專利名稱：一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管體長度測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺旋埋弧焊管周長自動測
量裝置。
背景技術(shù)：
螺旋埋弧焊管生產(chǎn)過程中，API Spec 5L標(biāo)準(zhǔn)和GB/T9711. 1-1997標(biāo)準(zhǔn)中均有規(guī)定對于不同規(guī)格的鋼管，其直徑都有一個嚴(yán)格的偏差范圍，超出偏差范圍，鋼管將拒絕接收。而在線連續(xù)生產(chǎn)過程中，直徑的測量不好實(shí)現(xiàn)，通常在保證橢圓度的情況下，通過測量周長，來檢驗(yàn)鋼管直徑是否符合工藝要求?，F(xiàn)在，國內(nèi)大部分螺旋埋弧焊管的生產(chǎn)企業(yè)，周長的測量還是采用鋼卷尺人工測量的辦法。公司配備了相應(yīng)的人員對鋼管周長進(jìn)行在線測量，并對測量工具進(jìn)行周期校驗(yàn)，在增加生產(chǎn)成本的同時，依舊不能滿足生產(chǎn)的要求，具體 問題如下(I)人工測量，精度受到人為的影響較大，導(dǎo)致測量誤差較大。(2)人工測量，不能做到實(shí)時測量，存在漏檢的可能。(3)人工測量，由于鋼管焊接溫度太高，容易燙傷，具有不安全性。(4)人工測量，測量次數(shù)頻繁，工人的勞動強(qiáng)度大，且工作環(huán)境惡劣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，能夠?qū)β菪窕『腹軐?shí)現(xiàn)在線自動測量且測量結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確的特點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，其特征在于上、下、左、右C⑶激光測微儀通過固定件固定在框架上。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案在于所述固定件上設(shè)有左右移動機(jī)構(gòu)和上下移動機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案在于固定框架的上固定梁和下固定梁的左右兩側(cè)分別設(shè)有直線導(dǎo)軌，上CCD激光測微儀通過固定支架或可伸縮的固定支架固定在上固定梁的兩個直線導(dǎo)軌之間，下CCD激光測微儀通過固定支架或可伸縮的固定支架固定在下固定梁的兩個直線導(dǎo)軌之間，滾珠絲杠的兩端分別通過滑動塊與直線導(dǎo)軌滑動配合，左右CCD激光測微儀分別通過兩個滾珠螺母與滾珠絲杠連接，每個CCD激光測微儀的發(fā)射裝置和接收裝置之間通過板材連接成一體且發(fā)射裝置和接收裝置之間的距離相等。本發(fā)明的進(jìn)一步方案在于所述裝置還包括滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，兩根限位管的一端分別與上滑動塊固定連接，限位管的另一端設(shè)有底蓋，底蓋的中心設(shè)有通孔；滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別與兩個下滑動塊固定連接，兩個止旋導(dǎo)向柱的一端分別與下滑動塊固定連接，止旋導(dǎo)向柱的另一端固定有限位板，滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出端與滾珠絲杠的下端固定連接，滾珠絲杠的上端延伸至所述通孔中，所述通孔與所述滾珠絲杠相適配，滾珠絲杠的上端能夠不與底蓋接觸的自由旋轉(zhuǎn)，連接板的一端與下部的滾珠螺母固定連接，連接板的另一端與限位板下端的止旋導(dǎo)向柱留有間隙的卡接，當(dāng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)時，連接板能夠在限位板的下方移動。
本發(fā)明的進(jìn)一步方案在于所述滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)為電動機(jī)、液壓馬達(dá)或氣動馬達(dá)帶動的渦輪渦桿式減速機(jī)。本發(fā)明的進(jìn)一步方案在于所述滾珠絲杠的上端通過軸承與所述底蓋連接。本發(fā)明的進(jìn)一步方案在于所述CCD激光測微儀為多波段CCD激光測微儀。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于所述裝置通過使用四個CXD激光測微儀并且CCD激光測微儀的距離可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)對不同直徑焊管周長的實(shí)時在線自動測量，避免了漏檢現(xiàn)象，且通過自動測量和冗余算法設(shè)計(jì)提高了測量值的精度，測量精度可達(dá)到0.01mm;通過自動測量解放了勞動力，提高了工作效率，確保了測量人員的人身安全，當(dāng)測量到的值超出工藝要求時，可以提醒工作人員進(jìn)行生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)整，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，所述裝置的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，操作方便，現(xiàn)場適應(yīng)性好，具有較好的推廣和使用前景。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的工作原理示意 其中1、固定框架1-1、上固定梁1-2、下固定梁2、直線導(dǎo)軌3、上CCD激光測微儀
4、下C⑶激光測微儀5、固定支架6、限位管7、滑動塊8、止旋導(dǎo)向柱9、滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)10、滾珠絲杠11、左C⑶激光測微儀12、右C⑶激光測微儀13、滾珠螺母14、限位板15、連接板。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，固定框架I的上固定梁1-1和下固定梁1-2的左右兩側(cè)分別設(shè)有直線導(dǎo)軌2 ;上CCD激光測微儀3通過固定支架5或可伸縮的固定支架固定在上固定梁1-1的兩個直線導(dǎo)軌2之間，下CCD激光測微儀4通過固定支架5或可伸縮的固定支架固定在下固定梁1-2的兩個直線導(dǎo)軌2之間。滾珠絲杠10的兩端分別通過滑動塊7與直線導(dǎo)軌2滑動配合，左右CXD激光測微儀11、12分別通過兩個滾珠螺母13與滾珠絲杠10連接，滑動塊可以帶動滾珠絲杠左右移動，CCD激光測微儀包括一個發(fā)射裝置和一個接收裝置，每個CCD激光測微儀的發(fā)射裝置和接收裝置之間通過板材連接成一體且發(fā)射裝置和接收裝置之間的距離相等。在上述情況下，當(dāng)需要調(diào)節(jié)左右CXD激光測微儀的上下距離時，可以通過手動旋轉(zhuǎn)連接發(fā)射裝置和接收裝置的板材來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)需要調(diào)節(jié)左右CCD激光測微儀的左右距離時，可以通過滑動滑動塊來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)需要調(diào)節(jié)上下CXD激光測微儀的上下距離時可以通過調(diào)節(jié)可伸縮的固定支架來實(shí)現(xiàn)。為了進(jìn)一步提高所述裝置的自動化程度，所述裝置還包括滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)9，所述滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)9可以選擇電動機(jī)、液壓馬達(dá)或氣動馬達(dá)帶動的渦輪渦桿式減速機(jī)，滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)。兩根限位管6的一端分別與上滑動塊固定連接，限位管6的另一端設(shè)有底蓋，底蓋的中心設(shè)有通孔；滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)9有兩個，分別與下滑動塊固定連接，兩個止旋導(dǎo)向柱8的一端分別與下滑動塊固定連接，止旋導(dǎo)向柱8的另一端固定有限位板14，滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)9的輸出端與滾珠絲杠10的下端固定連接，滾珠絲杠10的上端延伸至所述通孔中，所述通孔與所述滾珠絲杠10相適配，滾珠絲杠10的上端能夠不與底蓋接觸的自由旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選的的可以在所述滾珠絲杠的上端固定一個軸承，然后在通過軸承與所述底蓋連接，保證滾珠絲杠在旋轉(zhuǎn)的過程中不會發(fā)生偏心轉(zhuǎn)動。連接板15的一端與下部的滾珠螺母13固定連接，連接板15的另一端與限位板14下端的止旋導(dǎo)向柱8留有間隙的卡接，當(dāng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)時，連接板15能夠在限位板14的下方移動。當(dāng)需要調(diào)節(jié)左右CCD激光測微儀的上下位置時，只需調(diào)節(jié)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)即可。為了進(jìn)一步保證測量值的精度，避免單波段激光容易產(chǎn)生斑駁的現(xiàn)象，所述CCD激光測微儀選用多波段CCD激光測微儀，各個CCD激光測微儀與PLC控制器電連接。在對不同規(guī)格的焊管進(jìn)行周長測量時，把四個CCD激光測微儀調(diào)整到距離鋼管合適的位置，以便測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，這時激光幕與焊管接觸，如圖2所示，一個CCD激光測微儀包括一個發(fā)射裝置和一個接收裝置。CXD激光測微儀可選用檢測范圍為40_或其它檢測范圍值的，當(dāng)調(diào)整到理想位置后，通過游標(biāo)卡尺測量出LI的距離，手動輸入到PLC控制器 中，左CCD激光測微儀可以模擬輸出Xl的實(shí)際距離到PLC控制器，右CCD激光測微儀可以模擬輸出X2的實(shí)際距離到PLC控制器。為提高測量精度，左右CCD激光測微儀輸出的數(shù)值Xl和X2，我們采取平均值處理，即在一定時間內(nèi)，PLC控制器接收到一組數(shù)據(jù)后，對這組數(shù)據(jù)平均后得出平均值Xl和X2，再進(jìn)行直徑的計(jì)算，計(jì)算出直徑D1，由圖2可知直徑Dl = L1-X1-X2。同樣，另外兩個CCD激光測微儀也采取平均值處理后，計(jì)算出直徑D2。然后，兩個直徑Dl和D2再取平均值，最后得出高精度的直徑值D。這時，利用公式周長C= D計(jì)算出周長，同時將測量出的周長和事先輸入到PLC控制器中標(biāo)準(zhǔn)工藝要求的周長進(jìn)行比較，超出工藝要求范圍時，PLC控制器輸出報(bào)警信號，提醒崗位員工及時調(diào)整成型調(diào)節(jié)裝置。所述自動測量裝置可以完成￠71Imm-Ct 1422mm的螺旋埋弧焊管周長測量任務(wù)。 為了進(jìn)一步增加測量數(shù)據(jù)的精確度還可以使將兩個所述裝置進(jìn)行組合使用，分別測量不同方向直徑的來提高測量值的精確度。 所述裝置通過使用四個CXD激光測微儀并且CXD激光測微儀的距離可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)對不同直徑焊管周長的實(shí)時在線自動測量，避免了漏檢現(xiàn)象，且通過自動測量和冗余算法設(shè)計(jì)提高了測量值的精度，測量精度可達(dá)到0.01mm;通過自動測量解放了勞動力，提高了工作效率，確保了測量人員的人身安全，當(dāng)測量到的值超出工藝要求時，可以提醒工作人員進(jìn)行生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)整，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，所述裝置的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，操作方便，現(xiàn)場適應(yīng)性好，具有較好的推廣和使用前景。
權(quán)利要求
1.一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，其特征在于上、下、左、右C⑶激光測微儀(3、4、11、12)通過固定件固定在框架(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，其特征在于所述固定件上設(shè)有左右移動機(jī)構(gòu)和上下移動機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，其特征在于固定框架(I)的上固定梁(1-1)和下固定梁(1-2)的左右兩側(cè)分別設(shè)有直線導(dǎo)軌(2)，上C⑶激光測微儀(3)通過固定支架(5)或可伸縮的固定支架固定在上固定梁(1-1)的兩個直線導(dǎo)軌(2)之間，下CCD激光測微儀(4)通過固定支架(5)或可伸縮的固定支架固定在下固定梁(1-2)的兩個直線導(dǎo)軌(2)之間，滾珠絲杠(10)的兩端分別通過滑動塊(7)與直線導(dǎo)軌(2)滑動配合，左右C⑶激光測微儀(11、12)分別通過兩個滾珠螺母(13)與滾珠絲杠(10)連接，每個CCD激光測微儀的發(fā)射裝置和接收裝置之間通過板材連接成一體且發(fā)射裝置和接收裝置之間的距離相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，其特征在于所述裝置還包括滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(9)，兩根限位管(6)的一端分別與上滑動塊固定連接，限位管(6)的另一端設(shè)有底蓋，底蓋的中心設(shè)有通孔；滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(9)分別與下滑動塊固定連接，兩個止旋導(dǎo)向柱(8)的一端分別與下滑動塊固定連接，止旋導(dǎo)向柱(8)的另一端固定有限位板(14),滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(9)的輸出端與滾珠絲杠(10)的下端固定連接，滾珠絲杠(10)的上端延伸至所述通孔中，所述通孔與所述滾珠絲杠(10)相適配，滾珠絲杠的上端能夠不與底蓋接觸的自由旋轉(zhuǎn)，連接板(15)的一端與下部的滾珠螺母(13)固定連接，連接板(15)的另一端與限位板(14)下端的止旋導(dǎo)向柱(8)留有間隙的卡接，當(dāng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)時，連接板(15)能夠在限位板(14)的下方移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，其特征在于所述滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(9)為電動機(jī)、液壓馬達(dá)或氣動馬達(dá)帶動的渦輪渦桿式減速機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，其特征在于所述滾珠絲杠(10)的上端通過軸承與所述底蓋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，其特征在于所述CCD激光測微儀為多波段CCD激光測微儀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種螺旋埋弧焊管周長自動測量裝置，涉及管體長度測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，固定框架的上固定梁和下固定梁的左右兩側(cè)分別設(shè)有直線導(dǎo)軌，上CCD激光測微儀通過固定支架或可伸縮的固定支架固定在上固定梁的兩個直線導(dǎo)軌之間，下CCD激光測微儀通過固定支架或可伸縮的固定支架固定在下固定梁的兩個直線導(dǎo)軌之間，滾珠絲杠的兩端分別通過滑動塊與直線導(dǎo)軌滑動配合。所述裝置通過使用四個CCD激光測微儀并且CCD激光測微儀的距離可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)對不同直徑焊管周長的實(shí)時在線自動測量，避免了漏檢現(xiàn)象，且通過自動測量和冗余算法設(shè)計(jì)提高了測量值的精度，測量精度可達(dá)到0.01mm。
文檔編號G01B11/02GK102735174SQ20121024702
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者周書亮, 孫志剛, 張文正, 張曉東, 李建明, 李斌, 杜東華, 沙洪波, 牟新華, 田鵬, 鄧志偉, 鄭青昊 申請人:中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司, 華油鋼管有限公司