CN115464856A - 一种挤出管材高精度内外径在线检测装置 - Google Patents

一种挤出管材高精度内外径在线检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，包括装置底板和旋转对中机构，所述装置底板的上端安装有无杆气动模组，所述无杆气动模组的上端设有内外径测量移动底板，所述内外径测量移动底板的上端安装有内外径测量固定腔，所述旋转对中机构的右端设有直线导杆模组。采用旋转对中机构对不同管材外径规格的自动夹持并推送至检测位和待检位，检测位通过旋转检测工具对内外径测量保证管材内外径自动测量，保持测量一致性和重复性，使测量受到的扰动最小，提高管材内外径测量的精度，本测量装置结构简单，测量准确，安全可靠，维护方便，可满足挤出行业塑料管材测量领域中的管材的内外径测量。

Description

一种挤出管材高精度内外径在线检测装置
技术领域
本发明涉及挤出行业塑料管材测量技术领域，更具体地说，涉及一种挤出管材高精度内外径在线检测装置。
背景技术
在挤出管材生产过程中，对于多规格管材内外径检测，夹持部分与测量部分必须对中，即同轴；也就是夹持部分各运动需要同步；由于内外径是挤出管材的重要技术指标，也是制订和调整工艺参数、优化生产参数的重要依据，准确、快速、有效测量内外径对优化实施生产、提高挤出管材工作效率及管材的质量管控有重要的意义。
现有的在挤出管材生产过程中，内外径的测量非自动而是单独人工测量并记录，需要配备大量的质检人员，且工作效率低，同时管材硬度低，也造成测量一致性较差。因此，亟需一种挤出管材高精度自动对中内外径检测装置，该装置一体设计能够实现多规格不同内外径测量，并具有较高的测量精度。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，该装置采用旋转对中机构对不同管材外径规格的自动夹持并推送至检测位和待检位，检测位通过旋转检测工具对内外径测量保证管材内外径自动测量，保持测量一致性和重复性，使测量受到的扰动最小，提高管材内外径测量的精度，本测量装置结构简单，测量准确，安全可靠，维护方便，可满足挤出行业塑料管材测量领域中的管材的内外径测量。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，包括装置底板和旋转对中机构，所述装置底板的上端安装有无杆气动模组，所述无杆气动模组的上端设有内外径测量移动底板，所述内外径测量移动底板的上端安装有内外径测量固定腔，所述旋转对中机构的右端设有直线导杆模组，所述旋转对中机构通过直线导杆模组和内外径测量固定腔安装，所述内外径测量固定腔的内侧设有牵引推送气缸，所述内外径测量移动底板的上端右侧安装有伺服同步带旋转模组，所述内外径测量固定腔的内侧设有内径测量机构，所述伺服同步带旋转模组的左端和内径测量机构固定安装，所述旋转对中机构的左侧设有轴承外挡。
进一步的，所述内外径测量固定腔的右侧内部设有第一轴承，所述伺服同步带旋转模组的轴部设在第一轴承的内侧。
进一步的，所述旋转对中机构包括对中机构底板，所述对中机构底板的内侧设有对中机构固定座，所述对中机构固定座和对中机构底板的外侧分别设有第一气缸固定板和第二气缸固定板，所述第一气缸固定板和第二气缸固定板的对侧安装有气缸旋转轴，所述气缸旋转轴的外侧安装有第一旋转气缸，所述第一旋转气缸的输出端安装有对中旋转盘，所述对中机构固定座的内侧设有对中轴承，所述对中旋转盘和对中轴承安装，所述对中机构底板的内侧设有直线导轨，所述直线导轨的内侧设有对中块，所述旋转盘的外部设有随动器，所述旋转盘通过随动器和对中块安装，所述对中块的外侧设有待测管材。
进一步的，所述内径测量机构包括旋转测量机构安装座，所述旋转测量机构安装座的右侧安装有测量安装板，所述伺服同步带旋转模组设在测量安装板的右侧，所述旋转测量机构安装座的上端安装有限位气缸模组，所述测量安装板的左侧安装有激光传感器安装座，所述旋转测量机构安装座的内侧分别安装有探针安装座和角位移安装板，所述角位移安装板的外侧安装有角位移传感器，所述探针安装座的外侧设有旋转探针，所述探针安装座和旋转探针之间的旋转部设有扭簧，所述激光传感器安装座的内侧分别安装有第一激光传感器和第二激光传感器以及内径测量气动模组，所述内径测量气动模组设在第一激光传感器和第二激光传感器之间。
进一步的，所述第一气缸固定板通过螺丝固定安装在对中机构固定座的左侧，所述第二气缸固定板通过螺丝固定安装在对中机构底板的左侧。
进一步的，所述直线导轨共设有个，所述直线导轨等角度设在对中机构底板的左侧。
进一步的，所述待测管材设在对中块的外部对侧。
进一步的，所述旋转测量机构安装座的内侧分别安装有探针安装座和角位移安装板，所述角位移安装板的外侧安装有角位移传感器，所述探针安装座的外侧设有旋转探针，所述探针安装座和旋转探针之间的旋转部设有扭簧。
进一步的，所述旋转测量机构安装座的上端安装有限位气缸模组。
进一步的，所述装置底板的上端开设有安装孔，所述装置底板上转动连接有L型卡座，所述L型卡座的外侧固定连接有外筒，所述外筒的内侧滑动连接有内筒，所述内筒的一端贯穿外筒固定连接有拉块，所述拉块和L型卡座的对侧固定连接有弹簧，所述外筒和内筒均贯穿弹簧的中部，所述拉块的一端固定连接有卡柱。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本发明公开一种挤出管材高精度自动对中内外径检测装置，该装置采用旋转对中机构对不同管材外径规格的自动夹持并推送至检测位和待检位，检测位通过旋转检测工具对内外径测量保证管材内外径自动测量，保持测量一致性和重复性，使测量受到的扰动最小，提高管材内外径测量的精度，本测量装置结构简单，测量准确，安全可靠，维护方便，可满足挤出行业塑料管材测量领域中的管材的内外径测量。
（2）本发明通过采用第一激光传感器和第二激光传感器可以对待测管材的外径进行测量，同时旋转探针配合角位移传感器对待测管材进行内径测量，进而能够快速、精准地得出管材的壁厚数据，很好地解决了现有人工检测管材，尤其是现有的小管径挤出管材的壁厚测量效率低、检测精度差的痛点，快速、精准获取的壁厚数据能够极大地有利于优化实施生产、提高挤出管材工作效率及管材的质量管控。
附图说明
图1为本发明的高精度自动对中内外径检测装置的主视图；
图2为本发明的高精度自动对中内外径检测装置的旋转对中机构的主视图；
图3为本发明的高精度自动对中内外径检测装置的旋转对中机构的左视图；
图4为本发明的高精度自动对中内外径检测装置的内外径测量机构的主视图。
图中标号说明：
1、旋转对中机构；2、直线导杆模组；3、内外径测量固定腔；4、内径测量机构；5、第一轴承；6、牵引推送气缸；7、伺服同步带旋转模组；8、无杆气动模组；9、装置底板；10、内外径测量移动底板；11、待测管材；12、对中轴承；13、旋转盘；14、随动器；15、对中块；16、第二气缸固定板；17、气缸旋转轴；18、第一气缸固定板；19、轴承外挡；20、直线导轨；21、第一旋转气缸；22、对中机构底板；23、对中机构固定座；24、旋转探针；25、探针安装座；26、扭簧；27、角位移传感器；28、角位移安装板；29、限位气缸模组；30、旋转测量机构安装座；31、测量安装板；32、第二激光传感器；33、激光传感器安装座；34、内径测量气动模组；35、第一激光传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1-4，一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，包括装置底板9和旋转对中机构1，装置底板9的上端安装有无杆气动模组8，无杆气动模组8的上端设有内外径测量移动底板10，内外径测量移动底板10的上端安装有内外径测量固定腔3，旋转对中机构1的右端设有直线导杆模组2，旋转对中机构1通过直线导杆模组2和内外径测量固定腔3安装，内外径测量固定腔3的内侧设有牵引推送气缸6，内外径测量移动底板10的上端右侧安装有伺服同步带旋转模组7，内外径测量固定腔3的内侧设有内径测量机构4，伺服同步带旋转模组7的左端和内径测量机构4固定安装，旋转对中机构1的左侧设有轴承外挡19，旋转对中机构1通过直线导杆模组2和牵引推送气缸6与内外径测量固定腔3相连，并能在牵引推送气缸6作用下和内外径测量固定腔3相对运动，伺服同步带旋转模组7与内径测量机构4相连，它们连接后通过第一轴承5与内外径测量固定腔3相连，使其内径测量机构4在伺服同步带旋转模组7带动下在内外径测量固定腔3旋转；牵引推送气缸6的输出端设在对中机构底板22前后两侧的凹槽处，可以方便推动对旋转对中机构1中的对中机构底板22移动。
装置底板9的上端开设有安装孔，装置底板9上转动连接有L型卡座，L型卡座的外侧固定连接有外筒，外筒的内侧滑动连接有内筒，内筒的一端贯穿外筒固定连接有拉块，拉块和L型卡座的对侧固定连接有弹簧，外筒和内筒均贯穿弹簧的中部，拉块的一端固定连接有卡柱，当装置底板9上的安装孔通过和外部机架上的定位柱进行插接后，转动L型卡座，靠近时拉动拉块，拉块对弹簧挤压，同时内筒向外筒内部滑动，然后合定位柱对位后，将拉块上的卡柱***到定位柱内，可以方便对装置底板9进行安装。
请参阅图1，内外径测量固定腔3的右侧内部设有第一轴承5，伺服同步带旋转模组7的轴部设在第一轴承5的内侧，通过在内外径测量固定腔3上设置第一轴承5，使得伺服同步带旋转模组7可以进行稳定的转动传输。
请参阅图2-图3，旋转对中机构1包括对中机构底板22，对中机构底板22的内侧设有对中机构固定座23，对中机构固定座23和对中机构底板22的外侧分别设有第一气缸固定板18和第二气缸固定板16，第一气缸固定板18和第二气缸固定板16的对侧安装有气缸旋转轴17，气缸旋转轴17的外侧安装有第一旋转气缸21，第一旋转气缸21的输出端安装有对中旋转盘13，对中机构固定座23的内侧设有对中轴承12，对中旋转盘13和对中轴承12安装，对中机构底板22的内侧设有直线导轨20，直线导轨20的内侧设有对中块15，旋转盘13的外部设有随动器14，旋转盘13通过随动器14和对中块15安装，对中块15的外侧设有待测管材11，通过设置旋转对中机构1，在不同管材外径规格的自动夹持并推送至检测位和待检位后，21第一旋转气缸伸缩带动旋转盘13旋转，旋转盘13通过随动器14又带动对中块15旋转使其变径并夹紧待测管材11；第一气缸固定板18通过螺丝固定安装在对中机构固定座23的左侧，第二气缸固定板16通过螺丝固定安装在对中机构底板22的左侧，通过将第一气缸固定板18安装在对中机构固定座23上，第二气缸固定板安装在对中机构底板22上，可以方便对气缸旋转轴17进行安装；直线导轨20共设有4个，直线导轨20等角度设在对中机构底板22的左侧，通过在对中机构底板22左侧等角度安装4个直线导轨20，可以方便对中块15找直线导轨20上移动对待测管材11进行固定；待测管材11设在对中块15的外部对侧，通过将待测管材11设在对中块15的4端对侧，可以使得待测管材11得到稳定夹持。
请参阅图4，内径测量机构4包括旋转测量机构安装座30，旋转测量机构安装座30的右侧安装有测量安装板31，伺服同步带旋转模组7设在测量安装板31的右侧，旋转测量机构安装座30的上端安装有限位气缸模组29，可以进行限位方便进行测量，测量安装板31的左侧安装有激光传感器安装座33，旋转测量机构安装座30的内侧分别安装有探针安装座25和角位移安装板28，角位移安装板28的外侧安装有角位移传感器27，探针安装座25的外侧设有旋转探针24，探针安装座25和旋转探针24之间的旋转部设有扭簧26，激光传感器安装座33的内侧分别安装有第一激光传感器35和第二激光传感器32以及内径测量气动模组34，内径测量气动模组34设在第一激光传感器35和第二激光传感器32之间，通过设置内径测量机构4，第一激光传感器35和第二激光传感器32可以对待测管材11进行直径测量，同时探针安装座25上的旋转探针24配合角位移传感器27对待测管材11进行内径测量，然后通过测量出的内外径计算出壁厚；旋转探针24另一部分与限位气缸模组29不检测内径时接触。
本发明中的在不同管材外径规格的自动夹持并推送至检测位和待检位后，通过旋转对中机构1通过直线导杆模组2和牵引推送气缸6与内外径测量固定腔3相连，使得21第一旋转气缸伸缩带动旋转盘13旋转，旋转盘13通过随动器14又带动对中块15旋转使其变径并夹紧待测管材11，并能在牵引推送气缸6和无杆气动模组8作用下将待测管材11牵引到测量出处，伺服同步带旋转模组7与内径测量机构4相连，它们连接后通过第一轴承5与内外径测量固定腔3相连，使其内径测量机构4在伺服同步带旋转模组7带动下在内外径测量固定腔3旋转，第一激光传感器35和第二激光传感器32可以对待测管材11进行直径测量，同时探针安装座25上的旋转探针24配合角位移传感器27对待测管材11进行内径测量，然后通过测量出的内外径计算出壁厚，检测位通过旋转检测工具对内外径测量保证管材内外径自动测量，保持测量一致性和重复性，使测量受到的扰动最小，提高管材内外径测量的精度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，包括装置底板（9）和旋转对中机构（1），其特征在于：所述装置底板（9）的上端安装有无杆气动模组（8），所述无杆气动模组（8）的上端设有内外径测量移动底板（10），所述内外径测量移动底板（10）的上端安装有内外径测量固定腔（3），所述旋转对中机构（1）的右端设有直线导杆模组（2），所述旋转对中机构（1）通过直线导杆模组（2）和内外径测量固定腔（3）安装，所述内外径测量固定腔（3）的内侧设有牵引推送气缸（6），所述内外径测量移动底板（10）的上端右侧安装有伺服同步带旋转模组（7），所述内外径测量固定腔（3）的内侧设有内径测量机构（4），所述伺服同步带旋转模组（7）的左端和内径测量机构（4）固定安装，所述旋转对中机构（1）的左侧设有轴承外挡（19）。
2.根据权利要求1所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述内外径测量固定腔（3）的右侧内部设有第一轴承（5），所述伺服同步带旋转模组（7）的轴部设在第一轴承（5）的内侧。
3.根据权利要求1所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述旋转对中机构（1）包括对中机构底板（22），所述对中机构底板（22）的内侧设有对中机构固定座（23），所述对中机构固定座（23）和对中机构底板（22）的外侧分别设有第一气缸固定板（18）和第二气缸固定板（16），所述第一气缸固定板（18）和第二气缸固定板（16）的对侧安装有气缸旋转轴（17），所述气缸旋转轴（17）的外侧安装有第一旋转气缸（21），所述第一旋转气缸（21）的输出端安装有对中旋转盘（13），所述对中机构固定座（23）的内侧设有对中轴承（12），所述对中旋转盘（13）和对中轴承（12）安装，所述对中机构底板（22）的内侧设有直线导轨（20），所述直线导轨（20）的内侧设有对中块（15），所述旋转盘（13）的外部设有随动器（14），所述旋转盘（13）通过随动器（14）和对中块（15）安装，所述对中块（15）的外侧设有待测管材（11）。
4.根据权利要求1所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述内径测量机构（4）包括旋转测量机构安装座（30），所述旋转测量机构安装座（30）的右侧安装有测量安装板（31），所述伺服同步带旋转模组（7）设在测量安装板（31）的右侧，所述测量安装板（31）的左侧安装有激光传感器安装座（33），所述激光传感器安装座（33）的内侧分别安装有第一激光传感器（35）和第二激光传感器（32）以及内径测量气动模组（34），所述内径测量气动模组（34）设在第一激光传感器（35）和第二激光传感器（32）之间。
5.根据权利要求3所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述第一气缸固定板（18）通过螺丝固定安装在对中机构固定座（23）的左侧，所述第二气缸固定板（16）通过螺丝固定安装在对中机构底板（22）的左侧。
6.根据权利要求3所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述直线导轨（20）共设有4个，所述直线导轨（20）等角度设在对中机构底板（22）的左侧。
7.根据权利要求3所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述待测管材（11）设在对中块（15）的外部对侧。
8.根据权利要求4所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述旋转测量机构安装座（30）的内侧分别安装有探针安装座（25）和角位移安装板（28），所述角位移安装板（28）的外侧安装有角位移传感器（27），所述探针安装座（25）的外侧设有旋转探针（24），所述探针安装座（25）和旋转探针（24）之间的旋转部设有扭簧（26）。
9.根据权利要求4所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述旋转测量机构安装座（30）的上端安装有限位气缸模组（29）。
10.根据权利要求1所述的一种挤出管材高精度内外径在线检测装置，其特征在于：所述装置底板（9）的上端开设有安装孔，所述装置底板（9）上转动连接有L型卡座，所述L型卡座的外侧固定连接有外筒，所述外筒的内侧滑动连接有内筒，所述内筒的一端贯穿外筒固定连接有拉块，所述拉块和L型卡座的对侧固定连接有弹簧，所述外筒和内筒均贯穿弹簧的中部，所述拉块的一端固定连接有卡柱。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115900599A (zh) * 2023-02-20 2023-04-04 四川思创博睿工业设计有限公司 一种管材测量自动定位中心机构及方法

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