测量管模内径和锥度的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型测量管模内径和锥度的装置包括：第一激光器、第二激光器、测量支架、标准垫块、小车、推拉杆和工控机，第一激光器和第二激光器内分别装有探头和接收器，第二激光器固定在小车上，第一激光器固定在测量支架上，标准垫块可拆卸地装在小车上，测量支架装在标准垫块上，第一激光器内的探头垂直向上，第二激光器内的探头1垂直向下，它们被装在同一直线上，第一激光器和第二激光器分别与工控机相连，本装置可有效提高测量精度和测量效率；整个测量过程属于非接触测量，不会因为磨损而损失精度，尤其适用于在运动中进行多点测量和对长管的全程测量；整个测量过程实现了自动化，大大降低了工人的劳动强度。
【专利说明】
测量管模内径和锥度的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械设备领域的测量技术，特别适用于测量生产球墨铸铁管使用管模的内径和锥度。
【背景技术】
[0002]在离心球墨铸铁管的生产过程中，管模的尺寸和质量直接决定了球铁管的尺寸和质量，因此在生产过程中不但要及时对管模进行保养和维护，而且还要对维护过的管模进行尺寸和锥度测量，确保管模尺寸、锥度符合生产要求。
[0003]目前内径测量方法主要有内径量表法、超声波探测法、气动测微法。超声波测量法对管模表面粗糙度要求较高，气动测微法属于接触测量，容易因磨损而影响精度。上述两种方法操作繁琐，且对管模质量和工人技术水平要求较高，因此在实际生产中使用最多的是内径量表法。
[0004]内径量表法主要分为两大类:一是工人进入管模使用内径千分尺测量，这种方法主要适用于大口径管模，人能进入管模测量各位置的内径数值，然后可根据测量结果计算锥度;二是使用小内径千分尺和百分表测量，这种方法主要适用于小口径管模，人无法进入测量，因此只能使用小内径千分尺来测量管模两端的内径数值，然后使用百分表来测量管模锥度，通过锥度来计算中间位置内径数值。内径量表法的弊端在于以下三个方面:一是测量精度和测量效率较低，无法满足生产要求;二是小口径管模无法直接进入测量管模中间位置内径数值，造成误差较大;三是无法有效对管模尺寸进行跟踪记录，无法实现管模尺寸质量可追溯。
【发明内容】
[0005]本实用新型的发明目的是克服现有技术中的不足而提供一种操作简便、测量精度较高、工作效率较高的一种测量管模内径和锥度的装置，使用所述装置可以提高球墨铸铁管生产质量和生产效率，并可实现管模尺寸质量可追溯。
[0006]为了完成本实用新型的发明目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]本实用新型的一种测量管模内径和锥度的装置，它包括:第一激光器、第二激光器、测量支架、标准垫块、小车、推拉杆和工控机，其中:第一激光器和第二激光器内分别装有探头和接收器，第二激光器固定在小车上，第一激光器固定在测量支架上，标准垫块可拆卸地装在小车上，测量支架装在标准垫块上，第一激光器内的探头垂直向上，第二激光器内的探头垂直向下，它们被装在同一直线上，第一激光器和第二激光器分别与工控机相连，在小车的侧面装有推拉杆；
[0008]本实用新型的一种测量管模内径和锥度的装置，其中:所述接收器是C-MOS芯片，该C-MOS芯片分别与工控机相连；
[0009]本实用新型的一种测量管模内径和锥度的装置，其中:所述标准垫块的高度是可调节的；
[0010]本实用新型的一种测量管模内径和锥度的装置，其中:所述小车装有4个车轮，4个车轮分别装在小车左右对称的位置上。
[0011]本发明的有益效果在于以下四个方面:一是使用工控机控制整个系统，可实现实时内径显示、内径曲线绘制、历史数据储存，实现了管模尺寸质量可追溯;二是采用激光测距的测量方法，实现了全数字显示，可有效提高测量精度和测量效率;三是整个测量过程属于非接触测量，不会因为磨损而损失精度，尤其适用于在运动中进行多点测量和对长管的全程测量;四是整个测量过程实现了自动化，大大降低了工人的劳动强度。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的测量管模内径和锥度的装置，在测量管模状态下的剖面示意图；
[0013]图2为图1A-A处剖面的右向剖面示意图；
[0014]图3为激光器测量原理示意图。
[0015]在图1至图3中，标号I为探头;标号2为接收器;标号3为第一激光器;标号4为第二激光器;标号5为管模;标号6为测量支架;标号7为标准垫块;标号8为小车;标号9为车轮;标号10为推拉杆;标号11为工控机。
【具体实施方式】
[0016]该装置采用了激光测距的加法原理，制作时设置两个在一条直线上反向测量的第一激光器3和第二激光器4，测量数据可传输至工控机11。其基本测量原理如图3所示。图中第一激光器3和第二激光器4以固定间距B3背向布置，且从第一激光器3和第二激光器4探头I发射出来的激光处于管模5的直径线上。工作时，第二激光器4的探头I发射出来的一束激光照射在管模下方的内壁，管模内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，通过对C-MOS芯片上光斑的位置分析和计算，可以得到第二激光器4到管模5下方内壁的实际距离BI;同理可以得到第一激光器3到对称上方内壁的距离B2。第一激光器3和第二激光器4的间距B3加上两个探头I到被测物上下表面的距离B1、B2即可得到管模的内径尺寸D ο
[0017]两个C-MOS芯片可以把数据传输至工控机11上，工控机11计算得出管模5内径尺寸和锥度，并可根据计算结果绘制内径曲线，所有的数据最后可存储在工控机11硬盘上，便于后续质量追溯。
[0018]如图1和图2所示，本实用新型的测量管模内径和锥度的装置包括:第一激光器3、第二激光器4、测量支架6、标准垫块7、小车8、推拉杆10和工控机11，第一激光器3和第二激光器4内分别装有探头I和接收器2，第二激光器4固定在小车8上，第一激光器3固定在测量支架6上，标准垫块7可拆卸地装在小车8上，根据管模5直径的大小，标准垫块7的高度是可调节，在最极端的情况下，可以取消标准垫块7，将第一激光器3叠放置在小车8上。测量支架6装在标准垫块7上，第一激光器3内的探头I垂直向上，第二激光器4内的探头I垂直向下，它们被装在同一直线上，接收器2是C-MOS芯片，该C-MOS芯片分别与工控机11相连，在小车8的侧面装有推拉杆10。小车8装有4个车轮9，4个车轮9分别装在小车8左右对称的位置上，以保证探头I处于管模5的直径位置处。
[0019]测量时，首先要根据实际情况调整两个激光器3和4的探头I之间的距离，并将该值输入工控机11内；然后可通过推拉杆10把测量装置从管模5承口端缓慢推入，在起始端和结束端设置限位，可在探头I到位后及时停车；当所述测量装置位于某一位置时，第一激光器3的探头I向上发射激光，激光在管模5上壁经过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芯片可对光斑的位置进行分析，可以得出所述激光探头到管模5内壁上方的距离，并将计算结果传输至工控机11;同理下方测量第二激光器4中的C-MOS芯片可将该测量探头I到管模5内壁下方的距离传输至工控机11;随着推拉杆10的缓慢推入，可测量整个管模5长度的内径数值;工控机11可对这些数值进行记录，得到所有位置的内径数值，并绘制内径曲线和锥度曲线，同时将所有数据保存在硬盘上用于后期尺寸质量追溯；
[0020]在测量小口径管模5时，可以将两个激光器重叠放置，由于两个激光器没有在同一条直径线上，工控机11可将测得的两组数据进行错位相加，以减小误差;在测量中口径和大口径管模时，只要在测量支架与测量小车间加装相应的标准垫块即可。
[0021]以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
【主权项】
1.一种测量管模内径和锥度的装置，它包括:第一激光器(3)、第二激光器(4)、测量支架(6)、标准垫块(7)、小车(8)、推拉杆(10)和工控机(11)，其特征在于:第一激光器(3)和第二激光器(4)内分别装有探头(I)和接收器(2)，第二激光器(4)固定在小车(8)上，第一激光器(3)固定在测量支架(6)上，标准垫块(7)可拆卸地装在小车(8)上，测量支架(6)装在标准垫块(7)上，第一激光器(3)内的探头(I)垂直向上，第二激光器(4)内的探头(I)垂直向下，它们被装在同一直线上，第一激光器(3)和第二激光器(4)分别与工控机(I I)相连，在小车(8)的侧面装有推拉杆(10)。2.如权利要求1所述的测量管模内径和锥度的装置，其特征在于:所述接收器(2)是C-MOS芯片，该C-MOS芯片分别与工控机(11)相连。3.如权利要求2所述的测量管模内径和锥度的装置，其特征在于:所述标准垫块(7)的高度是可调节的。4.如权利要求3所述的测量管模内径和锥度的装置，其特征在于:所述小车(8)装有4个车轮(9)，4个车轮(9)分别装在小车(8)左右对称的位置上。
【文档编号】G01B11/26GK205718863SQ201620412395
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】李军, 王嵩, 时文博, 张韬臻, 田晗, 车蕾
【申请人】新兴铸管股份有限公司