本发明涉及钢管检测设备,具体为一种镀锌钢管生产用表面缺陷检测设备。
背景技术:
1、镀锌钢管是表面有热浸镀或电镀锌层的焊接钢管。镀锌可增加钢管的抗腐蚀能力,延长使用寿命。镀锌管的用途很广,除作输水、煤气、油等一般低压力流体的管线管外,还用作石油工业特别是海洋油田的油井管、输油管,化工焦化设备的油加热器、冷凝冷却器、煤馏洗油交换器用管,以及栈桥管桩、矿山坑道的支撑架用管等。
2、对于镀锌钢管的检测原理依赖于镀锌管的镀锌层具有一定的电位,而普通钢管没有;不同厚度的镀锌层导电率也存在差异,市面上常规的检测手段是通过人工使用电压枪进行点位抽查,这种检测手段不仅效率极低,还存在漏查的可能性,对于缺陷的标识依赖人工操作,存在误标的可能性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种镀锌钢管生产用表面缺陷检测设备,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种镀锌钢管生产用表面缺陷检测设备包括底架、立柱、第一伺服电机、第一蜗杆、第一蜗座、横移检测机构、夹持转动机构,立柱与底架固定连接,第一伺服电机与立柱固定连接,第一伺服电机输出端与第一蜗杆传动连接,第一蜗杆与第一蜗座通过螺纹连接,第一蜗座与立柱滑动连接,横移检测机构与第一蜗座固定连接,夹持转动机构与底架固定连接,横移检测机构与夹持转动机构通过电信号连接,夹持转动机构与第一伺服电机通过电信号连接。
3、本检测设备用于在钢管表面完成镀锌后,对钢管表面的镀锌层进行厚度和缺陷检测,将钢管装配在夹持转动机构,夹持转动机构测得钢管整体厚度发送电信号至第一伺服电机,第一伺服电机输出转矩至第一蜗杆,通过第一蜗杆与第一蜗座之间的螺纹连接,将横移检测机构下降至钢管上方,夹持转动机构同时输出转矩带动钢管转动,横移检测机构在钢管表面相邻的两个点位,通电进行电位差测量,当镀锌层这两点位存在缺陷时,两点位之间存在电位差,横移检测机构发送电信号至夹持转动机构,夹持转动机构停止转动钢管,横移检测机构在相邻两点位之间打上墨点,横移检测机构复位后,夹持转动机构继续转动钢管进入下一点位的检测工序,当钢管完成一圈点位的检测后,夹持转动机构发送电信号至横移检测机构,横移检测机构横移一个工位,进行下一圈的点位检测,通过转动钢管与横移检测机构的位移配合,可以在钢管表面通过打点精准测绘出存在缺陷的位置及缺陷的形状。
4、进一步的,横移检测机构包括安装板、第二伺服电机、第一传动座、第二蜗杆、第二蜗座、检测打点机构,安装板与第一蜗座固定连接,第二伺服电机与安装板固定连接,第二伺服电机输出端与第一传动座传动连接,第一传动座与第二蜗杆传动连接,第二蜗杆与第二蜗座通过螺纹连接,安装板上设有第一滑轨,第二蜗座与第一滑轨滑动连接,检测打点机构与第二蜗座固定连接,第二伺服电机、检测打点机构与夹持转动机构通过电信号连接。
5、横移检测机构下降至钢管上方,检测打点机构对钢管上的点位进行检测,当钢管完成一圈点位的检测后,夹持转动机构发送电信号至第二伺服电机,第二伺服电机输出转矩至第一传动座,第一传动座传动第二蜗杆,通过第二蜗杆与第二蜗座的螺纹连接,带动检测打点机构沿安装板滑动,检测打点机构横移一个工位。
6、进一步的,检测打点机构包括底板、第三伺服电机、输出轴、半幅齿轮、电位检测机构、打点测绘机构、纵向滑轨、第一内齿滑块、第二内齿滑块,底板与第二蜗座固定连接,第三伺服电机与底板固定连接,第三伺服电机输出端与输出轴传动连接,输出轴与半幅齿轮固定连接,半幅齿轮与第一内齿滑块、第二内齿滑块均传动连接,电位检测机构、打点测绘机构均与底板固定连接,电位检测机构与夹持转动机构通过电信号连接,纵向滑轨与底板固定连接,第二内齿滑块与纵向滑轨滑动连接,第二内齿滑块与打点测绘机构固定连接,第一内齿滑块与电位检测机构滑动连接。
7、横移检测机构下降至钢管上方,第三伺服电机输出转矩至输出轴,带动半幅齿轮,半幅齿轮传递转矩至第一内齿滑块、第二内齿滑块,第一内齿滑块沿水平方向往复运动,传动电位检测机构以此对钢管上的相邻点位进行通电检测,第二内齿滑块沿纵向滑轨往复运动,使打点测绘机构往复接触点位,当相邻点位存在电位差时,打点测绘机构方可出墨,在钢管表面留下墨点。
8、进一步的,电位检测机构包括安装杆、斜滑轨、楔面滑块、电位探针、限位卡扣、限位弹片、第一压缩弹簧、电位座、异侧探针机构,安装杆、异侧探针机构均与底板固定连接,斜滑轨与安装杆固定连接,楔面滑块与斜滑轨滑动连接,楔面滑块与第一内齿滑块滑动连接,电位探针、限位卡扣均与楔面滑块固定连接,限位弹片与斜滑轨固定连接,第一压缩弹簧、电位座均与电位探针固定连接,第一压缩弹簧与斜滑轨固定连接,电位座与夹持转动机构通过电信号连接。
9、半幅齿轮传递转矩至第一内齿滑块,第一内齿滑块沿水平方向往复运动,第一内齿滑块与楔面滑块滑动连接,通过第一内齿滑块与楔面滑块之间的斜面,将第一内齿滑块的水平方向往复运动转变为,楔面滑块沿斜滑轨向着远离安装杆的方向滑动,限位卡扣突破限位弹片,楔面滑块带动电位探针接触镀锌钢管表面,第一内齿滑块往复使异侧探针机构接触钢管表面,两侧探针同时接触钢管表面,若钢管表面存在缺陷即存在电位差,电位座感应电位差发电至打点测绘机构,电位座发送电信号至夹持转动机构,夹持转动机构停止转动钢管,打点测绘机构出墨打下墨点,随后在第一压缩弹簧恢复形变的作用下,电位检测机构复位等待检测下一工位。
10、进一步的,打点测绘机构包括安装架、通电磁环、第一连接杆、外筒、内液筒、磁片、第一滤网、第二滤网、第二连接杆,安装架与底板固定连接,第一连接杆、第二连接杆与安装架固定连接,通电磁环与第一连接杆固定连接,外筒与第二连接杆固定连接,内液筒与第二内齿滑块固定连接,内液筒与外筒滑动连接,磁片、第一滤网均与内液筒固定连接,第二滤网与外筒固定连接。
11、第二内齿滑块沿纵向滑轨往复运动,第二内齿滑块带动内液筒在外筒做往复运动,内液筒远离第二内齿滑块的一端固定磁片、第一滤网,磁片吸附有磁流体,内液筒装有墨汁通过内液筒通过第一滤网附着在磁流体上,当楔面滑块沿斜滑轨向着远离安装杆的方向滑动,电位座与通电磁环接触,电位座感应电位差发电至通电磁环,通电磁环产生的磁力增强,通电磁环磁流体的吸引力与磁流体本身的重力之和大于磁片的吸引力,磁流体落在第二滤网,墨汁通过第二滤网打在点位上,当电位座没有感应到点位差,则磁流体依旧吸附在磁片,即使内液筒靠近通电磁环,磁流体依旧吸附不会在点位上打点。
12、进一步的,夹持转动机构包括底座、第四伺服电机、第三蜗杆、第三蜗座、第五伺服电机、夹持测厚机构、第二压缩弹簧、内扩滑轮机构,底座与底架固定连接,第四伺服电机与底座固定连接,第四伺服电机输出端与第三蜗杆传动连接,第三蜗杆与第三蜗座通过螺纹连接,第五伺服电机与第三蜗座固定连接,第五伺服电机输出端与夹持测厚机构传动连接,第二压缩弹簧与底座、内扩滑轮机构均固定连接,第五伺服电机与第二伺服电机、电位座均通过电信号连接,夹持测厚机构与第一伺服电机通过电信号连接。
13、在将钢管一端装配在内扩滑轮机构上后,第二压缩弹簧恢复形变,使内扩滑轮机构结构扩张,滑轮抵住钢管内壁,第四伺服电机输出转矩至第三蜗杆,通过第三蜗杆与第三蜗座的螺纹连接,推动第五伺服电机沿底座水平滑动,第五伺服电机输出转矩至夹持测厚机构,夹持测厚机构夹持测得管壁厚度,通过带动钢管转动。
14、进一步的,夹持测厚机构包括第一铰接座环、主轴、第二铰接座环、铰接连杆、铰接架、测量机构,主轴与第五伺服电机输出端传动连接,第一铰接座环与主轴滑动连接,第二铰接座环与主轴固定连接,铰接连杆与第二铰接座环铰接,测量机构与铰接连杆远离第二铰接座环的一端铰接,铰接连杆上设有滑槽,铰接架与滑槽滑动连接,第一铰接座环与铰接架远离滑槽的一端铰接,测量机构与第一伺服电机通过电信号连接。
15、第五伺服电机输出转矩带动主轴转动的同时,推动第一铰接座环沿主轴向着靠近第二铰接座环的方向滑动,通过铰接连杆与第二铰接座环铰接,铰接架与滑槽滑动连接,第一铰接座环与铰接架远离滑槽的一端铰接,使测量机构夹紧管壁。
16、进一步的,测量机构包括内夹座、外夹座、螺纹杆、外框、第三压缩弹簧、测长电机,内夹座与铰接连杆铰接,内夹座上设有第一内螺纹孔,外夹座上设有第二内螺纹孔,第一内螺纹孔与第二内螺纹孔内旋方向相反,第一内螺纹孔、第二内螺纹孔均与螺纹杆通过螺纹连接,内夹座、外夹座均与外框滑动连接,第三压缩弹簧与内夹座、外夹座均固定连接,测长电机与内夹座固定连接,测长电机输出端与外夹座固定连接,测长电机与第一伺服电机通过电信号连接。
17、内夹座抵住钢管内壁,内夹座在铰接连杆的带动下,持续抵住钢管内壁,通过第一内螺纹孔与螺纹杆的螺纹连接,带动螺纹杆转动,螺纹杆通过与第二内螺纹孔的螺纹连接,带动外夹座沿外框滑动,因为第一内螺纹孔与第二内螺纹孔内旋方向相反,内夹座、外夹座相向运动,夹持住管壁,通过测长电机输出端的位移测得管壁厚度。
18、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明设计了横移检测机构,横移检测机构在钢管表面相邻的两个点位,通电进行电位差测量,当镀锌层点位存在缺陷时,两点位之间存在电位差,横移检测机构发送电信号至夹持转动机构,夹持转动机构停止转动钢管,横移检测机构在相邻两点位之间打上墨点,横移检测机构复位后,夹持转动机构继续转动钢管进入下一点位的检测工序,可以在钢管表面通过打点精准测绘出存在缺陷的位置及缺陷的形状;本发明设计了电位检测机构和打点检测机构,楔面滑块带动电位探针接触镀锌钢管表面,第一内齿滑块往复使异侧探针机构接触钢管表面,两侧探针同时接触钢管表面,若钢管表面存在缺陷即存在电位差,电位座与通电磁环接触,电位座感应电位差发电至通电磁环,通电磁环产生的磁力增强,通电磁环磁流体的吸引力与磁流体本身的重力之和大于磁片的吸引力,磁流体落在第二滤网,墨汁通过第二滤网打在点位上,当电位座没有感应到点位差,则磁流体依旧吸附在磁片,即使内液筒靠近通电磁环,磁流体依旧吸附不会在点位上打点;本发明设计了夹持转动机构;通过内扩滑轮机构抵住钢管内壁,不会在夹持钢管时对钢管表面造成损坏,夹持测厚机构可以在夹持的同时测得管壁的厚度;本发明具有高度自动化,可以在对整根钢管的镀锌层进行完整检测的同时,对钢管表面存在的缺陷进行精准测绘,标注其存在的位置及形状,大幅提高了镀锌钢管在生产中的检测效率。