一种管材外径监测装置的制作方法

本技术涉及管材外径测量领域，更具体的，涉及一种管材外径监测装置。

背景技术：

1、塑胶管材的生产流程为挤出、冷却成型、运送至加工线切割和包装，整个过程在生产线上同时进行。由于生产条件、材料特性、环境温度和湿度等因素会对塑胶管材的成型尺寸造成影响，使成型后的塑胶管材外径与理想尺寸存在一定范围的偏差，因此在塑胶管材结束成型后需要对其外径进行监测，当管材尺寸符合标准后才能对其进行包装入库。

2、在现有技术公开的一种管体直径检测装置中，其包括横架，横架的底部一端垂直连接第一纵架，另一端垂直连接第二纵架，第一纵架、第二纵架之间支撑设置上限检测结构与下限检测结构；上限检测结构包括第一定位板、第一激光检测发送器、第一检测板、第一激光检测接受器，其中第一激光检测发送器安装于第一定位板上，第一激光检测接受器安装于第一检测板上，第一激光检测接受器与第一激光检测发送器相互配合，第一激光检测发送器与第一激光检测接受器两者顶面通过第一支持板相连接。该装置通过上限检测结构和下限检测结构对管材在一个方向上的直径进行测量。

3、使用该装置只能测量管材在一个方向上的外径，而由于生产出来的管材实际形状与理想形状会有偏差，如果生产出来的管材所测方向的外径尺寸刚好达标，而垂直于所测方向的外径尺寸与标准外径偏差过大却未测出，导致实际未达标的管材作为合格产品出厂卖出，容易遭到客户投诉，造成不必要的损失。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中管材外径测量数据可靠性低的问题，本实用新型提供了一种管材外径检测装置，其可对管材在两个相互垂直的方向上的外径进行测量，可减少因管材形状偏差带来的漏检问题，提高测量数据的可靠性。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：

3、一种管材外径监测装置，包括机架和安装在所述机架上的两组测径单元，所述机架上设有用于通过管材的通口，两组所述测径单元的测径方向相互垂直；所述测径单元均包括第一激光扫描传感器、第二激光扫描传感器和驱动组件；所述第一激光扫描传感器和所述第二激光扫描传感器分别位于所述通口两侧并且分别与所述机架滑动连接；所述驱动组件用于驱动所述第一激光扫描传感器和所述第二激光扫描传感器相对滑动。

4、在上述技术方案中，第一激光扫描传感器的发射器发出激光直射其接收器而形成第一光幕，第二激光扫描传感器的发射器发出激光直射其接收器而形成第二光幕；驱动组件驱动第一激光扫描传感器和第二激光扫描传感器相对滑动至特定间距后使两者固定，保证通过管材径向的相对两侧可以分别落入第一光幕和第二光幕的光线范围内；随后令管材从机架的通口直线通过，当管材的一侧经过第一光幕时，部分光线被遮蔽，接收器产生遮光信号，从而得到被遮蔽光线的宽度；同时管材的另一侧经过第二光幕，第二激光扫描传感器的接收器产生遮光信号，得到被遮挡光线的宽度；由于第一激光扫描传感器的光幕上限和第二激光扫描传感器的光幕上限之间的距离固定并且已知，利用该距离减去两个光幕所被遮挡光线的总宽度，即可得到管材的外径尺寸，通过两组测径单元测得管材在两个方向上的外径数据，根据两组外径数据可粗略计算得管材的椭圆度，再进一步判断管材是否符合尺寸及形状标准，减少漏检的情况，从而保证管材产品的质量；管材不间断地通过机架的通口，管材每一截面上的外径都能得到测量，因而可得到管材在长度方向上的外径尺寸变化。

5、优选的，所述驱动组件包括第一丝杆、固定在所述机架上的第一滑轨和分别位于所述通口相对两侧的第一承载部和第二承载部；所述第一丝杆为左右旋丝杆并且其与所述机架转动连接，所述第一承载部和所述第二承载部分别与所述第一丝杆螺纹连接并且分别位于所述第一丝杆两端，所述第一承载部和所述第二承载部分别与所述第一滑轨滑动连接；所述第一激光扫描传感器和所述第二激光扫描传感器分别安装在所述第一承载部和所述第二承载部上；所述驱动电机用于驱动所述第一承载部和所述第二承载部相对滑动。当测量小口径管材外径时，转动第一丝杆使第一承载部和第二承载部同时向第一丝杆的中部滑动靠拢，第一激光扫描传感器和第二激光扫描传感器之间的距离缩短；测量大口径管材的外径时，反方向转动第一丝杆，使第一承载部和第二承载部分别向第一丝杆的两端滑动，第一激光扫描传感器和第二激光扫描传感器的距离变宽。丝杆的传动精度高，有利于精确调整第一激光扫描传感器和第二激光扫描传感器的间距，并且由于第一丝杆为左右旋丝杆，转动第一丝杆时第一激光扫描传感器和第二激光扫描传感器的间距变化幅度大，可减少第一丝杆的转动圈数，更加节省时间。

6、优选的，所述驱动组件还包括第二丝杆和固定在所述机架上的第二滑轨，所述第二丝杆为左右旋丝杆并且其与所述机架转动连接；所述第一承载部包括相对设置的第一滑块和第二滑块，所述第二承载部包括相对设置的第三滑块和第四滑块；所述第一滑块与所述第一丝杆顶端螺纹连接并且与所述第一滑轨滑动连接，所述第二滑块与所述第二丝杆顶端螺纹连接并且与所述第二滑轨滑动连接；所述第三滑块与所述第一丝杆底端螺纹连接并且与所述第一滑轨滑动连接，所述第四滑块与所述第二丝杆底端螺纹连接并且与所述第二滑轨滑动连接；所述第一激光扫描传感器的激光扫描发射器及其激光接收器分别安装在所述第一滑块和所述第二滑块上；所述第二激光扫描传感器的激光扫描发射器及其激光接收器分别安装在所述第三滑块和所述第四滑块上。增加第二丝杆可减少第一丝杆的负载从而减少第一丝杆的磨损，并且可使第一承载部和第二承载部受力更加均匀；同时，将第一承载部分为第一滑块和第二滑块，第二承载部分为第三滑块和第四滑块，可进一步减少第一丝杆和第二丝杆的转动阻力，并且减轻该装置的重量。

7、优选的，所述第一丝杆和所述第二丝杆通过传动件传动连接，所述驱动电机的输出轴与所述第一丝杆或所述第二丝杆同轴连接。将第一滑块、第二滑块、第三滑块和第四滑块的相对位置确定好后，转动第一丝杆时即可使第二丝杆与其同时并同向转动，使第一滑块和第二滑块同步滑动，第三滑块和第四滑块同步滑动，使第一光幕和第二光幕保持相对平行状态，避免因第一丝杆和第二丝杆运动不同步导致第一光幕和第二光幕倾斜而影响测量结果。

8、优选的，所述传动件可为等比传动齿轮、同步带等可使第一丝杆和第二丝杆联动的辅助件。

9、优选的，所述传动件为同步带。当第一丝杆转动时，同步带转动并驱动第二丝杆转动。同步带可实现第一丝杆和第二丝杆的远距离传动，相较于齿轮来说所占空间更小、维护和保养方便、成本更低。

10、优选的，所述驱动组件还包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述第一丝杆或与所述第二丝杆同轴连接。利用驱动电机驱动第一丝杆和第二丝杆同时转动，有利于提高第一激光扫描传感器和第二激光扫描传感器的运动精度，并且更加省时省力。

11、优选的，该装置还包括控制器，所述驱动电机与所述控制器电性连接。利用控制器控制驱动电机按照实际所需的转动方向和转动圈数来驱使第一承载部和第二承载部滑动，从而精确的调整第一激光扫描传感器和第二激光扫描传感器之间的距离。

12、优选的，所述机架上还设有第一防护罩和第二防护罩，所述第一防护罩和所述第二防护罩分别设有第一容纳腔和第二容纳腔，两组所述测径单元的两个同步带分别位于所述第一容纳腔和所述第二容纳腔内。第一防护罩和第二防护罩对两个测径单元的同步带分别起到一定的防护作用，可以防止生产线上的物品或其他因素误触同步带而影响其传动精度，同时防止大量灰尘积累影响同步带的传动效率，从而可延长同步带的使用寿命。

13、优选的，所述机架包括前框架和后框架，所述前框架和所述后框架间距连接，两组所述测径单元分别位于所述前框架和所述后框架上。将两组测径单元分别布置在前框架和后框架上后，两个测径单元的激光扫描传感器分别位于不同平面上，可避免出现不同测径单元的光幕之间相互干扰而影响测量精度的情况。

14、优选的，该装置还包括显示器，所述第一激光扫描传感器和所述第二激光扫描传感器均与所述显示器电性连接。第一激光扫描传感器和第二激光扫描传感器的光幕间距可通过显示器显示出来，并且所测得管材外径数据也可以通过显示器显示，使管材的实际外径尺寸及其长度方向上的尺寸变化更加直观明了。

15、本实用新型的有益效果：利用激光扫描传感器实时监测所有管材的外径尺寸以及该尺寸在管材长度方向上的变化，测量精度高；可测量管材在互相垂直的两个方向上的外径，提高了测量数据的可靠性，减少因管材形状偏差产生的漏检问题；测径范围可调整，可满足多种不同口径的管材的监测需求；使用简单，实用性强，为管材的生产带来了便利。