專利名稱：一種輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)用輥道控制設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉及一種輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)鋼管進(jìn)行超聲波探傷的設(shè)備，根據(jù)耦合方式不同主要可以分為探頭旋轉(zhuǎn)式和探頭非旋轉(zhuǎn)式。相應(yīng)地，鋼管輸送方式分為直線前進(jìn)式和螺旋前進(jìn)式。探頭旋轉(zhuǎn)式超聲波探傷設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，造價(jià)昂貴，并且需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，維護(hù)成本較高，很難實(shí)現(xiàn)檢測(cè)大口徑鋼管；探頭非旋轉(zhuǎn)式超聲波探傷設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單很多，加工難度較低，價(jià)格低廉，操作比較簡(jiǎn)便，維護(hù)成本也比較低，而且可以設(shè)計(jì)用于檢測(cè)大口徑鋼管。探頭非旋轉(zhuǎn)式超聲波探傷設(shè)備配套使用的輥道需要驅(qū)動(dòng)鋼管螺旋前進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)鋼管探傷全覆蓋和效率最大化，根據(jù)鋼管規(guī)格不同，輥道角度需要進(jìn)行調(diào)整。目前，鋼管螺旋輸送方式的螺旋角度調(diào)節(jié)方法主要采用以下兩種調(diào)節(jié)方式:一種是采用手動(dòng)調(diào)節(jié)輥道轉(zhuǎn)角，不但調(diào)節(jié)麻煩效率低下，而且精度很低；另一種是采用電機(jī)、萬(wàn)向軸和齒輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)輥道轉(zhuǎn)角，該方法雖然調(diào)節(jié)效率較高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輥道難以精確轉(zhuǎn)角。在使用超聲波方式進(jìn)行探傷的工藝中，當(dāng)檢測(cè)管體時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，鋼管需要以大螺距形式快速前進(jìn)；還需要檢測(cè)鋼管頭部和尾部，為減小頭尾盲區(qū)尺寸，鋼管需要以小螺距形式慢速前進(jìn)?？紤]到提高生產(chǎn)效率和減少設(shè)備成本，需要在同一檢測(cè)設(shè)備中同時(shí)實(shí)現(xiàn)管體和鋼管頭尾的檢測(cè)，而現(xiàn)有的輥道轉(zhuǎn)角形式卻難以實(shí)現(xiàn)在大角度和小角度之間的快速切換。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)輥道大角度和小角度之間的快速切換，以滿足在同一檢測(cè)設(shè)備中同時(shí)完成管體和鋼管頭尾的檢測(cè)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:該輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)輥道相連，包括底座、及分別設(shè)于底座上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與微調(diào)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成滑動(dòng)連接，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一端設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有轉(zhuǎn)銷，并通過(guò)轉(zhuǎn)銷與旋轉(zhuǎn)輥道相連。所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓缸；所述的微調(diào)機(jī)構(gòu)包括于液壓缸相連的支座和設(shè)于支座上的電機(jī)，支座設(shè)于底座上，并通過(guò)滑塊和滑軌與底座之間構(gòu)成滑動(dòng)連接。所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲桿、螺母副和導(dǎo)向塊，絲桿一端與電機(jī)相連，另一端設(shè)有螺母副，螺母副設(shè)于兩個(gè)導(dǎo)向塊內(nèi)，螺母副一端與連桿機(jī)構(gòu)相連。所述的連桿機(jī)構(gòu)包括依次相連的長(zhǎng)連接塊、長(zhǎng)連桿、短連接塊，長(zhǎng)連接塊和短連接塊上分別設(shè)有轉(zhuǎn)銷，并通過(guò)轉(zhuǎn)銷與旋轉(zhuǎn)輥道側(cè)部的擺臂構(gòu)成鉸鏈連接。
所述的連桿機(jī)構(gòu)還包括短連桿，銷接于長(zhǎng)連接塊與螺母副之間。在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)包括底座、及分別設(shè)于底座上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與微調(diào)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成滑動(dòng)連接，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一端設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有轉(zhuǎn)銷，并通過(guò)轉(zhuǎn)銷與旋轉(zhuǎn)輥道相連。通過(guò)液壓缸帶動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而既實(shí)現(xiàn)了輥道轉(zhuǎn)角的快速切換，同時(shí)還能夠通過(guò)電機(jī)和絲杠、螺母副調(diào)整獲得的精確轉(zhuǎn)角，以實(shí)現(xiàn)在同一檢測(cè)設(shè)備中同時(shí)完成管體和鋼管頭尾的檢測(cè)。


圖1是本發(fā)明的輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)的立體圖；圖2是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)的立體圖；圖3是本發(fā)明的控制機(jī)構(gòu)的初始狀態(tài)俯視圖(β度角)；圖4是本發(fā)明的控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)俯視圖(a度角)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。請(qǐng)結(jié)合圖1 圖4所示，本發(fā)明的輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)10與旋轉(zhuǎn)輥道20相連，主要包括底座12、及分別設(shè)于底座12上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與微調(diào)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成滑動(dòng)連接，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一端設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有轉(zhuǎn)銷，并通過(guò)轉(zhuǎn)銷17與旋轉(zhuǎn)輥道20相連。具體結(jié)構(gòu)如下:所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一液壓缸8,設(shè)于液壓缸座9上；所述的微調(diào)機(jī)構(gòu)包括于液壓缸8相連的支座10和設(shè)于支座10上的電機(jī)I (可選用精確調(diào)角電機(jī))，支座10設(shè)于底座12上，并通過(guò)滑塊13和兩條直線滑軌14與底座12之間構(gòu)成滑動(dòng)連接。當(dāng)液壓缸8驅(qū)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行整體直線快速來(lái)回滑動(dòng)。所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲桿3、螺母副6和導(dǎo)向塊7 (圖2中4為軸承蓋，5為鎖緊螺母)，絲桿3 —端通過(guò)聯(lián)軸器2與電機(jī)I相連，另一端設(shè)有螺母副6，螺母副6設(shè)于兩個(gè)導(dǎo)向塊7內(nèi)，限制為作直線運(yùn)動(dòng)，螺母副6 —端與連桿機(jī)構(gòu)相連。所述的連桿機(jī)構(gòu)包括依次相連的長(zhǎng)連接塊16、長(zhǎng)連桿18、短連接塊19，長(zhǎng)連接塊16和短連接塊19上分別設(shè)有轉(zhuǎn)銷17，并通過(guò)轉(zhuǎn)銷17與旋轉(zhuǎn)輥道20側(cè)部的擺臂構(gòu)成鉸鏈連接，并可帶著輥道20轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)液壓缸8來(lái)回動(dòng)作時(shí)，可驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)伸縮從而帶動(dòng)輥道20在初始位置與設(shè)定的偏轉(zhuǎn)角度之間來(lái)回快速切換。而通過(guò)電機(jī)I帶動(dòng)絲桿3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可對(duì)輥道20轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行調(diào)整。為了防止滑軌14的直線運(yùn)動(dòng)和連桿機(jī)構(gòu)的平動(dòng)之間產(chǎn)生干涉，在長(zhǎng)連接塊16與螺母副6之間還增加一個(gè)可以擺動(dòng)的短連桿15。由于其擺角很小，所以大部分力還是沿著長(zhǎng)連桿18方向施加的。本發(fā)明的控制機(jī)構(gòu)10的工作原理如下:首先，在操作臺(tái)的控制系統(tǒng)中，設(shè)定輥道20轉(zhuǎn)角為某一角度值α ;然后通過(guò)電機(jī)I由初始位置(輥道20為小度角β，見圖3)帶動(dòng)輥道20進(jìn)行轉(zhuǎn)角，同時(shí)，安裝在輥道20下方轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)算輥道20角度值，當(dāng)其轉(zhuǎn)角值到達(dá)大角度α?xí)r，轉(zhuǎn)角編碼器向系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)停止信號(hào)，電機(jī)I停止轉(zhuǎn)動(dòng)(見圖4)。當(dāng)鋼管進(jìn)入主機(jī)前，液壓缸8伸至最大位置，即鋼管以大螺距形式前進(jìn)，輥道20轉(zhuǎn)角停留在α角，鋼管快速前進(jìn)(見圖4);當(dāng)鋼管頭部進(jìn)入檢測(cè)主機(jī)時(shí)，有接近開關(guān)接到信號(hào)，轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)10的液壓缸8由最大位置迅速縮回至小螺距狀態(tài)，鋼管慢速前進(jìn)(圖3);當(dāng)鋼管頭部通過(guò)主機(jī)時(shí)，接近開關(guān)接到信號(hào)，控制液壓缸8伸出至α角，鋼管快速前進(jìn)(圖4);當(dāng)鋼管尾部進(jìn)入檢測(cè)主機(jī)時(shí)，接近開關(guān)接收到信號(hào)，控制液壓缸8再縮回，鋼管慢速前進(jìn)(見圖3);當(dāng)鋼管尾部通過(guò)主機(jī)時(shí)，接近開關(guān)接到信號(hào)，轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)的液壓缸8伸出至α角，鋼管快速前進(jìn)(見圖4)。下一根鋼管如此重復(fù)該動(dòng)作，完成超聲波探傷作業(yè)。本發(fā)明的控制機(jī)構(gòu)10采用液壓缸8來(lái)實(shí)現(xiàn)輥道20大角度和小角度之間的快速切換，并利用轉(zhuǎn)角編碼器精確計(jì)算來(lái)反饋給電機(jī)I以控制輥道20轉(zhuǎn)角的精度，在使用過(guò)程中，電機(jī)I和液壓缸8互不干擾，從而實(shí)現(xiàn)了在同一檢測(cè)設(shè)備中同時(shí)完成管體和鋼管頭尾的檢測(cè)。即當(dāng)檢測(cè)管體時(shí)，鋼管大螺距快速前進(jìn)；當(dāng)檢測(cè)鋼管頭尾時(shí)，鋼管小螺距慢速前進(jìn)。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)，與旋轉(zhuǎn)輥道相連，其特征在于: 包括底座、及分別設(shè)于底座上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與微調(diào)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成滑動(dòng)連接，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一端設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有轉(zhuǎn)銷，并通過(guò)轉(zhuǎn)銷與旋轉(zhuǎn)輥道相連。
2.如權(quán)利要求1所述的輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓缸；所述的微調(diào)機(jī)構(gòu)包括于液壓缸相連的支座和設(shè)于支座上的電機(jī)，支座設(shè)于底座上，并通過(guò)滑塊和滑軌與底座之間構(gòu)成滑動(dòng)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲桿、螺母副和導(dǎo)向塊，絲桿一端與電機(jī)相連，另一端設(shè)有螺母畐0，螺母副設(shè)于兩個(gè)導(dǎo)向塊內(nèi)，螺母副一端與連桿機(jī)構(gòu)相連。
4.如權(quán)利要求3所述的輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述的連桿機(jī)構(gòu)包括依次相連的長(zhǎng)連接塊、長(zhǎng)連桿、短連接塊，長(zhǎng)連接塊和短連接塊上分別設(shè)有轉(zhuǎn)銷，并通過(guò)轉(zhuǎn)銷與旋轉(zhuǎn)輥道側(cè)部的擺臂構(gòu)成鉸鏈連接。
5.如權(quán)利要求4所述的輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述的連桿機(jī)構(gòu)還包括短連桿，銷接于長(zhǎng)連接塊與螺母副之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輥道轉(zhuǎn)角控制機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括底座、及分別設(shè)于底座上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與微調(diào)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成滑動(dòng)連接，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一端設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)有轉(zhuǎn)銷，并通過(guò)轉(zhuǎn)銷與旋轉(zhuǎn)輥道相連。通過(guò)液壓缸帶動(dòng)微調(diào)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而既實(shí)現(xiàn)了輥道轉(zhuǎn)角的快速切換，同時(shí)還能夠通過(guò)電機(jī)和絲杠、螺母副調(diào)整獲得的精確轉(zhuǎn)角，以實(shí)現(xiàn)在同一檢測(cè)設(shè)備中同時(shí)完成管體和鋼管頭尾的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N29/22GK103105435SQ201110354570
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者倪愛禮, 王勇靈 申請(qǐng)人:上海寶信軟件股份有限公司