本技術(shù)涉及油管測(cè)量，尤其涉及一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

1、油管是石油天然氣輸送中的重要部件，其質(zhì)量和安全性對(duì)石油天然氣的輸送至關(guān)重要。

2、j值是擰接后接箍管端到接箍中心的理論長(zhǎng)度，是衡量油管接箍擰接后是否安全可用的重要參數(shù)，其值直接影響油管的壽命和安全性。若j值超過規(guī)定值，扭力過大，j值向負(fù)公差偏移，就可使接箍外徑膨脹，造成螺紋塑性變形，使應(yīng)力集中于管端螺紋處，從而降低了螺紋的抗拉強(qiáng)度。

3、中國(guó)實(shí)用新型專利cn?212903109?u公開了一種石油油套管接箍j值測(cè)量設(shè)備，包括支撐板以及固定在支撐板上的兩個(gè)往復(fù)氣缸，兩個(gè)往復(fù)氣缸相對(duì)平行布置，往復(fù)氣缸的活塞桿的后端連接后板，前端連接前板，兩個(gè)往復(fù)氣缸之間設(shè)有一個(gè)移動(dòng)板，移動(dòng)板上有距離傳感器，移動(dòng)板上固定有一個(gè)外部套裝有復(fù)位彈簧的固定桿，固定桿與往復(fù)氣缸平行布置，固定桿以及復(fù)位彈簧穿過前板上的孔與套裝在固定桿上的壓板連接，固定桿的前端連接檢測(cè)限位盤。

4、通過往復(fù)氣缸驅(qū)動(dòng)前板，后板，移動(dòng)板、壓板以及檢測(cè)限位盤向前移動(dòng)，伸入到石油油管的接箍?jī)?nèi)，檢測(cè)限位盤的外徑與接箍的內(nèi)徑相適應(yīng)，在伸入到接箍?jī)?nèi)部螺紋底端時(shí)，能卡在螺紋底部而被防止前移動(dòng)；在向前伸入的過程中，壓板會(huì)卡在接箍口，此時(shí)若繼續(xù)向前移動(dòng)，壓板被壓使復(fù)位彈簧受擠壓，縮短了壓板與移動(dòng)板間的距離，當(dāng)不能移動(dòng)時(shí)，通過距離傳感器檢測(cè)測(cè)量此時(shí)移動(dòng)板與壓板間的距離，通過當(dāng)前的移動(dòng)板與壓板間的距離，以及初始狀態(tài)下移動(dòng)板與壓板間的距離，即可獲得的接箍j值，即接箍j值等于當(dāng)前的移動(dòng)板與壓板間的距離與初始狀態(tài)下移動(dòng)板與壓板間的距離差加上初始狀態(tài)下壓板與檢測(cè)限位板間的距離之和。

5、上述實(shí)用新型的石油油套管接箍j值測(cè)量設(shè)備，需要采用限位盤卡在接箍?jī)?nèi)部螺紋底端，因此一個(gè)限位盤不能同時(shí)適應(yīng)不同的接箍尺寸，如需測(cè)量不同尺寸的接箍j值，需要更換不同尺寸的限位盤，且距離傳感器并不能直接獲得接箍j值，還需經(jīng)過后續(xù)人工計(jì)算，操作較為繁瑣，測(cè)量效率和自動(dòng)化程度較低。

6、因此，有必要提出一種改進(jìn)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種快速準(zhǔn)確的油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

3、一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，包括：機(jī)器人系統(tǒng)和安裝在機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)械臂末端的測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量系統(tǒng)包括：底座以及設(shè)置在底座上的用于接箍端面定位的視覺裝置、用于j值測(cè)量的測(cè)量裝置、用于帶動(dòng)測(cè)量裝置水平移動(dòng)的傳動(dòng)裝置、光柵尺裝置和用于對(duì)接箍處進(jìn)行吹氣處理的吹氣裝置。通過視覺裝置確定接箍端面信息，再經(jīng)吹氣裝置對(duì)接箍面進(jìn)行清理，測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量元件反饋的信號(hào)對(duì)光柵尺裝置進(jìn)行讀數(shù)，根據(jù)算法得到相應(yīng)的j值。

4、可選的，所述傳動(dòng)裝置包括滾珠絲杠、與滾珠絲杠配合的絲杠螺母、用于驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)組件、用于支撐滾珠絲杠的支撐組件、用于限制絲杠螺母運(yùn)動(dòng)軌跡的線性滑軌和滑動(dòng)設(shè)置在線性滑軌上的滑動(dòng)座，線性滑軌平行設(shè)置在滾珠絲杠的兩側(cè)，絲杠螺母和滑動(dòng)座固定連接。采用滾珠絲杠作為傳動(dòng)裝置帶動(dòng)測(cè)量裝置移動(dòng)，傳動(dòng)效率高，運(yùn)行平穩(wěn)，有利于提高測(cè)量精度。

5、可選的，所述支撐組件包括設(shè)置在滾珠絲杠兩端的兩個(gè)軸承座，驅(qū)動(dòng)組件包括伺服電機(jī)和聯(lián)軸器，伺服電機(jī)輸出端與聯(lián)軸器傳動(dòng)連接，滾珠絲杠一端與聯(lián)軸器傳動(dòng)連接。使用伺服電機(jī)，運(yùn)動(dòng)精度更高，運(yùn)行平穩(wěn)，響應(yīng)速度更快，有利于提高測(cè)量精度和速度。

6、可選的，所述滑動(dòng)座上設(shè)置有與線性滑軌適配的滑槽，滑動(dòng)座通過滑槽與線性滑軌滑動(dòng)連接。

7、可選的，所述測(cè)量裝置包括測(cè)量元件和元件固定桿，測(cè)量元件固定在元件固定桿中，元件固定桿外固定有元件加強(qiáng)桿，元件加強(qiáng)桿通過加強(qiáng)桿固定座固定在滑動(dòng)座上。

8、可選的，所述光柵尺裝置包括光柵尺動(dòng)尺和光柵尺定尺，光柵尺定尺固定在底座上，光柵尺動(dòng)尺通過光柵尺連接板固定在滑動(dòng)座上。

9、可選的，視覺裝置包括視覺相機(jī)和相機(jī)固定架，視覺相機(jī)通過相機(jī)固定架固定在底座上。?使用相機(jī)進(jìn)行拍照，相機(jī)處理單元采用高性能的圖像處理芯片和算法，對(duì)接箍端面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的圖像處理，得到接箍端面的輪廓信息，根據(jù)輪廓信息快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出測(cè)量元件需要移動(dòng)的具體初始坐標(biāo)。

10、可選的，所述吹氣裝置包括進(jìn)氣管、設(shè)置在進(jìn)氣管一端的進(jìn)氣接頭、設(shè)置在進(jìn)氣管另一端的出氣環(huán)，進(jìn)氣管靠近進(jìn)氣接頭一端連接有固定架，固定架通過支撐架固定在底座上?。通過吹氣裝置對(duì)接箍面附近的油膜進(jìn)行清理，可使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

11、可選的，所述底座上設(shè)置有防護(hù)罩。通過設(shè)置防護(hù)罩，進(jìn)一步提高測(cè)量精度。

12、可選的，底座上設(shè)置連接法蘭，測(cè)量系統(tǒng)通過連接法蘭與機(jī)器人系統(tǒng)法蘭連接。測(cè)量系統(tǒng)通過法蘭與機(jī)器人系統(tǒng)連接，方便測(cè)量系統(tǒng)的檢修和維護(hù)。

13、有益效果：

14、本實(shí)用新型的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，通過視覺裝置確定接箍端面信息，再經(jīng)過測(cè)量系統(tǒng)的吹氣裝置對(duì)接箍面附近油膜進(jìn)行清潔處理，之后經(jīng)過測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量元件反饋信號(hào)對(duì)光柵尺進(jìn)行讀數(shù)，最終根據(jù)算法得出對(duì)應(yīng)的j值，能夠自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確地測(cè)量油管接箍j值，提高了測(cè)量效率和準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，包括：機(jī)器人系統(tǒng)（1）和安裝在機(jī)器人系統(tǒng)（1）機(jī)械臂末端的測(cè)量系統(tǒng)（2），其特征在于，測(cè)量系統(tǒng)（2）包括：底座（21）以及設(shè)置在底座（21）上的用于接箍端面定位的視覺裝置（24）、用于j值測(cè)量的測(cè)量裝置（23）、用于帶動(dòng)測(cè)量裝置（23）線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置（22）、光柵尺裝置（25）和用于對(duì)接箍處進(jìn)行吹氣處理的吹氣裝置（26）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置（22）包括滾珠絲杠（221）、與滾珠絲杠（221）配合的絲杠螺母（222）、用于驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠（221）旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)組件、用于支撐滾珠絲杠（221）的支撐組件、用于限制絲杠螺母（222）運(yùn)動(dòng)軌跡的線性滑軌（223）和滑動(dòng)設(shè)置在線性滑軌（223）上的滑動(dòng)座（224），線性滑軌（223）平行設(shè)置在滾珠絲杠（221）的兩側(cè)，絲杠螺母（222）和滑動(dòng)座（224）固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述支撐組件包括設(shè)置在滾珠絲杠（221）兩端的兩個(gè)軸承座（225），驅(qū)動(dòng)組件包括伺服電機(jī)（226）和聯(lián)軸器（227），伺服電機(jī)（226）輸出端與聯(lián)軸器（227）傳動(dòng)連接，滾珠絲杠（221）一端與聯(lián)軸器（227）傳動(dòng)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述滑動(dòng)座（224）上設(shè)置有與線性滑軌（223）適配的滑槽，滑動(dòng)座（224）通過滑槽與線性滑軌（223）滑動(dòng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量裝置（23）包括測(cè)量元件（231）和元件固定桿（232），測(cè)量元件（231）固定在元件固定桿（232）中，元件固定桿（232）外固定有元件加強(qiáng)桿（233），元件加強(qiáng)桿（233）通過加強(qiáng)桿固定座（234）固定在滑動(dòng)座（224）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述光柵尺裝置（25）包括光柵尺動(dòng)尺（251）和光柵尺定尺（252），光柵尺定尺（252）固定在底座（21）上，光柵尺動(dòng)尺（251）通過光柵尺連接板（253）固定在滑動(dòng)座（224）上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述視覺裝置（24）包括視覺相機(jī)（242）和相機(jī)固定架（241），視覺相機(jī)（242）通過相機(jī)固定架（241）固定在底座（21）上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述吹氣裝置（26）包括進(jìn)氣管（261）、設(shè)置在進(jìn)氣管（261）一端的進(jìn)氣接頭（264）、設(shè)置在進(jìn)氣管（261）另一端的出氣環(huán)（262），進(jìn)氣管（261）靠近進(jìn)氣接頭（264）一端連接有固定架（263），固定架（263）通過支撐架（265）固定在底座（21）上?。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述底座（21）上設(shè)置有防護(hù)罩。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種油管接箍j值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述底座（21）上設(shè)置有連接法蘭，測(cè)量系統(tǒng)（2）通過連接法蘭與機(jī)器人系統(tǒng)（1）法蘭連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及油管測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油管接箍J值在線自動(dòng)測(cè)量裝置，包括：機(jī)器人系統(tǒng)和安裝在機(jī)器人系統(tǒng)機(jī)械臂末端的測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量系統(tǒng)包括：底座以及設(shè)置在底座上的用于接箍端面定位的視覺裝置、用于J值測(cè)量的測(cè)量裝置、用于帶動(dòng)測(cè)量裝置水平移動(dòng)的傳動(dòng)裝置、光柵尺裝置和用于對(duì)接箍處進(jìn)行吹氣處理的吹氣裝置。通過視覺裝置確定接箍端面信息，再經(jīng)過吹氣裝置對(duì)接箍面附近油膜進(jìn)行清潔處理，之后經(jīng)過測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量元件反饋信號(hào)對(duì)光柵尺進(jìn)行讀數(shù)，最終根據(jù)算法得出對(duì)應(yīng)的J值。該裝置能夠自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確地測(cè)量油管接箍J值，提高了測(cè)量效率和準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：張淑昌,亓洪建,陳博,江亞哲,盧小芹,張建平,孫成斌,王方亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東德晟機(jī)器人股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240102
技術(shù)公布日：2024/10/10