測量管模內徑和錐度的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型測量管模內徑和錐度的裝置包括：第一激光器、第二激光器、測量支架、標準墊塊、小車、推拉桿和工控機，第一激光器和第二激光器內分別裝有探頭和接收器，第二激光器固定在小車上，第一激光器固定在測量支架上，標準墊塊可拆卸地裝在小車上，測量支架裝在標準墊塊上，第一激光器內的探頭垂直向上，第二激光器內的探頭1垂直向下，它們被裝在同一直線上，第一激光器和第二激光器分別與工控機相連，本裝置可有效提高測量精度和測量效率；整個測量過程屬于非接觸測量，不會因為磨損而損失精度，尤其適用于在運動中進行多點測量和對長管的全程測量；整個測量過程實現了自動化，大大降低了工人的勞動強度。
【專利說明】
測量管模內徑和錐度的裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及機械設備領域的測量技術，特別適用于測量生產球墨鑄鐵管使用管模的內徑和錐度。
【背景技術】
[0002]在離心球墨鑄鐵管的生產過程中，管模的尺寸和質量直接決定了球鐵管的尺寸和質量，因此在生產過程中不但要及時對管模進行保養和維護，而且還要對維護過的管模進行尺寸和錐度測量，確保管模尺寸、錐度符合生產要求。
[0003]目前內徑測量方法主要有內徑量表法、超聲波探測法、氣動測微法。超聲波測量法對管模表面粗糙度要求較高，氣動測微法屬于接觸測量，容易因磨損而影響精度。上述兩種方法操作繁瑣，且對管模質量和工人技術水平要求較高，因此在實際生產中使用最多的是內徑量表法。
[0004]內徑量表法主要分為兩大類:一是工人進入管模使用內徑千分尺測量，這種方法主要適用于大口徑管模，人能進入管模測量各位置的內徑數值，然后可根據測量結果計算錐度;二是使用小內徑千分尺和百分表測量，這種方法主要適用于小口徑管模，人無法進入測量，因此只能使用小內徑千分尺來測量管模兩端的內徑數值，然后使用百分表來測量管模錐度，通過錐度來計算中間位置內徑數值。內徑量表法的弊端在于以下三個方面:一是測量精度和測量效率較低，無法滿足生產要求;二是小口徑管模無法直接進入測量管模中間位置內徑數值，造成誤差較大;三是無法有效對管模尺寸進行跟蹤記錄，無法實現管模尺寸質量可追溯。
【發明內容】
[0005]本實用新型的發明目的是克服現有技術中的不足而提供一種操作簡便、測量精度較高、工作效率較高的一種測量管模內徑和錐度的裝置，使用所述裝置可以提高球墨鑄鐵管生產質量和生產效率，并可實現管模尺寸質量可追溯。
[0006]為了完成本實用新型的發明目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]本實用新型的一種測量管模內徑和錐度的裝置，它包括:第一激光器、第二激光器、測量支架、標準墊塊、小車、推拉桿和工控機，其中:第一激光器和第二激光器內分別裝有探頭和接收器，第二激光器固定在小車上，第一激光器固定在測量支架上，標準墊塊可拆卸地裝在小車上，測量支架裝在標準墊塊上，第一激光器內的探頭垂直向上，第二激光器內的探頭垂直向下，它們被裝在同一直線上，第一激光器和第二激光器分別與工控機相連，在小車的側面裝有推拉桿；
[0008]本實用新型的一種測量管模內徑和錐度的裝置，其中:所述接收器是C-MOS芯片，該C-MOS芯片分別與工控機相連；
[0009]本實用新型的一種測量管模內徑和錐度的裝置，其中:所述標準墊塊的高度是可調節的；
[0010]本實用新型的一種測量管模內徑和錐度的裝置，其中:所述小車裝有4個車輪，4個車輪分別裝在小車左右對稱的位置上。
[0011]本發明的有益效果在于以下四個方面:一是使用工控機控制整個系統，可實現實時內徑顯示、內徑曲線繪制、歷史數據儲存，實現了管模尺寸質量可追溯;二是采用激光測距的測量方法，實現了全數字顯示，可有效提高測量精度和測量效率;三是整個測量過程屬于非接觸測量，不會因為磨損而損失精度，尤其適用于在運動中進行多點測量和對長管的全程測量;四是整個測量過程實現了自動化，大大降低了工人的勞動強度。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的測量管模內徑和錐度的裝置，在測量管模狀態下的剖面示意圖；
[0013]圖2為圖1A-A處剖面的右向剖面示意圖；
[0014]圖3為激光器測量原理示意圖。
[0015]在圖1至圖3中，標號I為探頭;標號2為接收器;標號3為第一激光器;標號4為第二激光器;標號5為管模;標號6為測量支架;標號7為標準墊塊;標號8為小車;標號9為車輪;標號10為推拉桿;標號11為工控機。
【具體實施方式】
[0016]該裝置采用了激光測距的加法原理，制作時設置兩個在一條直線上反向測量的第一激光器3和第二激光器4，測量數據可傳輸至工控機11。其基本測量原理如圖3所示。圖中第一激光器3和第二激光器4以固定間距B3背向布置，且從第一激光器3和第二激光器4探頭I發射出來的激光處于管模5的直徑線上。工作時，第二激光器4的探頭I發射出來的一束激光照射在管模下方的內壁，管模內壁的漫反射光再返回到第二激光器4的接收器2的C-MOS芯片上，通過對C-MOS芯片上光斑的位置分析和計算，可以得到第二激光器4到管模5下方內壁的實際距離BI;同理可以得到第一激光器3到對稱上方內壁的距離B2。第一激光器3和第二激光器4的間距B3加上兩個探頭I到被測物上下表面的距離B1、B2即可得到管模的內徑尺寸D ο
[0017]兩個C-MOS芯片可以把數據傳輸至工控機11上，工控機11計算得出管模5內徑尺寸和錐度，并可根據計算結果繪制內徑曲線，所有的數據最后可存儲在工控機11硬盤上，便于后續質量追溯。
[0018]如圖1和圖2所示，本實用新型的測量管模內徑和錐度的裝置包括:第一激光器3、第二激光器4、測量支架6、標準墊塊7、小車8、推拉桿10和工控機11，第一激光器3和第二激光器4內分別裝有探頭I和接收器2，第二激光器4固定在小車8上，第一激光器3固定在測量支架6上，標準墊塊7可拆卸地裝在小車8上，根據管模5直徑的大小，標準墊塊7的高度是可調節，在最極端的情況下，可以取消標準墊塊7，將第一激光器3疊放置在小車8上。測量支架6裝在標準墊塊7上，第一激光器3內的探頭I垂直向上，第二激光器4內的探頭I垂直向下，它們被裝在同一直線上，接收器2是C-MOS芯片，該C-MOS芯片分別與工控機11相連，在小車8的側面裝有推拉桿10。小車8裝有4個車輪9，4個車輪9分別裝在小車8左右對稱的位置上，以保證探頭I處于管模5的直徑位置處。
[0019]測量時，首先要根據實際情況調整兩個激光器3和4的探頭I之間的距離，并將該值輸入工控機11內；然后可通過推拉桿10把測量裝置從管模5承口端緩慢推入，在起始端和結束端設置限位，可在探頭I到位后及時停車；當所述測量裝置位于某一位置時，第一激光器3的探頭I向上發射激光，激光在管模5上壁經過漫反射后返回至第一激光器3的C-MOS芯片的接收器2上，所述C-MOS芯片可對光斑的位置進行分析，可以得出所述激光探頭到管模5內壁上方的距離，并將計算結果傳輸至工控機11;同理下方測量第二激光器4中的C-MOS芯片可將該測量探頭I到管模5內壁下方的距離傳輸至工控機11;隨著推拉桿10的緩慢推入，可測量整個管模5長度的內徑數值;工控機11可對這些數值進行記錄，得到所有位置的內徑數值，并繪制內徑曲線和錐度曲線，同時將所有數據保存在硬盤上用于后期尺寸質量追溯；
[0020]在測量小口徑管模5時，可以將兩個激光器重疊放置，由于兩個激光器沒有在同一條直徑線上，工控機11可將測得的兩組數據進行錯位相加，以減小誤差;在測量中口徑和大口徑管模時，只要在測量支架與測量小車間加裝相應的標準墊塊即可。
[0021]以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，本實用新型所限定的范圍參見權利要求，在不違背本實用新型的精神的情況下，本實用新型可以作任何形式的修改。
【主權項】
1.一種測量管模內徑和錐度的裝置，它包括:第一激光器(3)、第二激光器(4)、測量支架(6)、標準墊塊(7)、小車(8)、推拉桿(10)和工控機(11)，其特征在于:第一激光器(3)和第二激光器(4)內分別裝有探頭(I)和接收器(2)，第二激光器(4)固定在小車(8)上，第一激光器(3)固定在測量支架(6)上，標準墊塊(7)可拆卸地裝在小車(8)上，測量支架(6)裝在標準墊塊(7)上，第一激光器(3)內的探頭(I)垂直向上，第二激光器(4)內的探頭(I)垂直向下，它們被裝在同一直線上，第一激光器(3)和第二激光器(4)分別與工控機(I I)相連，在小車(8)的側面裝有推拉桿(10)。2.如權利要求1所述的測量管模內徑和錐度的裝置，其特征在于:所述接收器(2)是C-MOS芯片，該C-MOS芯片分別與工控機(11)相連。3.如權利要求2所述的測量管模內徑和錐度的裝置，其特征在于:所述標準墊塊(7)的高度是可調節的。4.如權利要求3所述的測量管模內徑和錐度的裝置，其特征在于:所述小車(8)裝有4個車輪(9)，4個車輪(9)分別裝在小車(8)左右對稱的位置上。
【文檔編號】G01B11/26GK205718863SQ201620412395
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月9日
【發明人】李軍, 王嵩, 時文博, 張韜臻, 田晗, 車蕾
【申請人】新興鑄管股份有限公司