[发明专利]无缝钢管端部几何量在线检测装置

权利要求书

1.一种无缝钢管端部几何量在线检测装置，其特征在于：包括测量主机（18）、1#三爪定芯机构（3）、2#三爪定芯机构（6）、两个结构相同的升降V形输送辊、轴向限位装置、部件升降平台（38）和升降调节机构；在部件升降平台（38）上面依次安装有轴向限位装置、第一升降V形输送辊、1#三爪定芯机构（3）、第二升降V形输送辊、2#三爪定芯机构（6）、测量主机（18），在部件升降平台（38）下面安装有升降调节机构，升降调节机构中的多个螺杆升降机（35）与部件升降平台（38）下面连接，1#三爪定芯机构（3）、2#三爪定芯机构（6）、测量主机（18）的测量头同轴安装。

2.根据权利要求1所述的一种无缝钢管端部几何量在线检测装置，其特征在于：所述测量主机（18），包括测量头、隔振圈（28）、导向杆轴承盖（68）、三个气缸、固定支撑板（16）、角接触关节轴承（17）、测量头尾端轴承盖（69）、无线网络交换机（19）和底座（20），测量主机（18）通过位移伺服控制系统的伺服驱动底盘（23）安装在部件升降平台（38）上；

所述的测量头，包括：三个激光感测头、弓形架（29）、两个防撞安全开关、测量限位传感器（13）、四个冷却风嘴、锥形导向头（7）、两个导向轮、圆锥滚子轴承（64）、径向跟随钳（61）、径向跟随弹簧（9）、两块固定板、测量头主轴（66）、三个铰接座、轴向导引杆（15）；径向跟随钳（61）由上半钳和下半钳与测量头主轴（66）铰接而成，位于径向跟随钳（61）上半钳中间部分安装第一激光感测头，下半钳正对激光感测头（11）的有通光孔（30），径向跟随钳（61）开口两端分别安装一个导向轮（33），导向轮（33）中安装一对圆锥滚子轴承（64），径向跟随钳（61）内侧靠近导向轮（33）右侧的装有径向跟随弹簧（9），通过径向跟随钳（61）上的弹簧导向杆（8）固定，径向跟随钳（61）开口两端的导向滑块（79）分别伸入锥形导向头（7）的限位孔（71）中，而锥形导向头（7）通过两侧的固定板（63）固定在测量头主轴（66）上，测量头主轴（66）安装在测量头底盘（65）上，在测量头底盘（65）上下分别安装弓形架横梁（62），每根弓形架横梁（62）内侧靠近端面对称装有第二、第三激光感测头，紧挨着第二、第三激光感测头的靠近端面的分别装有防撞安全开关，位于测量头主轴（66）和弓形架横梁（62）中间分别装有两个冷却风嘴（12），其中位于测量头主轴（66）上端的两个冷却风嘴（12）中间装有测量限位传感器（13），在测量头底盘（65）外侧面上均布三个铰接座，位于三个铰接座的中央有轴向导引杆（15）安装在测量头底盘（65）外侧上，无线网络交换机（19）安装在主机的尾端；三个激光感测头安装后确保发出的激光束位于同一条直线上，并且该直线与被测钢管轴线垂直，由三个激光感测头产生的测量数据接数据采集分析系统； 

测量头轴向导引杆（15）的法兰盘外侧套着一个隔振圈（28），三个气缸（14）的活塞穿过底座（20）的箱体与分别与测量头尾端的铰接座联接，在轴向导引杆（15）的轴肩处安装双列调心滚子轴承（27），双列调心滚子轴承（27）的外圈固定在底座（20）的箱体上，该轴承外侧端面通过导向杆轴承盖（68），三个气缸通过法兰盘安装在固定支撑板（16）上，轴向导引杆（15）与固定支撑板（16）通过角接触关节轴承（17）联接，角接触关节轴承（17）外侧端面由测量头尾端轴承盖（69）轴向固定，测量头尾端轴承盖（69）安装在固定支撑板（16）上。

3.根据权利要求1所述的一种无缝钢管端部几何量在线检测装置，其特征在于：所述1#三爪定芯机构（3），包括定芯驱动减速机（41）、编码器（84）、三相异步电机（4）、三角带（46）、前置式三爪气动卡盘（42）、三爪定芯机构壳体（43）、四个高度调整装置（44）；三相异步电机（4）的输出轴与定芯驱动减速机（41）的输入轴通过弹性联轴器联接，安装在三爪定芯机构壳体（43）的上方，前置式三爪气动卡盘（42）同轴安装在三爪定芯机构壳体（43）的正中心，由压缩空气控制卡爪（45）径向伸缩，实现被测钢管的自动装夹，定芯驱动减速机（41）输出轴上安装一个小皮带轮（80）和一个编码器（84），前置式三爪气动卡盘（42）的皮带轮与小皮带轮（80）通过三角带（46）驱动前置式三爪气动卡盘（42）周向旋转，在三爪定芯机构壳体（43）底部沿轴线方向两侧对称安装四个高度调整装置（44），用于根据被测钢管规格调整前置式三爪气动卡盘（42）的中心高度。