[发明专利]一种管材轴心位置偏差测量方法及检测装置

权利要求书

1.一种管材轴心位置偏差检测装置，其特征在于：包括工作台(1)、三轴滑台机构(2)、待测工件定位装置(3)、探测装置(4)；所述三轴滑台机构(2)、待测工件定位装置(3)相对设置于工作台(1)上，所述探测装置(4)安装于三轴滑台机构(2)滑动端；

所述探测装置(4)包括基座(41)，圆周阵列于基座(41)侧壁的多个探测爪(42)；所述探测爪(42)的尾端固接于基座(41)，前端指向待测工件定位装置(3)所在侧，前后两端之间开设感应槽，槽内设置可测量探测爪(42)弯曲度的传感装置(43)；

所述基座(41)前端安装可使探测爪(42)前端向内弯曲的弯曲发生装置(44)，待测工件可拆卸安装于所述待测工件定位装置(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种管材轴心位置偏差检测装置，其特征在于：所述三轴滑台机构(2)包括从下至上叠加的X轴滑台(21)、Y轴滑台(22)和Z轴滑台(23)，所述Y轴滑台(22)滑动设置于X轴滑台(21)上，Z轴滑台(23)滑动设置于Y轴滑台(22)上，基座(41)固接于Z轴滑台(23)的滑块上。

3.根据权利要求1所述的一种管材轴心位置偏差检测装置，其特征在于：所述弯曲发生装置(44)包括尾端固接于基座(41)的中心杆(441)，设置于中心杆(441)前端的通电线圈(442)；

所述探测爪(42)采用铁磁性物质，或于探测爪(42)前部设置永磁体(443)，铁磁性物质和永磁体(443)可被通电线圈(442)电磁场吸附。

4.根据权利要求1所述的一种管材轴心位置偏差检测装置，其特征在于：所述探测爪(42)成对设置，每对探测爪(42)的两爪对称设于基座(41)两侧。

5.根据权利要求1所述的一种管材轴心位置偏差检测装置，其特征在于：所述探测爪(42)前端内壁设置与待测管材外壁线接触的弧面凸台(421)。

6.根据权利要求1所述的一种管材轴心位置偏差检测装置，其特征在于：所述感应槽设于探测爪(42)外壁，传感装置(43)可采用电阻应变片。

7.根据权利要求1所述的一种管材轴心位置偏差检测装置，其特征在于：所述待测工件定位装置(3)开设可供待测工件滑入的定位槽(31)，并设置定位锁紧装置(32)。

8.根据权利要求1～7中任何一项所述检测装置实现一种管材轴心位置偏差测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：分别对每个探测爪(42)前端向探测装置(4)基轴线方向的位移量，与探测爪(42)弯曲变形所带来的传感装置(43)电信号量之间的关系进行标定；

S2：将标准工件安装待测工件定位装置(3)上，使标准工件上与管材外径相同的棒料伸入探测装置(4)内，棒料轴线与探测装置(4)基轴线重合；

S3：利用弯曲发生装置(44)使每个探测爪(42)弯曲，直至每个探测爪(42)前端内壁接触棒料，记录每个探测爪(42)上传感装置(43)输出的电信号A₁～A_n；

S4：将待测工件安装于待测工件定位装置(3)上，通过三轴滑台机构(2)移动探测装置(4)，将探测装置(4)的基轴线与管材原设计尺寸所在的轴线位置重合，并且管材轴端伸入检测装置内；

S5：启动弯曲发生装置(44)使每个探测爪(42)弯曲，使每个探测爪(42)的前端内壁接触管材，记录每个探测爪(42)上传感装置(43)输出的电信号B₁～B_n；

S6：将电信号量A₁～A_n、B₁～B_n的差值，代入探测爪(42)前端位移量与电信号量的标定关系进行运算，可获取管材轴心对应于多个方向的偏移量，通过对多个偏移矢量进行求和，可获得管材轴心的总偏移量；

S7：通过控制装置对三轴滑台机构(2)和探测装置(4)进行控制，可依次完成阵列管材的逐个测量。