[发明专利]PE管不圆度在线数字检测及反馈自动矫正装置及方法

权利要求书

1.PE管不圆度在线数字检测及反馈自动矫正装置，包括设置于PE管冷却段（1）前端的伺服矫正部分，设置于PE管冷却段（1）后端的激光检测部分；其特征在于：所述激光检测部分包括第一伺服电机（2），第一伺服电机（2）输出轴连接第一驱动齿轮（3），第一驱动齿轮（3）与第一回转支承轴承（4）的齿形外圈啮合，第一回转支承轴承（4）的内圈固定；所述第一回转支承轴承（4）的齿形外圈安装有激光传感器（5）；

所述伺服矫正部分包括第二伺服电机（6），矫正机构组件，所述第二伺服电机（6）输出轴连接第二驱动齿轮（7），第二驱动齿轮（7）与第二回转支承轴承（8）的齿形外圈啮合；

所述矫正机构组件包括第三伺服电机（9）、位于第三伺服电机（9）两侧的滑块（10），所述第三伺服电机（9）、滑块（10）均安装在第二回转支承轴承（8）的齿形外圈上，第二回转支承轴承（8）的内圈固定；滑块（10）与滑轨（11）滑动装配，滑轨（11）上固定安装滚筒架（12），滚筒架（12）连接有螺母（13），螺母（13）连接丝杆（14），丝杆（14）与第三伺服电机（9）输出轴连接，所述滚筒架（12）上安装有锥滚筒（15）；

所述激光传感器（5）、第一、二、三伺服电机均连接控制系统（16）。

2.根据权利要求1所述PE管不圆度在线数字检测及反馈自动矫正装置，其特征在于：所述矫正机构组件为两个，径向对称安装在第二回转支承轴承（8）的齿形外圈上。

3.根据权利要求1所述PE管不圆度在线数字检测及反馈自动矫正装置，其特征在于：所述第一回转支承轴承（4）的内圈通过第一支撑架固定安装在PE管冷却段（1）后端机台上；第二回转支承轴承（8）的内圈通过第二支撑架固定安装在PE管冷却段（1）前端机台上。

4.根据权利要求1所述PE管不圆度在线数字检测及反馈自动矫正装置，其特征在于：所述第一回转支承轴承（4）与第二回转支承轴承（8）位于同一轴心线上。

5.根据权利要求1所述PE管不圆度在线数字检测及反馈自动矫正装置，其特征在于：所述控制系统（16）包括PLC控制器，PLC控制器将生产过程数据上传至上位机（17）。

6.PE管不圆度在线数字检测及反馈自动矫正方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1： 生产线上热熔状态的PE管从PE管冷却段（1）的前端进入，在PE管冷却段（1）内逐渐冷却，从PE管冷却段（1）后端送出；8. PE管冷却段（1）的后端：第一伺服电机（2）带动第一驱动齿轮（3）驱动第一回转支承轴承（4）的齿形外圈旋转，第一回转支承轴承（4）的内圈固定；

步骤2：第一回转支承轴承（4）的齿形外圈旋转带动激光传感器（5）旋转，激光传感器（5）对冷却段（1）后端的PE管外壁与激光传感器（5）之间的距离进行360°测量；

步骤3：激光传感器（5）测量得到的的PE管外壁数据，输入至控制系统（16），

控制系统（16）计算出PE管不圆度沿圆周方向的误差分布，控制系统（16）根据误差分布进行判断，当所有误差均未达到最小矫正要求时，控制系统（16）不输出，第二伺服电机（6）和第三伺服电机（9）均不动作；当误差达到矫正要求时，控制系统（16）记录不圆度的最大误差值ΔL和产生该误差的角度θ；

步骤4：根据角度θ，控制系统（16）驱动第二伺服电机（6），带动第二驱动齿轮（7），驱动第二回转支撑轴承（8）的齿形外圈旋转，驱动固定在其上的矫正机构组件旋转，使第三伺服电机（9）的轴线与θ角重合；

步骤5：根据误差值ΔL，控制系统（16）驱动第三伺服电机（9）带动丝杆（14）沿螺母（13）向前运动，螺母（13）带动滚筒架（12）移动，锥滚筒（15）挤压待冷却的PE管；

步骤6：矫正后的PE管经过PE管冷却段（1）后端送出，由激光传感器（5）检测，再由控制系统（16）判断，得到新的最大误差和产生该误差的角度；

若最大误差不足以达到最小矫正要求，则第三伺服电机（9）带动锥滚筒（15）离开PE管外壁，不进行挤压矫正；若最大误差超出产品允差范围，则报警显示有废品产生；否则，控制系统（16）根据最大误差计算并驱动第三伺服电机（9）带动锥滚筒（15）产生对PE管的挤压矫正位移。