一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無縫鋼管端部幾何量的在線檢測裝置。包括測量主機(jī)、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的升降V形輸送輥、軸向限位裝置、部件升降平臺和升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；在部件升降平臺上面依次安裝有軸向限位裝置、第一升降V形輸送輥、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)、第二升降V形輸送輥、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)、測量主機(jī)，在部件升降平臺下面安裝有升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的多個(gè)螺桿升降機(jī)與部件升降平臺下面連接，1#三爪定芯機(jī)構(gòu)、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)、測量主機(jī)的測量頭同軸安裝。本裝置可實(shí)時(shí)在線檢測鋼管端部任意橫截面內(nèi)的直徑和橢圓度，可有效監(jiān)測鋼管端部的幾何精度，及時(shí)剔除精度不達(dá)標(biāo)的鋼管?？蓱?yīng)用于冶金、軍工和化工等領(lǐng)域。
【專利說明】一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種幾何量在線檢測裝置，具體是涉及一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無縫鋼管在油氣開采、化工、軍工武器、核工業(yè)等領(lǐng)域都得到了廣泛使用。然而，在某些場合單根鋼管需要對鋼管的端部進(jìn)行機(jī)加工以滿足特殊場合的使用，比如在鋼管端部車絲，從而可以將兩根鋼管進(jìn)行對接。為了確保鋼管的銜接具有良好的同心度和密封性，必須首先確保管端機(jī)加工前內(nèi)外徑、橢圓度和壁厚都滿足規(guī)定指標(biāo)，否則難以保證機(jī)加工和對接的精度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對背景【技術(shù)領(lǐng)域】中存在的迫切需求，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，用于在線無縫鋼管管端內(nèi)外徑、橢圓度和壁厚的檢測。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]本實(shí)用新型包括測量主機(jī)、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的升降V形輸送輥、軸向限位裝置、部件升降平臺和升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；在部件升降平臺上面依次安裝有軸向限位裝置、第一升降V形輸送輥、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)、第二升降V形輸送輥、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)、測量主機(jī)，在部件升降平臺下面安裝有升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的多個(gè)螺桿升降機(jī)與部件升降平臺下面連接，1#三爪定芯機(jī)構(gòu)、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)、測量主機(jī)的測量頭同軸安裝。
[0006]所述測量主機(jī):包括測量頭、隔振圈、導(dǎo)向桿軸承蓋、三個(gè)氣缸、固定支撐板、角接觸關(guān)節(jié)軸承、測量頭尾端軸承蓋、無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和底座；所述的測量頭，包括:三個(gè)激光感測頭、弓形架、兩個(gè)防撞安全開關(guān)、測量限位傳感器、四個(gè)冷卻風(fēng)嘴、錐形導(dǎo)向頭、兩個(gè)導(dǎo)向輪、圓錐滾子軸承、徑向跟隨鉗、徑向跟隨彈簧、兩塊固定板、測量頭主軸、三個(gè)鉸接座、軸向?qū)б龡U；徑向跟隨鉗由上半鉗和下半鉗與測量頭主軸鉸接而成，位于徑向跟隨鉗上半鉗中間部分安裝第一激光感測頭，下半鉗正對激光感測頭的有通光孔，徑向跟隨鉗開口兩端分別安裝一個(gè)導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪中安裝一對圓錐滾子軸承，徑向跟隨鉗內(nèi)側(cè)靠近導(dǎo)向輪右側(cè)的裝有徑向跟隨彈簧，通過徑向跟隨鉗上的彈簧導(dǎo)向桿固定，徑向跟隨鉗開口兩端的導(dǎo)向滑塊分別伸入錐形導(dǎo)向頭的限位孔中，而錐形導(dǎo)向頭通過兩側(cè)的固定板固定在測量頭主軸上，測量頭主軸安裝在測量頭底盤上，在測量頭底盤上下分別安裝弓形架橫梁，每根弓形架橫梁內(nèi)側(cè)靠近端面對稱裝有第二、第三激光感測頭，緊挨著第二、第三激光感測頭的靠近端面的分別裝有防撞安全開關(guān)，位于測量頭主軸和弓形架橫梁中間分別裝有兩個(gè)冷卻風(fēng)嘴，其中位于測量頭主軸上端的兩個(gè)冷卻風(fēng)嘴中間裝有測量限位傳感器，在測量頭底盤外側(cè)面上均布三個(gè)鉸接座，位于三個(gè)鉸接座的中央有軸向?qū)б龡U安裝在測量頭底盤外側(cè)上，無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)安裝在主機(jī)的尾端；三個(gè)激光感測頭安裝后確保發(fā)出的激光束位于同一條直線上，并且該直線與被測鋼管軸線垂直，由三個(gè)激光感測頭產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)連接數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。
[0007]測量頭軸向?qū)б龡U的法蘭盤外側(cè)套著一個(gè)隔振圈，三個(gè)氣缸的活塞穿過底座的箱體與分別與測量頭尾端的鉸接座聯(lián)接，在軸向?qū)б龡U的軸肩處安裝雙列調(diào)心滾子軸承，雙列調(diào)心滾子軸承的外圈固定在底座的箱體上，該軸承外側(cè)端面通過導(dǎo)向桿軸承蓋，三個(gè)氣缸通過法蘭盤安裝在固定支撐板上，軸向?qū)б龡U與固定支撐板通過角接觸關(guān)節(jié)軸承聯(lián)接，角接觸關(guān)節(jié)軸承外側(cè)端面由測量頭尾端軸承蓋軸向固定，測量頭尾端軸承蓋安裝在固定支撐板上。
[0008]所述1#三爪定芯機(jī)構(gòu):包括定芯驅(qū)動減速機(jī)、編碼器、三相異步電機(jī)、三角帶、前置式三爪氣動卡盤、三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體、四個(gè)高度調(diào)整裝置；三相異步電機(jī)的輸出軸與定芯驅(qū)動減速機(jī)的輸入軸通過彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，安裝在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體的上方，前置式三爪氣動卡盤同軸安裝在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體的正中心，由壓縮空氣控制卡爪徑向伸縮，實(shí)現(xiàn)被測鋼管的自動裝夾，定芯驅(qū)動減速機(jī)輸出軸上安裝一個(gè)小皮帶輪和一個(gè)編碼器，前置式三爪氣動卡盤的皮帶輪與小皮帶輪通過三角帶驅(qū)動前置式三爪氣動卡盤周向旋轉(zhuǎn)，在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體底部沿軸線方向兩側(cè)對稱安裝四個(gè)高度調(diào)整裝置，用于根據(jù)被測鋼管規(guī)格調(diào)整前置式三爪氣動卡盤的中心高度。
[0009]所述兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的升降V形輸送輥:均包括V形輪減速電機(jī)、V形滾輪、軸承座、V形輪底座、升降導(dǎo)軌、升降擋塊、液壓缸、V形輪升降臺'N形滾輪通過軸承座安裝在V形輪升降臺上，V形輪減速電機(jī)集電機(jī)和減速機(jī)于一體，減速機(jī)的輸出軸與V形滾輪的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，V形輪升降臺安裝在V形輪底座豎直安裝的升降導(dǎo)軌上，V形輪底座的中央安裝一個(gè)液壓缸，液壓缸的活塞伸出端與V形輪升降臺通過鉸鏈聯(lián)接，液壓缸的上下伸縮帶動V形輪升降臺上下升降，實(shí)現(xiàn)V形滾輪中心高度的調(diào)節(jié)。
[0010]所述軸向限位裝置:包括軸向阻擋頭和阻擋頭升降氣缸；阻擋頭升降氣缸的活塞伸出端與軸向阻擋頭之間通過鉸鏈聯(lián)接，軸向阻擋頭的尾部和阻擋頭升降氣缸采用鉸接方式固定，阻擋頭升降氣缸的伸縮帶動軸向阻擋頭擺動，當(dāng)被測鋼管位于升降V形輸送輥上時(shí)，通過軸向阻擋頭限制被測鋼管的軸向測量位置。
[0011]所述升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu):包括升降驅(qū)動電機(jī)、彈性聯(lián)軸器、蝸輪蝸桿減速機(jī)、八個(gè)螺桿升降機(jī)、兩個(gè)剛性聯(lián)軸器、兩個(gè)十字轉(zhuǎn)向器、六根連桿、平臺支撐底座、十個(gè)調(diào)整腳；升降驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與蝸輪蝸桿減速機(jī)的輸入軸通過彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，蝸輪蝸桿減速機(jī)輸出軸兩端分別與十字轉(zhuǎn)向器通過剛性聯(lián)軸器聯(lián)接，八個(gè)螺桿升降機(jī)沿升降驅(qū)動電機(jī)輸出軸方向?qū)ΨQ安裝，并且十字轉(zhuǎn)向器與螺桿升降機(jī)之間以及兩個(gè)螺桿升降機(jī)之間都采用連桿和剛性聯(lián)軸器聯(lián)接，部件安裝平臺的下底面由八個(gè)螺桿升降機(jī)支撐，螺桿升降機(jī)與部件安裝平臺之間采用螺釘固定，八個(gè)螺桿升降機(jī)的底座通過螺釘固定在平臺支撐底座上，整個(gè)部件升降平臺的底部對稱安裝用于調(diào)整水平度的十個(gè)調(diào)整腳。
[0012]所述位移伺服控制系統(tǒng):包括兩個(gè)伺服驅(qū)動底盤、絲桿、兩條直線導(dǎo)軌、測量主機(jī)安裝臺、行程開關(guān)、伺服電機(jī)和伺服控制器；兩條直線導(dǎo)軌安裝在兩個(gè)伺服驅(qū)動底盤之間，其中間是絲桿，測量主機(jī)安裝臺安裝在直線導(dǎo)軌上，絲桿與測量主機(jī)安裝臺通過絲桿螺母連接，絲桿驅(qū)動測量主機(jī)安裝臺沿導(dǎo)軌直線移動，在兩條直線導(dǎo)軌兩端各安裝一個(gè)行程開關(guān)，絲桿與伺服電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，伺服電機(jī)與伺服控制器連接。[0013]所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng):包括工控機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)；工控機(jī)上裝有數(shù)據(jù)采集分析軟件OrionMeter，鍵盤、鼠標(biāo)和打印機(jī)通過USB接口與工控機(jī)相連，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)的測量數(shù)據(jù)由三個(gè)激光感測頭產(chǎn)生，測量數(shù)據(jù)經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)到達(dá)工控機(jī)。
[0014]本實(shí)用新型具有的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型將被測鋼管通過兩個(gè)三爪定心機(jī)構(gòu)固定后，位于鋼管端部的測量主機(jī)使裝有激光感測頭的測量頭伸入鋼管內(nèi)部，三爪定心機(jī)構(gòu)驅(qū)動鋼管原地旋轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并計(jì)算出直徑，鋼管旋轉(zhuǎn)一周計(jì)算出橢圓度后，測量主機(jī)帶動測量頭沿鋼管軸向行進(jìn)一定步進(jìn)量進(jìn)入下一橫截面檢測，當(dāng)軸向步進(jìn)量累計(jì)達(dá)到預(yù)定檢測長度，單向鋼管端部直徑和橢圓度并檢測結(jié)束。該檢測方法可實(shí)時(shí)在線檢測鋼管端部任意橫截面內(nèi)的直徑和橢圓度，可有效監(jiān)測鋼管端部的幾何精度，及時(shí)剔除精度不達(dá)標(biāo)的鋼管。結(jié)構(gòu)符合生產(chǎn)線特點(diǎn)，易于實(shí)施。本實(shí)用新型可應(yīng)用于冶金、軍工和化工等領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是檢測設(shè)備本體。
[0017]圖2是測量頭主視圖。
[0018]圖3是測量頭左視圖。
[0019]圖4是測量頭尾部端面圖。
[0020]圖5 Ca)是錐形導(dǎo)向頭的頭部端面視圖。
[0021]圖5 (b)是錐形導(dǎo)向頭的尾部端面視圖
[0022]圖6是測量頭主軸左端面視圖。
[0023]圖7是位移伺服控制系統(tǒng)圖。
[0024]圖8是1# 二爪定心機(jī)構(gòu)圖。
[0025]圖9是升降V形輸送輥圖。
[0026]圖10是升降調(diào)整傳動機(jī)構(gòu)俯視圖。
[0027]圖11是數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)組成圖。
[0028]圖中:1、軸向阻擋頭，2、升降V形輸送輥，3、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)，4、三相異步電機(jī)，5、被測鋼管，6、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)，7、錐形導(dǎo)向頭，8、彈簧導(dǎo)向桿，9、徑向跟隨彈簧，10、防撞安全開關(guān)，11、激光感測頭，12、冷卻風(fēng)嘴，13、測量限位傳感器,14、氣缸,15、軸向?qū)б龡U，16、固定支撐板，17、角接觸關(guān)節(jié)軸承，18、測量主機(jī)，19、無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，20、底座，21、絲桿，22、直線導(dǎo)軌，23、伺服驅(qū)動底盤，24、伺服電機(jī)，25、平臺支撐底座，26、調(diào)整腳，27、雙列調(diào)心滾子軸承，28、隔振圈，29、弓形架，30、通光孔，31、對射光電傳感器安裝支架，32、行程開關(guān)，33、導(dǎo)向輪，34、連桿，35、螺桿升降機(jī)，36、彈性聯(lián)軸器，37、升降驅(qū)動電機(jī)，38、部件升降平臺，39、阻擋頭升降氣缸，40、鉸鏈聯(lián)接座，41、定芯驅(qū)動減速機(jī)，42、前置式三爪氣動卡盤，43、三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體，44、高度調(diào)整裝置，45、卡爪，46、三角帶，47、V形輪驅(qū)動電機(jī)，49、V形滾輪，50、軸承座，51、V形輪底座，52、升降導(dǎo)軌，53、升降擋塊，54、液壓缸，55、V形輪升降臺，56、顯示器，57、打印機(jī)，58、鼠標(biāo)，59、鍵盤，60、工控機(jī)，61、徑向跟隨鉗，62、弓形架橫梁，63、固定板，64、圓錐滾子軸承，65、測量頭底盤，66、測量頭主軸，67、鉸接座，68、導(dǎo)向桿軸承蓋，69、測量頭尾端軸承蓋，70、徑向跟隨鉗鉸鏈，71、限位孔，72、固定板安裝臺，73、徑向跟隨鉗鉸接座，74、測量主機(jī)安裝臺，75、測量主機(jī)安裝孔，76、伺服控制器，77、絲桿螺母，78、彈性聯(lián)軸器，79、導(dǎo)向滑塊，80、小皮帶輪81、十字轉(zhuǎn)向器，82、蝸輪蝸桿減速機(jī)，83、剛性聯(lián)軸器,84、編碼器。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0030]如圖1所示，本實(shí)用新型包括測量主機(jī)18、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)6、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的升降V形輸送輥2、軸向限位裝置、部件升降平臺38和升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；在部件升降平臺38上面依次安裝有軸向限位裝置、第一升降V形輸送輥2、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3、第二升降V形輸送輥2、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)6、測量主機(jī)18，在部件升降平臺38下面安裝有升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的多個(gè)螺桿升降機(jī)35與部件升降平臺38下面連接，1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)6、測量主機(jī)18的測量頭同軸安裝。
[0031]如圖1、圖2所示,所述測量主機(jī)18:包括測量頭、隔振圈28、導(dǎo)向桿軸承蓋68、三個(gè)氣缸14、固定支撐板16、角接觸關(guān)節(jié)軸承17、測量頭尾端軸承蓋69、無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)19和底座20 ;所述的測量頭，包括:三個(gè)激光感測頭11、弓形架29、兩個(gè)防撞安全開關(guān)10、測量限位傳感器13、四個(gè)冷卻風(fēng)嘴12、錐形導(dǎo)向頭7、兩個(gè)導(dǎo)向輪33、圓錐滾子軸承64、徑向跟隨鉗61、徑向跟隨彈簧9、兩塊固定板63、測量頭主軸66、三個(gè)鉸接座67、軸向?qū)б龡U15、三個(gè)氣缸14、固定支撐板16、角接觸關(guān)節(jié)軸承17、測量頭尾端軸承蓋69 ;徑向跟隨鉗61由上半鉗和下半鉗與測量頭主軸66鉸接而成，如圖6所示，位于徑向跟隨鉗61上半鉗中間部分安裝第一激光感測頭11，下半鉗正對激光感測頭11的有通光孔30，激光感測頭11發(fā)出的激光通過該通光孔30可以照射到被測鋼管內(nèi)壁，徑向跟隨鉗61開口兩端分別安裝一個(gè)導(dǎo)向輪33，導(dǎo)向輪33中安裝一對圓錐滾子軸承64，徑向跟隨鉗61內(nèi)側(cè)靠近導(dǎo)向輪33右側(cè)的裝有徑向跟隨彈簧9，通過徑向跟隨鉗61上的彈簧導(dǎo)向桿8固定，徑向跟隨鉗61開口兩端的導(dǎo)向滑塊79分別伸入錐形導(dǎo)向頭7的限位孔71中，如圖5 (a)和(b)所示，而錐形導(dǎo)向頭7通過兩側(cè)的固定板63用螺釘固定在測量頭主軸66上，測量頭主軸66的法蘭盤使用螺釘安裝在測量頭底盤65上，在測量頭底盤65上下分別安裝弓形架橫梁62，每根弓形架橫梁62內(nèi)側(cè)靠近端面對稱裝有第二、第三激光感測頭11，緊挨著第二、第三激光感測頭11的靠近端面的分別裝有防撞安全開關(guān)10，位于測量頭主軸66和弓形架橫梁62中間分別裝有兩個(gè)冷卻風(fēng)嘴12，其中位于測量頭主軸66上端的兩個(gè)冷卻風(fēng)嘴12中間裝有測量限位傳感器13，在測量頭底盤65外側(cè)面上均布三個(gè)鉸接座67，位于三個(gè)鉸接座的中央有軸向?qū)б龡U15通過其端面法蘭盤和螺釘安裝在測量頭底盤65外側(cè)上，無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)19安裝在主機(jī)的尾端；三個(gè)激光感測頭11安裝后確保發(fā)出的激光束位于同一條直線上，并且該直線與被測鋼管軸線垂直，由三個(gè)激光感測頭產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)接數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。
[0032]如圖2、圖3、圖4和圖5所示，測量頭軸向?qū)б龡U15的法蘭盤外側(cè)套著一個(gè)隔振圈28，三個(gè)氣缸14的活塞穿過底座20的箱體與分別與測量頭尾端的鉸接座67聯(lián)接，在軸向?qū)б龡U15的軸肩處安裝雙列調(diào)心滾子軸承27，雙列調(diào)心滾子軸承27的外圈固定在底座20的箱體上，該軸承外側(cè)端面通過導(dǎo)向桿軸承蓋68，三個(gè)氣缸14通過法蘭盤安裝在固定支撐板16上，軸向?qū)б龡U15與固定支撐板16通過角接觸關(guān)節(jié)軸承17聯(lián)接，角接觸關(guān)節(jié)軸承17外側(cè)端面由測量頭尾端軸承蓋69軸向固定，測量頭尾端軸承蓋69使用螺釘安裝在固定支撐板16上。
[0033]如圖8所示，所述1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3:包括定芯驅(qū)動減速機(jī)41、編碼器84、三相異步電機(jī)4、三角帶46、前置式三爪氣動卡盤42、三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體43、四個(gè)高度調(diào)整裝置44 ；三相異步電機(jī)4的輸出軸與定芯驅(qū)動減速機(jī)41的輸入軸通過彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，這二者均安裝在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體43的上方，前置式三爪氣動卡盤42同軸安裝在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體43的正中心，由壓縮空氣控制卡爪45徑向伸縮，實(shí)現(xiàn)被測鋼管的自動裝夾，定芯驅(qū)動減速機(jī)41輸出軸上安裝一個(gè)小皮帶輪80和一個(gè)編碼器84，前置式三爪氣動卡盤42的皮帶輪與小皮帶輪80之間套有三角帶46，小皮帶輪80通過三角帶46驅(qū)動前置式三爪氣動卡盤42周向旋轉(zhuǎn)，在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體43底部沿軸線方向兩側(cè)對稱安裝四個(gè)高度調(diào)整裝置44，用于根據(jù)被測鋼管規(guī)格調(diào)整前置式三爪氣動卡盤42的中心高度。
[0034]所述2#三爪定芯機(jī)構(gòu)6與1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3相比結(jié)構(gòu)形式相同，不同的是未安裝定芯驅(qū)動減速機(jī)41、三相異步電機(jī)4、三角帶46，2#三爪定芯機(jī)構(gòu)6與1#三爪定芯機(jī)構(gòu)工作時(shí)前置式三爪氣動卡盤42同時(shí)開合并且都可繞軸向旋轉(zhuǎn)，工作時(shí)，三相異步電機(jī)4啟動后帶動前置式三爪氣動卡盤42旋轉(zhuǎn)，使得鋼管原地旋轉(zhuǎn)，由于1#和2#三爪定芯機(jī)構(gòu)的前置式三爪氣動卡盤42此時(shí)都已夾緊鋼管，因此2#三爪定芯機(jī)構(gòu)的前置式三爪氣動卡盤42也跟隨鋼管被動旋轉(zhuǎn)，1#和2#三爪定芯機(jī)構(gòu)的高度通過部件升降平臺38進(jìn)行整體調(diào)整。
[0035]如圖9所示，所述兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的升降V形輸送輥2:均包括V形輪減速電機(jī)47、V形滾輪49、軸承座50、V形輪底座51、升降導(dǎo)軌52、升降擋塊53、液壓缸54、V形輪升降臺55 ；V形滾輪49通過軸承座50安裝在V形輪升降臺55上，V形輪減速電機(jī)47集電機(jī)和減速機(jī)于一體，減速機(jī)的輸出軸與V形滾輪49的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，V形輪升降臺55安裝在V形輪底座51豎直安裝的升降導(dǎo)軌52上，V形輪底座51的中央安裝一個(gè)液壓缸54，液壓缸54的活塞伸出端與V形輪升降臺55通過鉸鏈聯(lián)接，液壓缸54的上下伸縮帶動V形輪升降臺55上下升降，實(shí)現(xiàn)V形滾輪49中心高度的調(diào)節(jié)。
[0036]如圖1所示，所述軸向限位裝置:包括軸向阻擋頭I和阻擋頭升降氣缸39 ;阻擋頭升降氣缸39的活塞伸出端與軸向阻擋頭I之間通過鉸鏈聯(lián)接，軸向阻擋頭I的尾部和阻擋頭升降氣缸39采用鉸接方式固定，阻擋頭升降氣缸39的伸縮帶動軸向阻擋頭I擺動，當(dāng)被測鋼管位于升降V形輸送輥2上時(shí)，通過軸向阻擋頭I可以有效限制被測鋼管的軸向測量位置。
[0037]如圖10所示，所述升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu):包括升降驅(qū)動電機(jī)37、彈性聯(lián)軸器36、蝸輪蝸桿減速機(jī)82、八個(gè)螺桿升降機(jī)35、兩個(gè)剛性聯(lián)軸器83、兩個(gè)十字轉(zhuǎn)向器81、六根連桿34、平臺支撐底座25、十個(gè)調(diào)整腳26 ;升降驅(qū)動電機(jī)37的輸出軸與蝸輪蝸桿減速機(jī)82的輸入軸通過彈性聯(lián)軸器36聯(lián)接，蝸輪蝸桿減速機(jī)82輸出軸兩端分別與兩個(gè)十字轉(zhuǎn)向器81通過剛性聯(lián)軸器83聯(lián)接，八個(gè)螺桿升降機(jī)35沿升降驅(qū)動電機(jī)37輸出軸方向?qū)ΨQ安裝，并且十字轉(zhuǎn)向器8與螺桿升降機(jī)35之間以及兩個(gè)螺桿升降機(jī)35之間都采用連桿34和剛性聯(lián)軸器83聯(lián)接，部件安裝平臺38的下底面由八個(gè)螺桿升降機(jī)35支撐，螺桿升降機(jī)35與部件安裝平臺38之間采用螺釘固定，八個(gè)螺桿升降機(jī)35的底座通過螺釘固定在平臺支撐底座25上，整個(gè)部件升降平臺38的底部對稱安裝用于調(diào)整水平度的十個(gè)調(diào)整腳26。
[0038]如圖7所示，所述位移伺服控制系統(tǒng):包括兩個(gè)伺服驅(qū)動底盤23、絲桿21、兩條直線導(dǎo)軌22、測量主機(jī)安裝臺74、行程開關(guān)32、伺服電機(jī)24和伺服控制器76 ;兩條直線導(dǎo)軌22安裝在兩個(gè)伺服驅(qū)動底盤之間，其中間是絲桿21，測量主機(jī)安裝臺74安裝在直線導(dǎo)軌22上，絲桿21與測量主機(jī)安裝臺74通過絲桿螺母77連接，并且由絲桿驅(qū)動測量主機(jī)安裝臺74沿導(dǎo)軌直線移動，在兩條直線導(dǎo)軌22兩端各安裝一個(gè)行程開關(guān)32，絲桿21右端與伺服電機(jī)32通過彈性聯(lián)軸器78聯(lián)接，伺服電機(jī)32與伺服控制器76連接。
[0039]如圖11所示，所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng):包括工控機(jī)60、顯示器56、鼠標(biāo)58、鍵盤59、打印機(jī)57 ;工控機(jī)60上裝有數(shù)據(jù)采集分析軟件OrionMeter，鍵盤59、鼠標(biāo)58和打印機(jī)57通過USB接口與工控機(jī)相連，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)的測量數(shù)據(jù)由三個(gè)激光感測頭11產(chǎn)生，測量數(shù)據(jù)經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)19到達(dá)工控機(jī)60，OrionMeter通過TCP/IP通信獲取測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，用戶可通過鼠標(biāo)58和鍵盤59進(jìn)行結(jié)果查看，檢測報(bào)告可使用打印機(jī)57自動打印。
[0040]被測鋼管端部幾何量檢測的分為步實(shí)現(xiàn):
[0041]第一步，檢測前的準(zhǔn)備。給整個(gè)檢測裝置通電，開啟供氣氣源，手動控制軸向限位裝置回落，使1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3和2#三爪定芯機(jī)構(gòu)6卡爪處于夾緊狀態(tài)，檢查這兩組三爪定芯機(jī)構(gòu)與測量主機(jī)是否在同一中心高度位置，確保滿足待檢鋼管的規(guī)格要求。
[0042]第二步，打開1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3和2#三爪定芯機(jī)構(gòu)6卡爪，測量主機(jī)18的測量頭回退到零位，啟動激光感測頭11，同時(shí)開啟冷卻氣源，使得冷卻風(fēng)嘴12吹出的空氣對激光感測頭11進(jìn)行冷卻，測量頭的三個(gè)氣缸14進(jìn)氣活塞推出，使得測量頭沿軸向伸直，升起升降V形輸送輥2，將被測鋼管5輸送到升降V形輸送輥2上后，軸向限位裝置升起，使得被測鋼管5在軸向到達(dá)測量位置，閉合1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3和2#三爪定芯機(jī)構(gòu)6的卡爪鋼管被夾緊，同時(shí)升降V形輸送輥2回落，伺服電機(jī)24開始工作帶動測量頭的錐形導(dǎo)向頭7緩慢伸入被測鋼管5內(nèi)，當(dāng)激光感測頭11發(fā)出的聲束被鋼管壁遮擋時(shí)，三個(gè)氣缸14排氣使得活塞處于伸縮自由態(tài)，確保測量頭可跟隨鋼管一定量的“甩尾”。
[0043]第三步，數(shù)據(jù)采集測量。如圖2所示，安裝在兩個(gè)弓形架橫梁62上的激光感測頭11到達(dá)鋼管軸向i點(diǎn)圓周方向?yàn)閖點(diǎn)后，發(fā)出的激光聲束到達(dá)鋼管內(nèi)壁反射后測得的距離分別為au和Cij,徑向跟隨鉗61上的激光感測頭11發(fā)出的光束照射到鋼管內(nèi)壁測得的距離為gu，則在該測量點(diǎn)可測得外徑Du和壁厚為
[0044]Dij = B-(aij+Cij), (I)
[0045]tjj = E-(gij+Cij) ,(2)
[0046]于是可計(jì)算得內(nèi)圓半徑ru如下:
[0047]Tij = Dij/2-tij, (3)
[0048]式中:安裝在兩個(gè)弓形架橫梁62上的兩個(gè)激光感測頭光源中心之間的距離為B，安裝在徑向跟隨鉗79上的激光感測頭與其對面位于弓形架橫梁62上的激光感測頭11之間的距離為E。
[0049]1#三爪定芯機(jī)構(gòu)3的定芯驅(qū)動減速機(jī)41驅(qū)動前置式三爪氣動卡盤42旋轉(zhuǎn)，利用編碼器84反饋控制鋼管圓周方向轉(zhuǎn)過0.5mm后，三個(gè)激光感測頭11測量下一個(gè)點(diǎn)的外徑、壁厚和內(nèi)圓半徑，如此沿圓周方向步進(jìn)逐點(diǎn)測量乃至覆蓋整個(gè)橫截面后可得該橫截面的橢圓度ADi為
[0050]Δ Di = max (Dij) -min (Dij) ,(4)
[0051]內(nèi)徑為[0052](Iij = TijTik ,(5)
[0053]式中，k = N/2，N為整個(gè)橫截面內(nèi)測量總的點(diǎn)數(shù)，那么，內(nèi)圓的橢圓度為
[0054]Adi= max((Iij)-min((Iij) ,(6)
[0055]三個(gè)激光感測頭11完成一個(gè)橫截面的檢測后，定芯驅(qū)動減速機(jī)41工作暫停，伺服電機(jī)24啟動，位移伺服控制系統(tǒng)的控制測量頭沿鋼管軸向步進(jìn)0.5mm進(jìn)入i+Ι橫截面后停止，新的橫截面測量工作開始。
[0056]第四步，檢測結(jié)束工作。按第三步的測量過程直至整個(gè)管端區(qū)域都被檢測結(jié)束后，三相異步電機(jī)4停止工作，三爪氣動卡盤42旋轉(zhuǎn)停止后，升降V形輸送輥2升起，伺服電機(jī)24反轉(zhuǎn)帶動測量頭移出管體，軸向限位裝置落下，三爪氣動卡盤42松開卡爪45，被測鋼管落到升降V形輸送輥2上，三相異步電機(jī)4啟動后，被測鋼管輸出，該端測量結(jié)束。
[0057]該方法的步驟如下:
[0058]在被測無縫鋼管的外徑方向安裝兩個(gè)可用于測量位移的激光感測頭，這兩個(gè)激光感測頭到鋼管外表面的距離相等，發(fā)射的激光束位于同一條直線上且均向鋼管軸心發(fā)射，在這兩個(gè)激光感測頭的連線之間靠近鋼管內(nèi)壁部署第三個(gè)相同的激光感測頭，其發(fā)射的激光束遠(yuǎn)離被測無縫鋼管軸心，這三個(gè)激光感測頭彼此之間的安裝距離恒定，并且固定安裝在測量主機(jī)的測量頭上，三個(gè)激光感測頭利用網(wǎng)絡(luò)通信將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，測量主機(jī)可由位移伺服控制系統(tǒng)控制鋼管軸線方向進(jìn)給；檢測啟動前，被測無縫鋼管由升降V形輸送輥輸入測量工位，靠近被測管端沿鋼管軸線方向安裝有兩組三爪定芯機(jī)構(gòu)，卡爪處于打開狀態(tài)，其中遠(yuǎn)離管端的三爪定芯機(jī)構(gòu)安裝減速電機(jī)，該電機(jī)輸出軸上裝有編碼器用于反饋鋼管旋轉(zhuǎn)方位，減速電機(jī)與卡爪之間采用皮帶傳動，被測無縫鋼管進(jìn)入測量工位后，利用尾端軸向限位裝置的升起調(diào)整鋼管軸向位置，使其入測量起始位置后，三爪定芯機(jī)構(gòu)夾緊被測無縫鋼管，升降V形輸送輥回落；檢測啟動后，位于鋼管外側(cè)的兩個(gè)激光感測頭可分別實(shí)時(shí)測得距離鋼管表面的距離，位于鋼管腔內(nèi)的激光感測頭可實(shí)時(shí)測得到鋼管內(nèi)壁的距離，結(jié)合三個(gè)激光感測頭空間距離關(guān)系，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)可自動計(jì)算得出該測量點(diǎn)的外徑和壁厚，利用三爪定芯機(jī)構(gòu)的編碼器反饋控制減速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，實(shí)現(xiàn)周向不同點(diǎn)的測量，當(dāng)鋼管旋轉(zhuǎn)一周就可將整個(gè)橫截面的外徑和壁厚測出，從而計(jì)算出該橫截面內(nèi)幾何量分布，完成一個(gè)橫截面的幾何量檢測后，測量頭由位移伺服系統(tǒng)控制沿鋼管軸線方向步進(jìn)一定距離，進(jìn)入下一個(gè)橫截面的幾何量檢測，當(dāng)被測鋼管端部指定區(qū)域橫截面全部檢測結(jié)束，那么該端幾何量檢測結(jié)束；被測鋼管檢測技術(shù)后，位移伺服控制系統(tǒng)控制測量頭回退到零位，軸向限位裝置回落，三爪定芯機(jī)構(gòu)松開卡爪，被測無縫鋼管落回升降V形輸送輥并被輸出測量工位。
[0059]無縫鋼管端部幾何量檢測主要包括:鋼管的內(nèi)外徑、橢圓度和壁厚檢測。
[0060]一、所述的鋼管的內(nèi)外徑測量方法:
[0061]利用測量頭上安裝的三個(gè)激光感測頭在被測無縫鋼管周向測量點(diǎn)實(shí)時(shí)采集測距數(shù)據(jù)并通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至工控機(jī)，由于三個(gè)激光感測頭彼此之間的距離固定且為已知，工控機(jī)接收到測距數(shù)據(jù)后，將鋼管外側(cè)的兩個(gè)傳感器之間的固定距離減去鋼管外側(cè)兩個(gè)激光感測頭實(shí)時(shí)測得的到鋼管外壁的距離就是該測量點(diǎn)的外徑，將位于鋼管內(nèi)腔的激光感測頭到其對面的激光感測頭之間的距離減去這二者實(shí)時(shí)測得的到內(nèi)外壁的距離就是該測量點(diǎn)的壁厚，鋼管旋轉(zhuǎn)一周后，就可測得整個(gè)鋼管橫截面內(nèi)的外徑和壁厚分布，工控機(jī)利用橫截面內(nèi)某點(diǎn)外徑減去對應(yīng)此外徑方向的兩個(gè)壁厚測量數(shù)據(jù)就是該點(diǎn)的內(nèi)徑，遍歷整個(gè)橫截面測量數(shù)據(jù)，就可計(jì)算出整個(gè)橫截面內(nèi)的內(nèi)徑分布，測量頭沿軸向步進(jìn)，可完成整個(gè)端部的內(nèi)外徑測量。
[0062]二、鋼管的橢圓度測量方法:
[0063]為利用測量頭上安裝的三個(gè)激光感測頭在被測無縫鋼管周向測量點(diǎn)實(shí)時(shí)采集測距數(shù)據(jù)并通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至工控機(jī)，由于三個(gè)激光感測頭彼此之間的距離固定且為已知，工控機(jī)接收到測距數(shù)據(jù)后，將鋼管外側(cè)的兩個(gè)傳感器之間的固定距離減去鋼管外側(cè)兩個(gè)激光感測頭實(shí)時(shí)測得的到鋼管外壁的距離就是該測量點(diǎn)的外徑，將位于鋼管內(nèi)腔的激光感測頭到其對面的激光感測頭之間的距離減去這二者實(shí)時(shí)測得的到內(nèi)外壁的距離就是該測量點(diǎn)的壁厚，鋼管旋轉(zhuǎn)一周后，就可測得整個(gè)鋼管橫截面內(nèi)的外徑和壁厚分布，工控機(jī)利用橫截面內(nèi)某點(diǎn)外徑減去對應(yīng)此外徑方向的兩個(gè)壁厚測量數(shù)據(jù)就是該點(diǎn)的內(nèi)徑，遍歷整個(gè)橫截面測量數(shù)據(jù)，就可計(jì)算出整個(gè)橫截面內(nèi)的內(nèi)徑分布，在同一個(gè)橫截面內(nèi)，將測得的最大外徑與最小外徑相減，就是鋼管外壁的橢圓度，將測得的最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑相減，可得鋼管內(nèi)壁的橢圓度，測量頭沿軸向步進(jìn)，可完成整個(gè)端部的橢圓度測量。
[0064]三、鋼管的壁厚測量方法:
[0065]鋼管的內(nèi)外徑測量方法為利用測量頭上安裝的三個(gè)激光感測頭在被測無縫鋼管周向測量點(diǎn)實(shí)時(shí)采集測距數(shù)據(jù)并通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至工控機(jī)，由于三個(gè)激光感測頭彼此之間的距離固定且為已知，工控機(jī)接收到測距數(shù)據(jù)后，將位于鋼管內(nèi)腔的激光感測頭到其對面的激光感測頭之間的距離減去這二者實(shí)時(shí)測得的到內(nèi)外壁的距離就是該測量點(diǎn)的壁厚，鋼管旋轉(zhuǎn)一周后，就可測得整個(gè)鋼管橫截面內(nèi)的壁厚分布，測量頭沿軸向步進(jìn)，可完成整個(gè)端部的壁厚測量。
【權(quán)利要求】
1.一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，其特征在于:包括測量主機(jī)(18)、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)(3)、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)(6)、兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的升降V形輸送輥、軸向限位裝置、部件升降平臺(38)和升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；在部件升降平臺(38)上面依次安裝有軸向限位裝置、第一升降V形輸送輥、1#三爪定芯機(jī)構(gòu)(3)、第二升降V形輸送輥、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)(6)、測量主機(jī)(18)，在部件升降平臺(38)下面安裝有升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的多個(gè)螺桿升降機(jī)(35)與部件升降平臺(38)下面連接，1#三爪定芯機(jī)構(gòu)(3)、2#三爪定芯機(jī)構(gòu)(6)、測量主機(jī)(18)的測量頭同軸安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，其特征在于:所述測量主機(jī)(18)，包括測量頭、隔振圈(28)、導(dǎo)向桿軸承蓋(68)、三個(gè)氣缸、固定支撐板(16)、角接觸關(guān)節(jié)軸承(17)、測量頭尾端軸承蓋(69)、無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(19)和底座(20)，測量主機(jī)(18)通過位移伺服控制系統(tǒng)的伺服驅(qū)動底盤(23)安裝在部件升降平臺(38)上； 所述的測量頭，包括:三個(gè)激光感測頭、弓形架(29)、兩個(gè)防撞安全開關(guān)、測量限位傳感器(13)、四個(gè)冷卻風(fēng)嘴、錐形導(dǎo)向頭(7)、兩個(gè)導(dǎo)向輪、圓錐滾子軸承(64)、徑向跟隨鉗(61)、徑向跟隨彈簧(9)、兩塊固定板、測量頭主軸(66)、三個(gè)鉸接座、軸向?qū)б龡U(15);徑向跟隨鉗(61)由上半鉗和下半鉗與測量頭主軸(66)鉸接而成，位于徑向跟隨鉗(61)上半鉗中間部分安裝第一激光感測頭，下半鉗正對激光感測頭(11)的有通光孔(30)，徑向跟隨鉗(61)開口兩端分別安裝一個(gè)導(dǎo)向輪(33)，導(dǎo)向輪(33)中安裝一對圓錐滾子軸承(64)，徑向跟隨鉗(61)內(nèi)側(cè)靠近導(dǎo)向輪(33)右側(cè)的裝有徑向跟隨彈簧(9)，通過徑向跟隨鉗(61)上的彈簧導(dǎo)向桿(8)固定，徑向跟隨鉗(61)開口兩端的導(dǎo)向滑塊(79)分別伸入錐形導(dǎo)向頭(7)的限位孔(71)中，而錐形導(dǎo)向頭(7)通過兩側(cè)的固定板(63)固定在測量頭主軸(66)上，測量頭主軸(66)安裝在測量頭底盤(65)上，在測量頭底盤(65)上下分別安裝弓形架橫梁(62)，每根弓形架橫梁(62)內(nèi)側(cè)靠近端面對稱裝有第二、第三激光感測頭，緊挨著第二、第三激光感測頭的靠 近端面的分別裝有防撞安全開關(guān)，位于測量頭主軸(66)和弓形架橫梁(62)中間分別裝有兩個(gè)冷卻風(fēng)嘴(12)，其中位于測量頭主軸(66)上端的兩個(gè)冷卻風(fēng)嘴(12)中間裝有測量限位傳感器(13)，在測量頭底盤(65)外側(cè)面上均布三個(gè)鉸接座，位于三個(gè)鉸接座的中央有軸向?qū)б龡U(15 )安裝在測量頭底盤(65 )外側(cè)上，無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(19 )安裝在主機(jī)的尾端；三個(gè)激光感測頭安裝后確保發(fā)出的激光束位于同一條直線上，并且該直線與被測鋼管軸線垂直，由三個(gè)激光感測頭產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)接數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)； 測量頭軸向?qū)б龡U(15)的法蘭盤外側(cè)套著一個(gè)隔振圈(28)，三個(gè)氣缸(14)的活塞穿過底座(20)的箱體與分別與測量頭尾端的鉸接座聯(lián)接，在軸向?qū)б龡U(15)的軸肩處安裝雙列調(diào)心滾子軸承(27)，雙列調(diào)心滾子軸承(27)的外圈固定在底座(20)的箱體上，該軸承外側(cè)端面通過導(dǎo)向桿軸承蓋(68 )，三個(gè)氣缸通過法蘭盤安裝在固定支撐板(16 )上，軸向?qū)б龡U(15)與固定支撐板(16)通過角接觸關(guān)節(jié)軸承(17)聯(lián)接，角接觸關(guān)節(jié)軸承(17)外側(cè)端面由測量頭尾端軸承蓋(69)軸向固定，測量頭尾端軸承蓋(69)安裝在固定支撐板(16)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，其特征在于:所述1#三爪定芯機(jī)構(gòu)(3)，包括定芯驅(qū)動減速機(jī)(41)、編碼器(84)、三相異步電機(jī)(4)、三角帶(46)、前置式三爪氣動卡盤(42)、三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體(43)、四個(gè)高度調(diào)整裝置(44);三相異步電機(jī)(4)的輸出軸與定芯驅(qū)動減速機(jī)(41)的輸入軸通過彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，安裝在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體(43)的上方，前置式三爪氣動卡盤(42)同軸安裝在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體(43)的正中心，由壓縮空氣控制卡爪(45)徑向伸縮，實(shí)現(xiàn)被測鋼管的自動裝夾，定芯驅(qū)動減速機(jī)(41)輸出軸上安裝一個(gè)小皮帶輪(80)和一個(gè)編碼器(84)，前置式三爪氣動卡盤(42)的皮帶輪與小皮帶輪(80 )通過三角帶(46 )驅(qū)動前置式三爪氣動卡盤(42 )周向旋轉(zhuǎn)，在三爪定芯機(jī)構(gòu)殼體(43)底部沿軸線方向兩側(cè)對稱安裝四個(gè)高度調(diào)整裝置(44)，用于根據(jù)被測鋼管規(guī)格調(diào)整前置式三爪氣動卡盤(42)的中心高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，其特征在于:所述兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的升降V形輸送輥(2)，均包括V形輪減速電機(jī)(47)、V形滾輪(49)、軸承座(50)、V形輪底座(51)、升降導(dǎo)軌(52)、升降擋塊(53)、液壓缸(54)、V形輪升降臺(55);V形滾輪(49)通過軸承座(50)安裝在V形輪升降臺(55)上，V形輪減速電機(jī)(47)集電機(jī)和減速機(jī)于一體，減速機(jī)的輸出軸與V形滾輪(49)的轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，V形輪升降臺(55)安裝在V形輪底座(51)豎直安裝的升降導(dǎo)軌(52 )上，V形輪底座(51)的中央安裝一個(gè)液壓缸(54)，液壓缸(54)的活塞伸出端與V形輪升降臺(55)通過鉸鏈聯(lián)接，液壓缸(54)的上下伸縮帶動V形輪升降臺(55)上下升降，實(shí)現(xiàn)V形滾輪(49)中心高度的調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，其特征在于:所述軸向限位裝置，包括軸向阻擋頭(I)和阻擋頭升降氣缸(39);阻擋頭升降氣缸(39)的活塞伸出端與軸向阻擋頭(I)之間通過鉸鏈聯(lián)接，軸向阻擋頭(I)的尾部和阻擋頭升降氣缸(39)采用鉸接方式固定，阻擋頭升降氣缸(39)的伸縮帶動軸向阻擋頭(I)擺動，當(dāng)被測鋼管位于升降V形輸送輥(2)上時(shí)，通過軸向阻擋頭(I)限制被測鋼管的軸向測量位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，其特征在于:所述升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括升降驅(qū)動電機(jī)(37)、彈性聯(lián)軸器(36)、蝸輪蝸桿減速機(jī)(82)、八個(gè)螺桿升降機(jī)、兩個(gè)剛性聯(lián)軸器、兩個(gè)十字轉(zhuǎn)向器、六根連桿、平臺支撐底座(25)、十個(gè)調(diào)整腳；升降驅(qū)動電機(jī)(37)的輸出軸與蝸輪蝸桿減速機(jī)(82)的輸入軸通過彈性聯(lián)軸器(36)聯(lián)接，蝸輪蝸桿減速機(jī)(82)輸出軸兩端分別與十字轉(zhuǎn)向器通過剛性聯(lián)軸器聯(lián)接，八個(gè)螺桿升降機(jī)沿升降驅(qū)動電機(jī)(37)輸出軸方向?qū)ΨQ安裝，并且十字轉(zhuǎn)向器(81)與螺桿升降機(jī)(35)之間以及兩個(gè)螺桿升降機(jī)(35)之間都采用連桿和剛性聯(lián)軸器(83)聯(lián)接，部件安裝平臺(38)的下底面由八個(gè)螺桿升降機(jī)支撐，螺桿升降機(jī)(35)與部件安裝平臺(38)之間采用螺釘固定，八個(gè)螺桿升降機(jī)(35)的底座通過螺釘固定在平臺支撐底座(25)上，整個(gè)部件升降平臺(38)的底部對稱安裝用于調(diào)整水平度的十個(gè)調(diào)整腳(26)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，其特征在于:所述位移伺服控制系統(tǒng)，包括兩個(gè)伺服驅(qū)動底盤、絲桿(21)、兩條直線導(dǎo)軌、測量主機(jī)安裝臺(74)、行程開關(guān)(32)、伺服電機(jī)(24)和伺服控制器(76);兩條直線導(dǎo)軌安裝在兩個(gè)伺服驅(qū)動底盤之間，其中間是絲桿(21)，測量主機(jī)安裝臺(74)安裝在直線導(dǎo)軌上，絲桿(21)與測量主機(jī)安裝臺(74)通過絲桿螺母(77)連接，絲桿驅(qū)動測量主機(jī)安裝臺(74)沿導(dǎo)軌直線移動，在兩條直線導(dǎo)軌兩端各安裝一個(gè)行程開關(guān)(32 )，絲桿(21)與伺服電機(jī)(32 )通過彈性聯(lián)軸器(78 )聯(lián)接，伺服電機(jī)(32 )與伺服控制器(76 )連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無縫鋼管端部幾何量在線檢測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，包括工控機(jī)(60)、顯示器(56)、鼠標(biāo)(58)、鍵盤(59)、打印機(jī)(57);工控機(jī)(60)上裝有數(shù)據(jù)采集分析軟件OrionMeter，鍵盤(59)、鼠標(biāo)(58)和打印機(jī)(57)通過USB接口與工控機(jī)相連，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)的測量數(shù)據(jù)由三個(gè)激光感測頭產(chǎn)生，測量數(shù)據(jù)經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)交換 機(jī)(19)到達(dá)工控機(jī)(60)。
【文檔編號】G01B11/10GK203811138SQ201420054748
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】方文平, 劉日明 申請人:杭州浙達(dá)精益機(jī)電技術(shù)股份有限公司