一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置

本发明涉及机械零件检测技术领域，特别涉及一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置。

背景技术：

我国目前已经跃居世界上最大的建筑材料生产国和消费国。主要建材产品水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷、石材和墙体材料等产量多年居世界第一位。同时，建材产品质量不断提高，能源和原材料消耗逐年下降，各种新型建材不断涌现，建材产品不断升级换代，管道装备制造业也蓬勃发展。

现有的管道装备制造业产品有各种特钢、不锈钢、碳钢等多种口径的无缝钢管、低中高压锅炉管、石油钻探管等钢管；各种三通、四通、阀门、异径管等弯头管件；各种不锈钢法兰、锻造法兰；各种管架、仪表、石油防井喷器等管道配件；各种聚乙烯管、聚丙烯管等塑料管道。

随着各类管道的需求量增大，对管件的质量要求也非常高了，尤其是管件的壁厚，管件的壁厚影响着管件质量，因此，管件壁厚尺寸的检测十分重要，现有的技术中，均能对相同型号的管件进行检测，如果要检测其他规格的管件，则需要更换检测仪器，或者是人工对测量尺进行调节，来对管件检测，进而影响导致管件壁厚的检测效率，因此，需要提供一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置予以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置，在于现有的不能对不同规格的管件进行检测，进而影响导致管件壁厚的检测效率的问题。

本发明提供了一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置，工作台；

支撑板，竖直设置在工作台；

检测结构i和检测结构ii，两者结构相同，检测结构i用于检测管件外圈的周长，检测结构ii用于检测管件内圈的周长，检测结构i和检测结构ii均通过支撑架沿支撑板竖直方向设置在支撑板的一侧，检测结构i包括：伸缩结构i，其伸缩端竖直向下设置，且其伸缩端连接有支撑杆，支撑杆背离伸缩结构i的一端设置测距传感器，设置测距传感器的支撑杆端部还设置有滚轮；绕线轮，转动设置在支撑杆靠近伸缩结构i的伸缩端的一端，绕线轮和滚轮位于同一平面；带体，其一端连接在滚轮的周向，其另一端缠绕在绕线轮上，带体上设置有通过荧光墨水制作的刻度；荧光传感器，设置在绕线轮和滚轮之间的支撑杆上，用于识别带体上的刻度；

还包括用于夹持且驱动管件转动的驱动机构；

控制器和显示屏，控制器和电源连接，所述显示屏、测距传感器、伸缩结构i、荧光传感器、驱动机构均和控制器电连接。

优选地，驱动机构包括设置在工作台上的步进电机，步进电机的输出端连接有用于夹持管件的三爪卡盘，三爪卡盘朝向支撑板设置有检测结构ii的一面，控制器和步进电机电连接

优选地，还包括设置在工作台的调节结构，调节结构用于调节三爪卡盘与支撑板之间的距离。

优选地，调节结构包括水平固定在工作台上的伸缩机构ii，伸缩机构ii的伸缩端连接有固定步进电机的滑块i，滑块i滑动设置在工作台上开设的滑槽内。

优选地，还包括夹持结构，夹持结构设置在三抓卡盘相同高度的支撑板上，夹持结构用于支撑管件的内壁来对管件夹持，夹持结构用于支撑管件内壁的支撑部一侧设置有用于管件绕支撑部滑动的滚珠。

优选地，夹持结构包括和步进电机的输出轴同心设置的伸缩结构iii，伸缩结构iii通过固定板可拆卸连接支撑板上，伸缩结构iii的伸缩端连接有截面为梯形的圆台，圆台的大端面和伸缩结构iii的伸缩端固定，圆台的小端面和检测结构ii的伸缩结构i的固定端通过支撑架和固定连接，绕圆台对称设置有两个支撑部，支撑部的端部通过导向结构滑动连接在支撑板上。

优选地，还包括固定在支撑杆上的复位电机，复位电机的输出端和绕线轮的转轴连接，复位电机和控制器电连接。

本发明的有益效果：

1、本发明提供的一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置，能大规模使用。

2、本发明提供的一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置，通过设置检测结构i和检测结构ii来对管件的内外圈的周长进行检测，然后根据周长和半径的关系计算出管件的内外半径，从而求得管件的壁厚，通过检测结构i和检测结构ii的伸缩结构i来调节检测范围，从而对不同直径的管件进行检测，其适用范围广，检测效率高，实用性强，值得推广。

附图说明

图1为本发明整体结构的结构示意图；

图2为本发明整体结构a处的放大图；

图3为本发明夹持结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图1和附图3，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置，包括：工作台1；竖直设置在工作台1上的支撑板2，通过支撑架4沿支撑板2竖直方向设置在支撑板2的一侧的检测结构i和检测结构ii，两者结构相同，检测结构i用于检测管件6外圈的周长，检测结构ii用于检测管件6内圈的周长。

如图2所示，检测结构i包括：伸缩结构i5，其伸缩端竖直向下设置，且其伸缩端连接有支撑杆101，支撑杆101背离伸缩结构i5的一端设置测距传感器104，设置测距传感器104的支撑杆101端部还设置有滚轮103；绕线轮106，转动设置在支撑杆101靠近伸缩结构i5的伸缩端的一端，所述绕线轮106和滚轮103位于同一平面；带体104，其一端连接在滚轮103的周向，其另一端缠绕在绕线轮106上，所述带体104上设置有通过荧光墨水制作的刻度；荧光传感器102，设置在绕线轮106和滚轮103之间的支撑杆101上，用于识别带体104上的刻度，为了避免带体104的厚度影响检测结果，滚轮103和绕线轮106的周向均开设有环形的凹槽。

还包括用于夹持且驱动管件6转动的驱动机构。

控制器和显示屏，控制器和电源连接，所述显示屏、测距传感器104、伸缩结构i5、荧光传感器102、驱动机构均和控制器电连接。

实施例2

在实施例1的基础上，驱动机构包括设置在工作台1上的步进电机8，步进电机8的输出端连接有用于夹持管件的三爪卡盘7，三爪卡盘7朝向支撑板2设置有检测结构ii的一面，控制器和步进电机8电连接。

实施例3

在实施例1的基础上，为了适应不同长度的管件6的检测，还包括设置在工作台1的调节结构9，所述调节结构9用于调节三爪卡盘7与支撑板2之间的距离。

其中，所述调节结构9包括水平固定在工作台1上的伸缩机构ii，所述伸缩机构ii的伸缩端连接有固定步进电机8的滑块i81，所述滑块i81滑动设置在工作台1上开设的滑槽11内。

实施例4

如图3所示，在实施例1的基础上，为了使管件6夹持的更稳定，防止管件6歪斜，本装置还包括夹持结构3，所述夹持结构3设置在三抓卡盘7相同高度的支撑板2上，所述夹持结构3用于支撑管件6的内壁来对管件夹持，所述夹持结构3用于支撑管件6内壁的支撑部35一侧设置有用于管件6绕支撑部35滑动的滚珠351。

其中，夹持结构3包括和步进电机8同心设置的伸缩结构iii31，伸缩结构iii31通过固定板可拆卸连接支撑板2上，所述伸缩结构iii31的伸缩端连接有截面为梯形的圆台32，所述圆台32的大端面和伸缩结构iii31的伸缩端固定，圆台32的小端面和检测结构ii的伸缩结构i5的固定端通过支撑架4和固定连接，绕圆台32对称设置有两个支撑部35，所述支撑部35的端部通过导向结构滑动连接在支撑板32上。

其中，导向结构包括滑动连接在支撑板2上开设的导向槽，所述导向槽内安装有滑块ii33，所述滑块ii33和支撑部35固定连接，所述滑块ii33和导向槽的内壁之间还连接有复位弹簧34。

实施例5

在实施例1的基础上，为了方便下次对管件6的周长进行测量，还包括固定在支撑杆101上的复位电机107，复位电机107的输出端和绕线轮106的转轴连接，所述复位电机107和控制器电连接。

工作原理

本装置使用时首先将管件6的一端夹持在三爪卡盘7上，然后将管件6的另一端套射在检测结构ii的外部，然后控制伸缩结构伸缩结构iii31驱动圆台32移动，圆台32带动支撑部35动作支撑在管件6的内壁上，这时给控制器接通电源，测距传感器104检测支撑杆距管件6内壁或者外壁的距离，检测结构i和检测结构ii互不干涉同时进行检测，测距传感器104检测到的距离值发送给控制器，控制器将检测到的距离值和所设阈值进行比较，控制伸缩结构i5动作，直至测距传感器104检测到的距离值等于所设阈值，即滚轮103顶在管件6内壁或者外壁，这个距离是定值，也就是支撑杆101端部距管道内壁或者外壁的距离，这时，控制器控制驱动机构8的步进电机工作一次，即步进电机带动管件6转动一周，完成检测，在管件6转动时，其会带动内外壁上的滚轮103转动，滚轮103转动将绕线轮106上的带体105卷设在滚轮103上，在带体105移动的过程中，荧光传感器102将带体105上的刻度值发送给控制器，控制器将检测到的刻度值发送给显示屏进行显示，根据检测机构i和检测结构ii检测到的刻度值，即管件6内圈和外圈的周长s，根据周长s和半径的关系，能得出管件6的内外半径，管件6的内外半径的差值即管件6的壁厚。

测量完成之后，控制器控制复位电机107将绕线轮106复位，控制伸缩结构i5、伸缩结构iii31收缩，使夹持结构3的支撑部35松开对管件6支撑，同时控制伸缩结构ii9收缩，然后三抓卡盘7松开对管件6的夹持。

需要说明的是支撑部35上是设置有滚珠351的，因此在步进电机带动管件6转动时，夹持结构3对管件6起支撑作用的同时，并不影响管件6转动。

综上所述，本发明实施例提供的一种检测机械零件尺寸的机电一体化装置，通过设置检测结构i和检测结构ii来对管件的内外圈的周长进行检测，然后根据周长和半径的关系计算出管件的内外半径，从而求得管件的壁厚，通过检测结构i和检测结构ii的伸缩结构i来调节检测范围，从而对不同直径的管件进行检测，其适用范围广，检测效率高，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。