一种钢管检测修复设备及检测修复方法与流程

本发明涉及钢管检测领域，具体是一种钢管检测修复设备及检测修复方法。

背景技术：

钢管的使用主要是使用轴夹对钢管的端部夹紧实现连接，因此对钢管的端部进行检测是至关重要的，现有技术中在钢管的使用前需要对钢管进行裁断处理以达到使用条件，该裁断处理会使钢管端部的圆度受到影响，在使用时会因为钢管端部圆度误差造成轴夹与钢管的端部不完全接触，出现连接不稳定的问题，所以需要提供一种能够对钢管端部的圆度进行检测和修复的设备。

技术实现要素：

发明目的：提供于一种钢管检测修复设备及检测修复方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种钢管检测修复设备包括：支撑架本体，固定安装在支撑架本体上方的旋转夹具组件，位于旋转夹具组件一侧的圆度检测组件，以及位于旋转夹具组件和圆度检测组件之间的圆度修复组件。

所述旋转夹具组件与待测钢管固定配合，所述旋转夹具组件驱动待测钢管做旋转运动。

所述圆度检测组件包括与支撑架本体固定连接的第一直线运动机构，以及固定安装在第一直线运动机构上方的外圆测试筒，所述第一直线运动机构驱动外圆测试筒沿旋转夹具组件的中心轴的延伸方向做直线运动，所述外圆测试筒与待测钢管同心配合。

所述圆度修复组件包括与支撑架本体固定连接的第二直线运动机构，以及固定安装在第二直线运动机构上方的外圆修复组件，所述第二直线运动机构驱动外圆修复组件沿旋转夹具组件的中心轴的延伸方向做直线运动，所述外圆修复组件与待测钢管同心配合。

在进一步的实施例中，所述外圆测试筒的端部开有与旋转夹具组件同心配合的套接通孔，所述套接通孔的尺寸与钢管的外圆圆度相配合，其中，所述套接通孔的两端还扩有锥形孔，通过在外圆测试筒的端部开一个与钢管的圆度相配合的套接通孔，对待测钢管进行检测时只需要根据待测钢管是否能够穿过套接通孔即可判断钢管的圆度是否在预定范围内。

在进一步的实施例中，所述圆度修复组件还包括固定安装在第一直线运动机构上方的内圆修复组件，所述第一直线运动机构驱动内圆修复组件在外圆测试筒远离旋转夹具组件的一侧做直线运动，所述内圆修复组件与外圆测试筒之间存在与待测钢管相配合的预定空间。

在进一步的实施例中，所述内圆修复组件包括与第一直线运动机构运动方向平行配合的第三直线运动机构，与第三直线运动机构固定连接的内圆修复支架，以及与内圆修复支架可拆卸连接的内圆修复杆。

所述第三直线运动机构驱动内圆修复支架和内圆修复杆向旋转夹具组件方向做直线运动，所述内圆修复杆的直径与钢管的内圆圆度相配合，所述内圆修复杆靠近旋转夹具组件的一端开倒角，通过内圆修复杆，能够对待测钢管的内圆进行圆度检测，通过倒角还能够对内圆修复杆在待测钢管内进行导向。

在进一步的实施例中，所述外圆修复组件包括与第二直线运动机构固定连接的第四直线运动机构，以及固定安装在第四直线运动机构两端的外圆修复筒。

所述外圆修复筒是一对相配合的半圆筒状结构，所述外圆修复筒与待测钢管同心配合。

所述第四直线运动机构的运动方向与第二直线运动机构的运动方向垂直配合，所述第四直线运动机构驱动外圆修复筒从侧面向旋转夹具组件的中心轴做直线运动，通过第四直线运动机构使外圆修复筒从侧面向旋转夹具组件的中心轴做直线运动，然后通过第二直线运动机构使外圆修复筒从待测钢管的中部向端部移动，符合钣金修复工作中从形变小处向形变大处逐步修复的原则，不仅避免了对待测钢管造成损伤，还能够对待测钢管进行修复。

在进一步的实施例中，所述外圆修复筒的内壁还可拆卸连接有至少四个滚动件，所述滚动件的中心轴与外圆修复筒的中心轴呈预定角度，所述滚动件与待测钢管抵接，使用滚动件与待测钢管抵接，能够避免外圆修复筒与待测钢管发生刚性抵接，减小摩擦力，解决了待测钢管的壁厚减小，待测钢管强度减小的问题。

在进一步的实施例中，所述圆度检测组件和圆度修复组件均至少有两个，所述圆度检测组件对称安装在旋转夹具组件的两端，所述圆度修复组件对称安装在旋转夹具组件的两端，所述圆度修复组件位于圆度检测组件和旋转夹具组件之间。

所述旋转夹具组件与待测钢管的中部相配合，所述圆度检测组件和圆度修复组件分别与待测钢管的两端相配合，通过对称安装在旋转夹具组件两端的圆度检测组件和圆度修复组件，能够同时对待测钢管的两端进行检测和修复，极大的减少了装夹准备的时间。

钢管检测修复设备的检测修复方法包括：第一步，将待测钢管装夹在旋转夹具组件上，使旋转夹具组件驱动待测钢管旋转。

第二步，使圆度检测组件从待测钢管的端部向旋转夹具组件方向移动，通过圆度检测组件检测待测钢管的圆度。

第三步，使圆度修复组件从旋转夹具组件向待测钢管的端部方向移动，通过圆度修复组件对待测钢管的端部进行圆度修复工作。

有益效果：本发明公开了一种钢管检测修复设备及检测修复方法，通过圆度检测组件对待测钢管的圆度进行检测，判断待测钢管是否在预定范围内，若不在预定范围内再通过圆度修复组件对待测钢管进行圆度修复，将待测钢管修复至预定范围内，解决了现有技术中钢管端部圆度误差造成的轴夹与钢管的端部不完全接触，出现连接不稳定的问题。

附图说明

图1是本发明的装配示意图。

图2是本发明的圆度检测组件放大示意图。

图3是本发明的外圆测试筒局部剖视示意图。

图4是本发明的滚动件放大示意图。

图1至图4所示附图标记为：支撑架本体1、旋转夹具组件2、圆度检测组件3、圆度修复组件4、第一直线运动机构31、外圆测试筒32、第二直线运动机构41、外圆修复组件42、内圆修复组件43、第四直线运动机构421、外圆修复筒422、滚动件423、第三直线运动机构431、内圆修复支架432、内圆修复杆433。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

钢管的使用主要是使用轴夹对钢管的端部夹紧实现连接，因此对钢管的端部进行检测是至关重要的，现有技术中在钢管的使用前需要对钢管进行裁断处理以达到使用条件，该裁断处理会使钢管端部的圆度受到影响，在使用时会因为钢管端部圆度误差造成轴夹与钢管的端部不完全接触，出现连接不稳定的问题，为了解决上述问题申请人研发了一种能够对钢管端部的圆度进行检测和修复的设备。

钢管检测修复设备包括：支撑架本体1、旋转夹具组件2、圆度检测组件3、圆度修复组件4、第一直线运动机构31、外圆测试筒32、第二直线运动机构41、外圆修复组件42、内圆修复组件43、第三直线运动机构431、内圆修复支架432、内圆修复杆433、第四直线运动机构421、外圆修复筒422、滚动件423。

支撑架本体1包括一平台，以及固定安装在平台的上方两侧的滑槽，通过滑槽辅助圆度检测组件3和圆度修复组件4做直线运动。

旋转夹具组件2包括固定安装在支撑架本体1上方一端的六爪卡盘，待测钢管装夹固定在六爪卡盘内，六爪卡盘驱动待测钢管旋转。

圆度检测组件3包括第一直线运动机构31和外圆测试筒32，第一直线运动机构31是执行直线运动的滚珠丝杠机构、气缸或液压缸，在如图1和2所示的实施例中，第一直线运动机构31是液压缸，如图2所示外圆测试筒32的两侧还延伸有与支撑架本体1的滑槽相配合的滑块，滑块插接在滑槽内，滑块与滑槽滑动配合，避免外圆测试筒32发生倾斜，外圆测试筒32固定安装在第一直线运动机构31的上方，第一直线运动机构31驱动外圆测试筒32沿旋转夹具组件2中心轴的延伸方向做直线运动，外圆测试筒32与待测钢管同心配合。

圆度修复组件4包括第二直线运动机构41和外圆修复组件42，第二直线运动机构41是执行直线运动的滚珠丝杠机构、气缸或液压缸，在如图1所示的实施例中，第二直线运动机构41是液压缸，外圆修复组件42固定安装在第二直线运动机构41的上方，外圆修复组件42的两侧还延伸有与支撑架本体1的滑槽相配合的滑块，第二直线运动机构41驱动外圆修复组件42沿旋转夹具组件2的中心轴的延伸方向做直线运动，外圆修复组件42与待测钢管同心配合

在装配时，首先通过螺钉螺接的方式将外圆测试筒32与第一直线运动机构31固定连接组成圆度检测组件3，通过螺钉螺接的方式将外圆修复组件42与第二直线运动机构41固定连接组成圆度修复组件4，通过螺钉螺接的方式将滑槽固定安装在平台的上方组成支撑架本体1，然后将旋转夹具组件2固定安装在支撑架本体1的上方一端，将圆度检测组件3的第一直线运动机构31固定安装在支撑架本体1的上方另一端，最后将圆度修复组件4的第二直线运动机构41固定安装在支撑架本体1的上方，位于旋转夹具组件2和圆度检测组件3之间的位置，其中，旋转夹具组件2、圆度检测组件3和圆度修复组件4均通过螺钉螺接的方式与支撑架本体1可拆卸连接，以适应不同型号的待测钢管和方便设备的维护，而且在安装圆度检测组件3和圆度修复组件4时，还要注意使滑槽和滑块进行滑动配合。

工作原理：首先将待测钢管装夹在旋转夹具组件2上，使旋转夹具组件2驱动待测钢管旋转，然后使圆度检测组件3从待测钢管的端部向旋转夹具组件2方向移动，通过圆度检测组件3检测待测钢管的圆度，最后使圆度修复组件4从旋转夹具组件2向待测钢管的端部方向移动，通过圆度修复组件4对待测钢管的端部进行圆度修复工作。

通过圆度检测组件3对待测钢管的圆度进行检测，判断待测钢管是否在预定范围内，若不在预定范围内再通过圆度修复组件4对待测钢管进行圆度修复，将待测钢管修复至预定范围内。

在进一步的实施例中，现有技术是通过精密的长度传感器与轴类工件的表面抵接，使用回转轴法检测对轴类工件的圆度进行检测，该长度传感器的使用需要轴类工件的表面进行清洁以保证长度传感器的使用精度和使用寿命，而钢管的主要使用场所是工地，存在清洁难度大，清洁时间长的问题，所以不适合使用长度传感器对钢管端部的圆度进行检测。

为了解决上述问题，外圆测试筒32的端部开有与旋转夹具组件2同心配合的套接通孔，套接通孔的尺寸与钢管外圆的圆度尺寸范围相配合，其中，套接通孔的两端还扩有锥形孔。

工作原理：在对待测钢管裁剪后，待测钢管的圆度若超过预定范围，待测钢管的端部会变成椭圆形，此时待测钢管的长轴会大于符合使用标准的钢管的直径，所以在使用圆度检测组件3对待测钢管进行检测时，使外圆测试筒32向待测钢管移动，若待测钢管能够穿过套接通孔，则待测钢管的外圆圆度在预定范围内属于合格品，不需要进行圆度修复工作，若待测钢管不能穿过套接通孔，则待测钢管的外圆圆度不在预定范围内属于不合格品，需要进一步的使用圆度修复组件4对待测钢管进行圆度修复工作。

通过在外圆测试筒32的端部开一个与待测钢管的圆度相配合的套接通孔，对待测钢管进行检测时只需要根据待测钢管是否能够穿过套接通孔即可判断钢管的圆度是否在预定范围内，即使待测钢管的表面存在杂质，在待测钢管穿过套接通孔时杂质也能够被套接通孔刮除，解决了使用长度传感器需要对钢管进行清洁，工作时间过长的问题。

在进一步的实施例中，仅对待测钢管的外圆进行修复虽然能够解决钢管端部圆度误差造成的轴夹与钢管的端部不完全接触，出现连接不稳定的问题，但是不对钢管的内圆进行修复还会造成钢管的壁厚不均匀，在使用时又容易出现钢管破裂的问题。

为了解决上述问题，圆度修复组件4还包括固定安装在第一直线运动机构31上方的内圆修复组件43，第一直线运动机构31驱动内圆修复组件43在外圆测试筒32远离旋转夹具组件2的一侧做直线运动，内圆修复组件43与外圆测试筒32之间存在与待测钢管相配合的预定空间。

进一步的，内圆修复组件43包括与第一直线运动机构31运动方向平行配合的第三直线运动机构431，与第三直线运动机构431固定连接的内圆修复支架432，以及与内圆修复支架432可拆卸连接的内圆修复杆433，第三直线运动机构431是执行直线运动的滚珠丝杠机构、气缸或液压缸，在如图1和2所示的实施例中，第三直线运动机构431是液压缸，如图2所示内圆修复支架432的底端两侧还延伸有与支撑架本体1的滑槽滑动配合的滑块。

第三直线运动机构431驱动内圆修复支架432和内圆修复杆433向旋转夹具组件2方向做直线运动，内圆修复杆433的直径与钢管的内圆圆度相配合，内圆修复杆433靠近旋转夹具组件2的一端开倒角。

其中，如图2所示，第三直线运动机构431和外圆测试筒32均固定安装在安装板的上方，安装板安装在第一直线运动机构31的上方，内圆修复支架432和安装板之间存在预定间隙，内圆修复杆433通过螺接的方式与内圆修复支架432可拆卸连接，在如图1和2所示的实施例中，内圆修复支架432的顶端两侧还固定安装有直线轴承，在外圆测试筒32的顶端两侧还螺接有与直线轴承滑动配合的光轴。

工作原理：在圆度检测组件3对待测钢管进行外圆圆度检测后，通过内圆修复杆433对待测钢管的内圆进行圆度检测，若内圆修复杆433能够插入待测钢管内移动预定距离，则待测钢管的内圆圆度在预定范围内属于合格品，不需要进行圆度修复工作，若内圆修复杆433不能插入待测钢管内或插入待测钢管内后不能移动预定距离，则待测钢管的内圆圆度不在预定范围内属于不合格品，需要进一步的将圆度修复组件4移动至内圆修复杆433插入待测钢管内的位置，然后使内圆修复杆433继续向待测钢管内移动，圆度修复组件4保持待测钢管的外圆圆度的同时，通过内圆修复杆433对待测钢管的内壁进行挤压修复，通过倒角还能够对内圆修复杆433在待测钢管内进行导向。

在进一步的实施例中，现有钢管修复装置是设置至少两对辊筒对待测钢管进行校直，由于辊筒是平行设置的，而待测钢管是圆的，所以这一方案存在仅能够修复待测钢管的直线度，无法修复待测钢管的圆度的问题，若直接使用圆筒对待测钢管的圆度进行修复，又存在待测钢管无法穿过圆筒，圆筒仅能从待测钢管的末端向中间部位进行移动，而待测钢管因为是端部受剪切力而发生形变，所以端部的形变要大于中间部位的形变，在钣金修复工作中的一个重要原则是从形变小处向形变大处逐步修复，以避免形变大处壁厚较薄发生破损，所以直接使用圆筒对待测钢管进行圆度的修复工作，不仅无法修复待测钢管，还会对待测钢管造成损伤。

外圆修复组件42包括与第二直线运动机构41固定连接的第四直线运动机构421，以及固定安装在第四直线运动机构421两端的外圆修复筒422，其中，第四直线运动机构421是两个对称安装的液压缸或气缸，或螺杆两端螺纹相反的滚珠丝杠机构，在如图1所示的实施例中，第四直线运动机构421是螺杆两端螺纹相反的滚珠丝杠机构。

外圆修复筒422是一对相配合的半圆筒状结构，外圆修复筒422与待测钢管同心配合。

第四直线运动机构421的运动方向与第二直线运动机构41的运动方向垂直配合，第四直线运动机构421驱动外圆修复筒422从侧面向旋转夹具组件2的中心轴做直线运动。

通过第四直线运动机构421使外圆修复筒422能够在不接触待测钢管的情况下位移到待测钢管靠近旋转夹具组件2的位置，然后通过第二直线运动机构41使外圆修复筒422从待测钢管的中部向端部移动，符合钣金修复工作中从形变小处向形变大处逐步修复的原则，不仅能够对待测钢管进行修复，还避免了对待测钢管造成损伤。

在进一步的实施例中，若直接使用外圆修复筒422与待测钢管发生刚性摩擦，还容易对待测钢管造成刮伤，存在待测钢管的壁厚减小，待测钢管强度减小的问题。

为了解决上述问题，外圆修复筒422的内壁还可拆卸连接有至少四个滚动件423，滚动件423与待测钢管抵接，滚动件423的形状是圆球、圆柱体或橄榄形，在如图4所示的实施例中，滚动件423的形状是橄榄形。

使用滚动件423与待测钢管抵接，能够避免外圆修复筒422与待测钢管发生刚性摩擦，减小摩擦力，解决了待测钢管的壁厚减小，使待测钢管强度降低的问题。

进一步的若滚动件423的中心轴与外圆修复筒422的中心轴平行设置，则外圆修复筒422在待测钢管的外侧做直线运动时，无法将滚动件423与待测钢管的刚性摩擦转化为滚动摩擦，仍会对钢管造成刮伤。

所以使滚动件423的中心轴与外圆修复筒422的中心轴之间存在大于0°，小于90°的预定夹角，进一步的降低了摩擦力，解决了待测钢管的壁厚减小，使待测钢管强度降低的问题。

在进一步的实施例中，当待测钢管过长时，存在装夹困难的问题，尤其是待测钢管的两端都需要进行圆度检测时，存在准备的时间过长的问题。

为了解决上述问题，圆度检测组件3和圆度修复组件4均至少有两个，圆度检测组件3对称安装在旋转夹具组件2的两端，圆度修复组件4对称安装在旋转夹具组件2的两端，圆度修复组件4位于圆度检测组件3和旋转夹具组件2之间。

旋转夹具组件2与待测钢管的中部相配合，圆度检测组件3和圆度修复组件4分别与待测钢管的两端相配合。

通过对称安装在旋转夹具组件2两端的圆度检测组件3和圆度修复组件4，能够同时对待测钢管的两端进行检测和修复，极大的减少了准备的时间。