本申請涉及一種檢驗裝置，特別是一種電力鐵塔鋼管待測圓截面輪廓自動標(biāo)記裝置。
背景技術(shù)：
電力輸送過程需要大量使用的電力鐵塔，電力鐵塔分角鋼塔和鋼管塔。角鋼塔主要用在山區(qū)，交通運輸不便的場合。在平原地區(qū)大量使用結(jié)構(gòu)簡捷的鋼管塔。鋼管塔的主要結(jié)構(gòu)是鋼管，塔身采用鏍栓將鋼管一節(jié)一節(jié)的聯(lián)接豎立起來。鋼管通過平板開料、彎板、管身縫隙焊接，校端口、端部與法蘭盤焊接和鋼管表面熱浸鍍鋅等方法加工而成。鋼管通過彎卷加工，將長方形的平板彎折成圓管。具體加工過程是在平板的短邊方向提供進(jìn)給，沿長邊方向被壓彎一定程度，然后短邊方向繼續(xù)進(jìn)給一段距離，長邊方向新的位置又被壓彎，這一過程反復(fù)進(jìn)行。分別對長方形平板的兩個長邊方向作相同的加工，平板的兩長邊距離接近，形成有開口的圓管。再將開口壓合，通過電焊將原來平板的兩長邊焊成一體。上述常規(guī)的加工方法靠控制平板的短邊進(jìn)給量和長邊彎曲量來保證形成鋼管的形狀，雖然通過數(shù)控編程方法控制機械運動，但實際形狀還是存在誤差。為了保證鋼管兩端與聯(lián)接用的法蘭盤的配合，鋼管的縫隙焊接后，還要對鋼管兩端的圓度進(jìn)行校核和整形，最后才能與法蘭盤裝配和焊接。鋼管沿長度截面幾何形狀的圓度，對鋼管承受力的均勻程度有影響，特別是隨著電力傳輸?shù)碾妷涸絹碓礁?，電力塔的高度也在增加，對鋼管受力能力的要求也在提高?/p>
2013年12月11日公開的申請?zhí)枮?01320308336.5的中國實用新型專利申請，其發(fā)明創(chuàng)造的名稱為“電力鐵塔鋼管調(diào)直裝置”，其包括底座、垂直于底座的第一立柱和第二立 柱，所述第一立柱上端有一半圓形凹槽，凹槽半徑大于需要調(diào)直的鋼管半徑， 所述第二立柱上部有一圓孔，圓孔半徑大于需要調(diào)直的鋼管半徑，其特征在 于：還包括一個固定在底座上的支架，該支架的一端設(shè)有液壓缸，該液壓缸 的活塞桿的自由端連接一個弧形壓板，該板形壓板與第一立柱上的半圓形凹 槽相對應(yīng)。還包括 第一側(cè)支撐板和第二側(cè)支撐板，第一側(cè)支撐板和第二側(cè)支撐板分別與底座連 接，第一側(cè)支撐板和第二側(cè)支撐板交叉呈X狀。使用時，將鋼管的一端插入到第二立柱的圓孔中進(jìn)行定 位，將鋼管的彎曲部位放置于第一立柱的半圓形凹槽中，彎曲部位向上，啟動 液壓缸，液壓缸的活塞帶動弧形壓板下移，板形壓板將鋼管的彎曲部壓成平直狀。從而結(jié)構(gòu)簡單，采用彎曲的角鋼或鋼管，使制造成電力鐵塔的角鋼或鋼管均要求具有很好的平直度。
對于上述鐵塔鋼管我們需要事先或調(diào)直處理后，對平直度進(jìn)行檢測?，F(xiàn)在加工方法對鋼管的中間截面輪廓只能測量直徑，對截面輪廓無法測量，即無法知道實際圓截面輪廓與設(shè)計圓截面輪廓的誤差大小。
2011年10月26日公開的申請?zhí)枮?01110069188.1的中國發(fā)明專利申請，其發(fā)明創(chuàng)造的名稱為“電力鐵塔鋼管塔的鋼管圓截面輪廓檢測裝置及其檢測方法”，其包括包括開口鉗座、測量底座和測量臂，其中開口鉗座上連接測量底座，測量底座再與測量臂相互連接；開口鉗座將整個裝置固定在待測量鋼管上；測量底座上安裝有環(huán)形導(dǎo)軌，測量臂沿環(huán)形導(dǎo)軌繞待測量鋼管旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)角度大于120度，測量臂上裝有三個按120度均布的距離傳感器，分別測量和記錄超過120度的待測量鋼管輪廓曲線信息。上述開口鉗座、測量底座和測量臂均為開口結(jié)構(gòu)。上述開口鉗座的表面對稱分布至少三個鏍栓槽，測量底座上與鏍栓槽相應(yīng)的位置上開有對應(yīng)的腰圓孔，通過鏍栓連接開口鉗座與測量底座。上述測量底座的環(huán)形導(dǎo)軌上安裝至少二個滑塊，滑塊分別與測量臂上的通孔連接；測量臂上安裝限位塊，測量底座上安裝有始點擋塊和終點擋塊，測量臂上的限位塊在測量底座上的始點擋塊和終點擋塊之間運動，測量臂的運動范圍略大于120度角。上述測量底座上還安裝位置互為120度角的始點標(biāo)志塊與終點標(biāo)志塊，始點標(biāo)志塊與終點標(biāo)志塊之間設(shè)置有若干均布的中間標(biāo)志塊；位置傳感器安裝在測量臂上，位置傳感器的安裝位置與測量底座上的始點標(biāo)志塊對應(yīng)，位置傳感器在始點標(biāo)志塊與終點標(biāo)志塊之間運動，其運動范圍是120度角。
測量時：1)先將開口鉗座套在待測量鋼管上，通過三個固定鏍栓將開口鉗座固定，使待測量鋼管處于開口鉗座鉗口的幾何中心；2)將測量底座安裝在開口鉗座上，用鏍栓將兩者固定，通過調(diào)整鏍栓在開口鉗座上鏍栓槽中以及測量底座上腰圓孔的位置，使待測量鋼管處于測量底座的幾何中心；3)測量臂沿環(huán)型導(dǎo)軌繞待測量鋼管旋轉(zhuǎn)，測量臂的最大旋轉(zhuǎn)范圍由固定在測量底座上的始點擋塊和終點擋塊確定，該兩個擋塊為定塊，固定在測量臂上的限位塊是動塊，動塊只能在上述兩個定塊限制的范圍之間旋轉(zhuǎn)，測量臂的旋轉(zhuǎn)角度略大于120度；4)測量臂上的位置傳感器用于檢測始點、終點和若干個中間標(biāo)志塊的位置，從而得知測量臂上三個距離傳感器各自在測量過程中的角度位置信息，距離傳感器能檢測得到測量頭到鋼管表面的距離；5)當(dāng)測量臂上的限位塊從始點擋塊出發(fā)，到位置傳感器到達(dá)始點標(biāo)志位期間，距離傳感器獲得前后兩個傳感器首尾重疊段的信息；當(dāng)位置傳感器在始點標(biāo)志塊和終點標(biāo)志塊之間運動，距離傳感器獲得各自距鋼管測量表面的有效信息；當(dāng)位置傳感器在終點標(biāo)志塊到限位塊到終點擋塊之間運動，距離傳感器獲得又是鋼管距離的重疊信息；即每個測量頭所得的信息中間有120度為鋼管輪廓的有效信息，首尾有各有一段為重疊信息；重疊信息用于數(shù)據(jù)處理，將三個距離傳感器分別測得的120度信息合成為待測量鋼管輪廓360度的信息，因此擬合出待測量鋼管檢測位置的輪廓曲線，完成對待測量鋼管輪廓檢測。
上述專利申請，雖然能夠?qū)﹁F塔鋼管的圓截面輪廓進(jìn)行測量，然而，具有如下不足：
1.三個位置傳感器檢測數(shù)據(jù)有重疊，不便于分辨。
2.鐵搭鋼管固定困難，需要人工安裝固定，鐵塔鋼管軸向長度長，將鐵塔鋼管豎向放置在底座上時，容易出現(xiàn)軸向不穩(wěn)定現(xiàn)象。
3.實用安裝螺栓將鐵塔鋼管進(jìn)行固定對位，螺栓安裝時，三個螺栓的走絲長度很難控制，因此，很難將鐵塔鋼管固定在底座的幾何中心，因此，三個位置傳感器檢測出的截面輪廓數(shù)據(jù)的可靠度不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本申請要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種電力鐵塔鋼管待測圓截面輪廓自動標(biāo)記裝置，該電力鐵塔鋼管待測圓截面輪廓自動標(biāo)記裝置能直接對鋼管任意截面進(jìn)行圓截面輪廓的標(biāo)記，標(biāo)記方便快捷。
為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的技術(shù)方案是：
一種電力鐵塔鋼管待測圓截面輪廓自動標(biāo)記裝置，包括輸送軌道、阻擋平板、碰撞傳感器、滑移推板、升降平板、距離傳感器、弧形印章和控制器。
輸送軌道上設(shè)置有若干個相互平行且均能放置鐵塔鋼管的弧形基準(zhǔn)槽，其中一個弧形基準(zhǔn)槽為標(biāo)記工位。
標(biāo)記工位的左側(cè)設(shè)置有能左右滑移的阻擋平板，阻擋平板朝向弧形基準(zhǔn)槽的一側(cè)設(shè)置有與控制器相連接的碰撞傳感器。
標(biāo)記工位的右側(cè)設(shè)置有能左右滑移的滑移推板，該滑移推板能將放置于標(biāo)記工位上的鐵塔鋼管水平向左推移，并與阻擋平板上的碰撞傳感器發(fā)生碰撞。
升降平板的左側(cè)與阻擋平板滑動連接，升降平板能沿阻擋平板上下滑移；升降平板的底部滑動連接有豎板，豎板底部設(shè)置有弧形印章，該弧形印章能與鐵塔鋼管的外表面相貼合。
豎板上設(shè)置有與控制器相連接的距離傳感器，該距離傳感器能檢測豎板與阻擋平板之間的直線距離值。
所述豎板能沿升降平板底部左右滑移，豎板的左右滑移由與控制器相連接的直線電機所驅(qū)動。
所述弧形印章的弧長不小于鐵塔鋼管截面圓弧長度的三分之一。
所述弧形印章的弧長為鐵塔鋼管截面圓弧長度的二分之一。
所述滑移推板為長條形，該長條形的長度大于鐵塔鋼管的外徑。
本申請采用上述結(jié)構(gòu)后，上述滑移推板能將放置于標(biāo)記工位上的鐵塔鋼管水平向左推移，并與阻擋平板上的碰撞傳感器發(fā)生碰撞，然后碰撞傳感器將碰撞信號傳遞給控制器。通過事先在控制器內(nèi)設(shè)置好鐵塔鋼管需要標(biāo)記截面的軸向長度值，控制器將指令豎板左右滑移至設(shè)定位移，使豎板底部的弧形印章正對鐵塔鋼管需要標(biāo)記的圓截面。接著，升降平板帶動弧形印章高度下降，使弧形印章與需要標(biāo)記的鐵塔鋼管圓截面進(jìn)行貼合進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記完成后，弧形印章高度上升。上述輸送軌道的設(shè)置，能使得鐵塔鋼管的待測截面標(biāo)記自動完成，標(biāo)記效率高。
附圖說明
圖1是本申請一種電力鐵塔鋼管待測圓截面輪廓自動標(biāo)記裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體較佳實施方式對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示，一種電力鐵塔鋼管待測圓截面輪廓自動標(biāo)記裝置，其中有輸送軌道1、弧形基準(zhǔn)槽11、標(biāo)記工位12、檢測工位13、阻擋平板2、碰撞傳感器21、滑移推板3、升降平板4、豎板41、滑移柱5、轉(zhuǎn)軸51、電磁鐵52、間歇電機53、距離傳感器6、弧形印章7、鐵塔鋼管8、頂板9、高度傳感器91和攝像頭92等主要技術(shù)特征。
一種電力鐵塔鋼管圓截面輪廓自動檢測生產(chǎn)線，包括輸送軌道、阻擋平板、碰撞傳感器、滑移推板、升降平板、距離傳感器、弧形印章、滑移基準(zhǔn)板、轉(zhuǎn)軸、電磁鐵、間歇電機、頂板、高度傳感器、攝像頭和控制器。
其中輸送軌道、阻擋平板、碰撞傳感器、滑移推板、升降平板、距離傳感器、弧形印章和控制器等部件，構(gòu)成本申請的電力鐵塔鋼管待測圓截面輪廓自動標(biāo)記裝置。
輸送軌道上設(shè)置有若干個相互平行且均能放置鐵塔鋼管的弧形基準(zhǔn)槽，其中一個弧形基準(zhǔn)槽為標(biāo)記工位，位于標(biāo)記工位下游的其中一個弧形基準(zhǔn)槽為檢測工位。
標(biāo)記工位的左側(cè)設(shè)置有能左右滑移的阻擋平板，阻擋平板朝向弧形基準(zhǔn)槽的一側(cè)設(shè)置有碰撞傳感器。
標(biāo)記工位的右側(cè)設(shè)置有能左右滑移的滑移推板，該滑移推板能將放置于標(biāo)記工位上的鐵塔鋼管水平向左推移，并與阻擋平板上的碰撞傳感器發(fā)生碰撞。
升降平板的左側(cè)與阻擋平板滑動連接，升降平板能沿阻擋平板上下滑移；升降平板的底部滑動連接有豎板，豎板底部設(shè)置有弧形印章，該弧形印章能與鐵塔鋼管的外表面相貼合。
豎板上設(shè)置有距離傳感器，該距離傳感器能檢測豎板與阻擋平板之間的直線距離值。
檢測工位的兩側(cè)各設(shè)置有一根滑移柱，每根滑移柱均能左右滑移，每根滑移柱指向弧形基準(zhǔn)槽的一側(cè)均設(shè)置有一根轉(zhuǎn)軸，兩根轉(zhuǎn)軸均能伸入放置于弧形基準(zhǔn)槽上的鐵塔鋼管內(nèi)孔內(nèi)。
每根轉(zhuǎn)軸各連接一個間歇電機，兩個間歇電機能同步旋轉(zhuǎn)；每根轉(zhuǎn)軸內(nèi)均嵌套有電磁鐵。
頂板的左側(cè)與位于檢測工位左側(cè)的滑移柱固定連接，頂板底部滑動連接有高度傳感器，該高度傳感器上設(shè)置有攝像頭。
碰撞傳感器、距離傳感器、間歇電機、高度傳感器和攝像頭均與控制器相連接。
所述豎板和高度傳感器的左右滑移均由與控制器相連接的直線電機所驅(qū)動。
所述弧形印章的弧長不小于鐵塔鋼管截面圓弧長度的三分之一。
所述弧形印章的弧長為鐵塔鋼管截面圓弧長度的二分之一。
所述滑移推板為長條形，該長條形的長度大于鐵塔鋼管的外徑。
本申請采用上述結(jié)構(gòu)后，具有如下有益效果：
1.上述標(biāo)記工位中的滑移推板能將放置于標(biāo)記工位上的鐵塔鋼管水平向左推移，并與阻擋平板上的碰撞傳感器發(fā)生碰撞，然后碰撞傳感器將碰撞信號傳遞給控制器。通過事先在控制器內(nèi)設(shè)置好鐵塔鋼管需要標(biāo)記截面的軸向長度值，控制器將指令豎板左右滑移至設(shè)定位移，使豎板底部的弧形印章正對鐵塔鋼管需要標(biāo)記的圓截面。接著，升降平板帶動弧形印章高度下降，使弧形印章與需要標(biāo)記的鐵塔鋼管圓截面進(jìn)行貼合進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記完成后，弧形印章高度上升。上述輸送軌道的設(shè)置，能使得鐵塔鋼管的待測截面標(biāo)記自動完成，標(biāo)記效率高。
2.上述轉(zhuǎn)軸能在間歇電機的帶動下，進(jìn)行間歇轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)軸伸入鐵塔鋼管內(nèi)孔后，電磁鐵通電，將鐵塔鋼管緊緊吸附在轉(zhuǎn)軸外周，使鐵塔鋼管與轉(zhuǎn)軸形成一體結(jié)構(gòu)，從而使鐵塔鋼管能隨轉(zhuǎn)軸間隙轉(zhuǎn)動進(jìn)行間歇轉(zhuǎn)動。
3.上述攝像頭能自動掃描鐵塔鋼管上的標(biāo)記，并帶動高度傳感器滑移至標(biāo)記的正上方，不需人工滑移對位。
4.當(dāng)鐵塔鋼管每間歇轉(zhuǎn)動一次，上述高度傳感器能對鐵塔鋼管的同一個圓截面進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采樣，高度傳感器能自動檢測高度傳感器底端至鐵塔鋼管外表面的距離值。當(dāng)鐵塔鋼管轉(zhuǎn)動一周，高度傳感器將進(jìn)行若干次采樣，將所采樣值均進(jìn)行擬合，將形成一個圓截面輪廓曲線。也即轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)動一次，同一鐵塔鋼管同一圓截面的將能得到一條圓截面輪廓曲線。
5.鐵搭鋼管只需放置在弧形基準(zhǔn)槽內(nèi)即可，不需要人工安裝固定，也不需要進(jìn)行幾何中心對位，測試操作簡單，測試數(shù)據(jù)可靠度高。
以上詳細(xì)描述了本申請的優(yōu)選實施方式，但是，本申請并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本申請的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本申請的保護(hù)范圍。