一种塑胶管材检测设备

技术领域

本发明涉及管材测量，特别是涉及一种塑胶管材检测设备。

背景技术

在塑胶管道生产行业中，管材生产一般采用挤出机挤出、真空定径、水冷的生产工艺，挤出机的速度、真空度的变化、水温的变化都对管材的尺寸有一定的影响，生产时需要经常对管材的壁厚尺寸、管材质量等进行抽检，现采用人工检验的测试方式，工作量大且测量数据不准确，降低了塑料管材的生产效率和产品质量。专利CN210268592U公开一种管材壁厚查验机械架，其只是通过称重来对管材厚壁进行查验，准确性差。同时目前在PVC管材的生产企业，管材壁厚测量装置多采用超声波测厚仪进行测量，存在成本高，测量数据单一，测量数据精确度不高的缺陷。

发明内容

本发明提供一种塑胶管材检测设备，可一次性完成管材壁厚、管材重量等数据的检测，提高检测效率和精度。

本发明的技术方案为：

一种塑胶管材检测设备，包括支架，所述支架的一端设有管材旋转机构，另一端设有管材支撑机构，所述支架上还设有与所述管材旋转机构进行配合对管材进行压制的管材压制机构，所述支架在所述管材旋转机构与所述管材支撑机构之间设有用于对管材进行称重的称重机构，所述支架在靠近所述管材旋转机构的末端设有安装台，所述安装台上设有用于测量管材壁厚的壁厚测量机构。

进一步，所述管材旋转机构包括固定在所述支架上的第一安装座，所述第一安装座的顶部通过轴承安装有两个平行设置的主动轴，两个所述主动轴上均套接有滚筒，所述第一安装座的一侧固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴与两个所述主动轴通过链轮进行传动。

进一步，所述管材支撑机构包括固定在所述支架上的第二安装座，所述第二安装座的顶部通过轴承安装有两个平行设置的从动轴，两个所述从动轴上均套接有滚筒。

进一步，安装时，两个所述从动轴的对称中心线与两个所述主动轴的对称中心线在同一直线上，且与管材的中心线平行。

进一步，所述管材压制机构包括用于固定在所述支架上的固定架，所述固定架的顶部设有第一气缸，所述第一气缸的伸缩轴通过铜套穿出所述固定架，并且伸缩轴的末端固定有固定座，所述固定座的底部通过轴承安装有两个平行设置的转轴，两个所述转轴上均套接有滚筒。

进一步，安装时，两个所述转轴的对称中心线、两个所述主动轴的对称中心线、管材的中心线在竖直平面上两两平行设置。

进一步，所述第一气缸的两侧均设有第一导杆，所述第一导杆通过铜套穿出所述固定架，并且所述第一导杆的末端与所述固定座连接。

进一步，所述称重机构包括连接固定板，所述连接固定板的底部两侧均设有第二气缸和气缸固定板，所述第二气缸固定在所述气缸固定板的底部，其伸缩轴通过通孔穿出所述气缸固定板，所述气缸固定板的两侧固定在所述支架上，所述气缸固定板上设有铜套，铜套内穿插滑动套接有第二导杆，所述第二导杆的顶部与所述连接固定板连接，所述连接固定板的首尾两端均设有称重传感器，所述称重传感器上设有用于支撑管材的支撑板，所述支撑板设有弧形槽。

进一步，所述壁厚测量机构包括固定在所述安装台上的移动机构，所述移动机构上设有升降机构，所述升降机构上设有管材壁厚测量仪；

所述移动机构包括第三电机、第一丝杆、第一导轨、移动固定板，所述第三电机通过联轴器与所述第一丝杆连接，所述第一丝杆通过丝杆座进行固定，所述移动固定板与所述第一丝杆上的螺母座固定连接，所述移动固定板的两侧通过滑块在第一导轨上进行滑动；

所述升降机构包括固定柱、第四电机、第二丝杆、第二导轨、连接板，所述固定柱固定在所述移动固定板上，所述第四电机固定在所述固定柱的顶部，所述第二丝杆通过丝杆座竖直固定在所述固定柱的一侧，所述第四电机通过联轴器与所述第二丝杆连接，所述第二丝杆上的螺母座与所述连接板固定连接，所述第二导轨竖直设于所述固定柱上并置于所述第二丝杆相邻的一侧，所述连接板通过滑块在所述第二导轨上进行滑动；

所述管材壁厚测量仪固定在所述连接板上。

进一步，所述管材壁厚测量仪包括固定在所述连接板上的安装架，所述安装架的顶部设有横杆，所述横杆的末端固定有第三气缸，所述第三气缸的伸缩轴末端固定连接有数显测厚规，所述数显测厚规设有活动测杆，所述安装架的底部固定有与所述活动测杆配合测量管材厚度的固定侧头。

本发明的有益效果为：

本发明实现了对塑胶管材壁厚、管材重量数据的自动化检测，有效地提高了测量的效率和测量的精度，方便工作人员记录。本发明能适应对不同壁厚和不同外径的管材进行检测，能有效提高检测效率和精度，具有很强的推广性。

附图说明

图1是本发明对管材进行测量时的整体示意图；

图2是管材旋转机构的结构示意图；

图3是图2的另一角度示意图；

图4是管材支撑机构的结构示意图；

图5是管材压制机构的结构示意图；

图6是图5的另一角度示意图；

图7是称重机构的结构示意图；

图8是图7的另一角度示意图；

图9是壁厚测量机构的结构示意图；

图10的图9的另一角度示意图；

图11是图9的又一角度示意图；

图中：支架1、管材旋转机构2、第一安装座21、主动轴22、第一电机23、管材支撑机构3、第二安装座31、从动轴32、管材压制机构4、固定架41、第一气缸42、固定座43、第一导杆44、称重机构5、连接固定板51、第二气缸52、气缸固定板53、第二导杆54、称重传感器55、支撑板56、安装台6、壁厚测量机构7、第三电机71、第一丝杆72、第一导轨73、移动固定板74、固定柱75、第四电机76、第二丝杆77、第二导轨78、连接板79、安装架710、横杆711、第三气缸712、数显测厚规713、活动测杆714、固定侧头715、滚筒8。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

如图1—图11所示，一种塑胶管材检测设备，包括支架1，支架1的一端设有管材旋转机构2，另一端设有管材支撑机构3，支架1上还设有与管材旋转机构2进行配合对管材进行压制的管材压制机构4，支架1在管材旋转机构2与管材支撑机构3之间设有用于对管材进行称重的称重机构5，支架1在靠近管材旋转机构2的末端设有安装台6，安装台6上设有用于测量管材壁厚的壁厚测量机构7。

参阅图2和图3，管材旋转机构2包括固定在支架1上的第一安装座21，第一安装座21的顶部通过轴承安装有两个平行设置的主动轴22，两个主动轴22上均套接有滚筒8，第一安装座21的一侧固定安装有第一电机23，第一电机23的输出轴与两个主动轴22通过链轮进行传动。

参阅图4，管材支撑机构3包括固定在支架1上的第二安装座31，第二安装座31的顶部通过轴承安装有两个平行设置的从动轴32，两个从动轴32上均套接有滚筒8。从动轴32为无动力设计，为管材水平放置支点，管材旋转时可随管材一起旋转，较少与管材的摩擦；安装时，两个从动轴32的对称中心线与两个主动轴22的对称中心线在同一直线上，且与管材的中心线平行。

参阅图5和图6，管材压制机构4包括用于固定在支架1上的固定架41，固定架41的顶部设有第一气缸42，第一气缸42的伸缩轴通过铜套穿出固定架41，并且伸缩轴的末端固定有固定座43，固定座43的底部通过轴承安装有两个平行设置的转轴，两个转轴上均套接有滚筒8。驱动第一气缸42使固定座43实现下降，令转轴上的滚筒8与管材旋转机构2主动轴22上的滚筒8配合对管材形成限位，防止管材旋转时晃动。固定座43的升降运动可实现对不同外径的管材进行限位。安装时，两个转轴的对称中心线、两个主动轴22的对称中心线、管材的中心线在竖直平面上两两平行设置。

其中，第一气缸42的两侧还设有第一导杆44，第一导杆44通过铜套穿出固定架41，并且第一导杆44的末端与固定座43连接。第一导杆44用于对固定座43的升降进行导向，使其升降更稳固。

参阅图7和图8，称重机构5包括连接固定板51，连接固定板51的底部两侧均设有第二气缸52和气缸固定板53，第二气缸52固定在气缸固定板53的底部，其伸缩轴通过通孔穿出气缸固定板53，气缸固定板53的两侧固定在支架1上，气缸固定板53上设有铜套，铜套内穿插滑动套接有第二导杆54，第二导杆54的顶部与连接固定板51连接，连接固定板51的首尾两端均设有称重传感器55，称重传感器55上设有用于支撑管材的支撑板56，支撑板56设有与管材表面贴合的弧形槽。称重机构5采用气缸升降方式进行称重，可驱动第二气缸52带动连接固定板51上升，使管材落在支撑板56的弧形槽上，由称重传感器55实现对管材的称重。其中，第二导杆54用于对第二气缸52的伸缩运动进行导向支撑，使第二气缸52顶起连接固定板51更稳固。

参阅图9-图11，壁厚测量机构7包括固定在安装台6上的移动机构，移动机构上设有升降机构，升降机构上设有管材壁厚测量仪；

移动机构包括第三电机71、第一丝杆72、第一导轨73、移动固定板74，第三电机71通过联轴器与第一丝杆72连接，第一丝杆72通过丝杆座进行固定，移动固定板74与第一丝杆72上的螺母座固定连接，移动固定板74的两侧通过滑块在第一导轨73上进行滑动；

升降机构包括固定柱75、第四电机76、第二丝杆77、第二导轨78、连接板79，固定柱75固定在移动固定板74上，第四电机76固定在固定柱75的顶部，第二丝杆77通过丝杆座竖直固定在固定柱75的一侧，第四电机76通过联轴器与第二丝杆77连接，第二丝杆77上的螺母座与连接板79固定连接，第二导轨78竖直设于固定柱75上并置于第二丝杆77相邻的一侧，连接板79通过滑块在第二导轨78上进行滑动；管材壁厚测量仪固定在连接板79上；

管材壁厚测量仪包括固定在连接板79上的安装架710，安装架710的顶部设有横杆711，横杆711的末端固定有第三气缸712，第三气缸712的伸缩轴末端固定连接有数显测厚规713，数显测厚规713设有活动测杆714，安装架710的底部固定有与活动测杆714配合测量管材厚度的固定侧头715。

在本实施例中，驱动第三电机71实现正反转，使其带动螺母座在第一丝杆72上做水平运动，螺母座和移动固定板74相连，移动固定板74与固定柱75相连，可带动升降机构和管材壁厚测量仪水平前进、后退；驱动第四电机76实现正反转，带动螺母座在第二丝杆77上做升降运动，螺母座和连接板79相连，连接板79与管材壁厚测量仪相连，可实现管材壁厚测量仪上下位置的调节；驱动第三气缸712进行伸缩，对数显测厚规713的活动测杆714的高度位置进行调整，然后将旋转中的管材套插在固定侧头715上，使管材的内壁与固定侧头715抵接，同时管材的外壁与活动测杆714的末端抵接，即可通过数显测厚规713对管材的厚度进行测量。其中，第三气缸712为可调节行程气缸，可通过调节气缸行程对不同壁厚管材进行壁厚测量；数显测厚规713采用连续测厚规，活动测杆714的末端和固定侧头715的末端均设有滚轮用于与管材接触，可在管材旋转时进行连续的测量厚度，提高精度。

本发明的工作原理为：

在进行测量管材时，将管材的一端放置在管材旋转机构2的两个滚筒8之间，另一端放置在管材支撑机构3的两个滚筒8之间，然后驱动管材压制机构4的第一气缸42，第一气缸42带动固定座43下降，使固定座43底部的两个滚筒8配合管材旋转机构2的两个滚筒8对管材形成限位，防止管材旋转时晃动，然后驱动管材旋转机构2的第一电机23转动，使第一电机23通过链轮带到主动轴22上的两个滚筒8转动，进而使管材进行旋转，管材支撑机构3的从动轴32上的滚筒8跟随转动，此时驱动移动机构的第三电机71进行转动，使第三电机71通过第一丝杆72带动移动固定板74在第一导轨73上向管材一侧水平滑动，令管材壁厚测量仪的固定侧头715插入管材的端面内，此时数显测厚规713的活动测杆714置于管材上方，然后驱动升降机构的第四电机76，使第四电机76通过第二丝杆77带动连接板79在第二导轨78上进行上升，使固定侧头715的位置与管材的内壁进行抵接，之后驱动横杆711上的第三气缸712进行伸缩，第三气缸712使数显测厚规713的活动测杆714下降与管材的外壁抵接，此时数显测厚规713即可在管材旋转的同时对管材的不同点进行连续测量，得到多个壁厚数据，提高测量精度。完成壁厚测量后，使管材压制机构4的第一气缸42、管材壁厚测量仪的第三气缸712、升降机构的第四电机76、移动机构的第三电机71均进行复位，然后再使管材旋转机构2的第一电机23停止转动，令管材不再旋转，此时，驱动称重机构5的第二气缸52进行伸缩，使第二气缸52向上顶起连接固定板51，连接固定板51两侧的支撑板56的弧形槽与管材的底部接触并对管材进行支撑，使管材脱离管材旋转机构2和管材支撑机构3的滚筒8，然后支撑板56底部的称重传感器55即可实现对管材的称重。

在本实施例中，称重和测量壁厚的顺序不作限定。

在本实施例中，所涉及的电机、气缸等均由中央处理器进行驱动控制，称重传感器55和数显测厚规713进行测量得到的数据均传输给中央处理器，由中央处理器连接显示屏进行显示，同时中央处理器可由后端进行远程操作。中央处理器可为PLC控制盒或工控机等控制设备，上述所采用的控制原理、电路连接及数据传输方式等均为本领域技术人员所公知。

本发明实现了对塑胶管材壁厚、管材重量数据的自动化检测，有效地提高了测量的效率和测量的精度，方便工作人员记录。本发明通过管材压制机构4的固定座43的升降运动可实现对不同外径的管材进行限位；升降机构的第四电机76可调整管材壁厚测量仪的高度位置，使固定侧头715能适应不同外径和壁厚的管材；管材壁厚测量仪的第三气缸712能对数显测厚规713的活动测杆714的高度位置进行调整，使活动测杆714能适应不同外径和壁厚的管材。本发明能适应对不同壁厚和不同外径的管材进行检测，能有效提高检测效率和精度，具有很强的推广性。同时，本发明的称重机构5内置在支架1上，通过第二气缸52的伸缩对管材进行承托之后由称重传感器55进行测量，方便快捷，无需外置，大大提高工作效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。