)基座沿x軸反方向運(yùn)動(dòng)，至檢測機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到被測焊管的正上方，隨之電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)溜板沿z軸反方向運(yùn)動(dòng)，檢測機(jī)構(gòu)隨著溜板沿z軸反方向運(yùn)動(dòng)至楔形塊貼緊在被測焊管表面，此時(shí)電動(dòng)機(jī)停機(jī)；開始檢測，檢測過程中整個(gè)檢測機(jī)構(gòu)能夠隨著焊管的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生浮動(dòng)使得兩楔形塊始終貼合在焊管表面，以保證檢測基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性；檢測完成后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，以同樣方式帶動(dòng)檢測機(jī)構(gòu)沿z軸方向運(yùn)動(dòng)至原來高度，液壓缸驅(qū)動(dòng)基座沿x軸方向運(yùn)動(dòng)至起始位置，檢測過程完成一個(gè)周期，如此往復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對焊管管端直線度的在線自動(dòng)檢測。
權(quán)利要求
一種焊管管端直線度在線檢測裝置，包括檢測機(jī)構(gòu)、檢測臂、基座機(jī)構(gòu)和底座機(jī)構(gòu)，其特征在于基座機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座機(jī)構(gòu)的上部，檢測臂設(shè)置在基座機(jī)構(gòu)的側(cè)面，檢測臂的兩端分別與檢測機(jī)構(gòu)和基座機(jī)構(gòu)相連，檢測機(jī)構(gòu)位于被測焊管的正上方且與檢測臂以及基座機(jī)構(gòu)位于底座機(jī)構(gòu)的同側(cè)；所述的檢測機(jī)構(gòu)包括滾動(dòng)軸承、楔形塊、檢測架、旋轉(zhuǎn)編碼器、配重塊和傳感器，其中檢測架與檢測臂連接，傳感器和楔形塊分別設(shè)置在檢測架下部，滾動(dòng)軸承和旋轉(zhuǎn)編碼器分別固定設(shè)置于楔形塊上，連接板設(shè)置在檢測架上部正對楔形塊處，配重塊設(shè)置在檢測架下部的相應(yīng)位置以保證整個(gè)檢測機(jī)構(gòu)的重心位于兩楔形塊中間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊管管端直線度在線檢測裝置，其特征是，所述的基座機(jī)構(gòu)包括基座、滾珠絲杠、上導(dǎo)軌、電動(dòng)機(jī)和同步帶輪，其中上導(dǎo)軌豎直設(shè)置在基座的側(cè)面并與檢測臂同側(cè)，滾珠絲杠設(shè)置在基座中間并與上導(dǎo)軌平行，滾珠絲杠的一端固定在基座側(cè)面，另一端設(shè)置在基座的頂部，電動(dòng)機(jī)設(shè)置在基座頂部，同步帶輪分別與電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠自由端聯(lián)接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊管管端直線度在線檢測裝置，其特征是，所述的底座機(jī)構(gòu)包括基臺、液壓缸和下導(dǎo)軌，其中液壓缸和下導(dǎo)軌平行設(shè)置在基臺的頂部，液壓缸與基座機(jī)構(gòu)固定連接，基臺固定于地面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的焊管管端直線度在線檢測裝置，其特征是，所述的檢測臂包括連接板、溜板和球面墊圈，其中溜板滑動(dòng)設(shè)置于基座機(jī)構(gòu)的側(cè)面并與滾珠絲杠相連接，連接板設(shè)置在溜板的正上方并由溜板支撐重量，球面墊圈位于連接板和檢測機(jī)構(gòu)之間。
全文摘要
一種焊接控制技術(shù)領(lǐng)域的焊管管端直線度在線檢測裝置，包括檢測機(jī)構(gòu)、檢測臂、基座機(jī)構(gòu)和底座機(jī)構(gòu)，其中基座機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座機(jī)構(gòu)的上部，檢測臂設(shè)置在基座機(jī)構(gòu)的側(cè)面，檢測臂的兩端分別與檢測機(jī)構(gòu)和基座機(jī)構(gòu)相連，檢測機(jī)構(gòu)位于被測焊管的正上方且與檢測臂以及基座機(jī)構(gòu)位于底座機(jī)構(gòu)的同側(cè)。本發(fā)明可以取代人工目測方法檢測，實(shí)現(xiàn)對不同規(guī)格焊管管端直線度自動(dòng)檢測的在線檢測裝置。
文檔編號G01B11/26GK101769726SQ20101010948
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者張文輝, 柏文峰, 王海麗, 胡德金, 裴景玉 申請人:上海交通大學(xué)