[发明专利]一种管件椭圆度及厚度的同步检测装置及方法

说明书

本发明提供了一种管件椭圆度及厚度的同步检测装置及方法，所述装置包括：测量台架、滚动装置、外径测量装置和内径测量装置，所述滚动装置安装在测量台架上，所述的外径测量装置包括至少两个轴向传感器探头，所述的内径测量装置包括至少两个径向传感器探头，测量时，所述至少两个轴向传感器探头从初始位置自动移动至待测管件两端头上方的待测位置，所述至少两个径向传感器探头从初始位置自动移动至待测管件两端头内壁的待测位置，通过所述至少两个轴向传感器探头和所述至少两个径向传感器探头测量得到管件对应位置的实时距离信息，计算分析得到管件两个端头的内外直径、厚度公差和椭圆度。

技术领域

本发明涉及检测装置及方法技术领域，具体地，涉及一种管件椭圆度及厚度的同步检测装置及方法。

背景技术

目前，通过磁弧焊和摩擦焊焊接管件的方式效率高，适合批量化生产，但是这种方式对管件的加工要求较高，尤其是焊接端头的尺寸精度如椭圆度、厚度公差等尺寸精度直接影响了焊缝的质量，因此在焊接前必须对待焊管件进行端部椭圆度及厚度的测量。传统的测量方法大多为接触式，采用千分尺对管件端部表面进行接触式检测，这种方法一方面需要接触测量，受管件表面的影响，另一方面，测量时需要手工记录计算，效率较低，易出错。

近年来，随着光电检测技术的发展，一些研究人员开始采用传感器进行测量，如专利CN 102650516 A介绍了一种基于工业机器人的大口径管管端外径和椭圆度的测量方法，通过传感器可以自动化测量大口径管件的管端外径和椭圆度。该专利利用工业机器人的旋转功能，在机器人上安装传感器，两个外径测量传感器对称设置在连接杆的两端，光栅尺传感器设置在连接杆上。测量时工业机器人通过旋转连接杆，使外径传感器绕待测管件旋转180°，通过计算可得到管件外径。然而该专利介绍的测量方法仅适用于大口径管件，一次只能进行单边测量，且实施成本较高。

因此需要提供一种高效且准确的非接触式检测装置和方法，可以实现椭圆度及厚度的同步检测。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种测量效率高、精度高且可以实现管件批量自动化检测的管件椭圆度及厚度的同步检测装置及方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种管件椭圆度及厚度的同步检测装置，所述管件椭圆度及厚度的同步检测装置包括测量台架、滚动装置、外径测量装置和内径测量装置，所述滚动装置安装在测量台架上，所述的外径测量装置包括至少两个轴向传感器探头，所述的内径测量装置包括至少两个径向传感器探头，测量时，所述至少两个轴向传感器探头从初始位置自动移动至待测管件两端头上方的待测位置，所述至少两个径向传感器探头从初始位置自动移动至待测管件两端头内壁的待测位置，通过所述至少两个轴向传感器探头和所述至少两个径向传感器探头测量得到管件对应位置的实时距离信息，计算分析得到管件两个端头的内外直径、厚度公差和椭圆度。

可选地，所述滚动装置包括第一滚动装置和第二滚动装置，所述第一、第二滚动装置的位置可以根据待测管件的长短滑动调节。

可选地，所述外径测量装置包括第一轴向传感器探头和第二轴向传感器探头，所述用于测量的传感器为光谱共焦传感器。

可选地，所述内径测量装置包括第一径向传感器探头和第二径向传感器探头，所述用于测量的传感器为光谱共焦传感器。

可选地，通过第一轴向传感器探头和第二轴向传感器探头测量数据可以计算分析出管件外径椭圆度；通过第一径向传感器探头和第二径向传感器探头测量数据可以计算分析出管件内径椭圆度；通过第一轴向传感器探头与第一径向传感器探头之间的坐标位置和测量数据可以得到管件左端外径；通过第二轴向传感器探头与第二径向传感器探头之间的坐标位置和测量数据可以得到管件右端外径；通过第一径向传感器探头和第二径向传感器探头的测量数据可以得到管件两端的内径；通过计算得到的左端外径和第一径向传感器探头的测量数据可以计算得到管件左端的厚度公差；通过计算得到的右端外径和第二径向传感器探头的测量数据可以计算得到管件右端的厚度公差。