一种塑料管材扩口同轴度激光测量仪器定位检测装置的制作方法

本发明涉及管材检测，尤其涉及一种塑料管材扩口同轴度激光测量仪器定位检测装置。

背景技术：

1、塑料管材在生产及使用过程中，需要对其尺寸及形状参数进行检测。随着非接触测量技术的发展，激光位移传感器逐渐应用于管材尺寸检测，通过获取管材表面不同位置的距离数据，可以进一步确定管材相应截面的尺寸及形状参数。

2、中国专利文献cn115854887a公开了一种距离测量机构及方法，其在固定机架上转动设置旋转机架，并在旋转机架上设置距离测量结构，通过同步驱动结构带动旋转机架以及其上的激光位移测量组件进行旋转，从而获得管材整个圆周不同位置处的测量数据，并进一步计算管材的外径、内径、壁厚、椭圆度及偏心度。该文献还公开，在设备安装过程中，需要对第一激光位移传感器的位置进行调整，使其发出的激光光线与旋转机架的旋转轴线满足相应的位置关系，并提出通过旋转机架旋转状态下的辅助检测进行精细调试。由此，该文献明确涉及回转测量结构中激光测量部件与旋转机构之间安装位置关系的建立和调试。

3、中国专利文献cn208567796u公开了一种激光位移传感器检验校准装置。该文献明确记载，激光位移传感器在使用过程中可能由于设备磨损老化等原因导致测量误差增大，因此需要对激光位移传感器进行定期检验和校准。为此，其设置可伸缩导轨、微调装置、传感器夹持装置、激光红外线接收挡板以及电子测量仪，通过改变挡板位置并将激光位移传感器测得的距离变化与电子测量仪获得的实际位移进行比较，以判断激光位移传感器的测量误差。该装置主要针对激光位移传感器自身的检验和校准建立独立的测量条件。

4、在上述现有技术基础上，本技术人进一步考虑到：对于将激光位移传感器安装在回转机构上并通过周向旋转进行检测的装置，其实际检测结果不仅与激光位移传感器自身的测量性能有关，还与激光位移传感器在回转检测机构中的实际安装位置及回转状态有关。装置经过长期运行后，需要判断当前安装状态下的回转激光检测机构是否仍保持原有测量基准。若仅将激光位移传感器作为独立对象进行检验，难以直接反映其处于原安装状态并随原回转机构运行时的实际测量状态。因此，如何在不频繁拆卸原有激光检测部件的情况下，使已知基准能够进入回转激光检测机构的实际检测区域，从而对长期运行后的回转激光检测机构进行方便、可靠的原位基准复测，是需要进一步解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有回转激光检测机构在长期运行后，需要对其当前测量状态进行复测时，难以在不拆卸原有激光检测部件的情况下，将已知基准引入原有检测区域并按照实际检测状态进行基准复测的问题，为此提出一种塑料管材扩口同轴度激光测量仪器定位检测装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种塑料管材扩口同轴度激光测量仪器定位检测装置，包括沿待测管材轴向延伸设置的床身，所述床身的一端设置有第一直管基准激光检测机构，第一直管基准激光检测机构的一侧间隔设置有第二直管基准激光检测机构，第二直管基准激光检测机构远离第一直管基准激光检测机构的一侧设置有扩口端激光检测机构，所述扩口端激光检测机构通过移动驱动机构安装于床身上，以沿待测管材的轴向改变检测位置。

3、所述床身上还设置有用于从待测管材下方进行支承的承托机构，所述第一直管基准激光检测机构、第二直管基准激光检测机构以及扩口端激光检测机构分别设置有能够围绕待测管材进行周向扫描的激光位移传感器。

4、至少一所述激光检测机构上设置有检测校准机构，所述检测校准机构能够带动具有已知基准尺寸的校准件进入或退出对应激光检测机构的实际检测区域，使激光位移传感器在保持原安装状态的情况下对校准件进行扫描，并将获得的检测数据与预设基准数据进行比较，以对相应激光检测机构当前的测量状态进行基准复测。

5、进一步地，所述第一直管基准激光检测机构与第二直管基准激光检测机构沿待测管材的轴向间隔设置，以分别取得未扩口直管段不同检测截面的实际中心位置，并据此建立未扩口直管段的实际基准轴线；所述扩口端激光检测机构能够在移动驱动机构的带动下移动至扩口段的不同轴向位置，并根据至少两个扩口检测截面的实际中心位置建立扩口段实际轴线，通过比较扩口段实际轴线与未扩口直管段实际基准轴线之间的位置关系，对扩口段的同轴情况进行评价。

6、进一步地，所述扩口端激光检测机构设置有供待测管材穿过的检测架，检测架内部通过多组回转环定位件对回转检测环进行支承，回转驱动电机通过驱动小齿轮带动回转检测环转动，使设置在回转检测环上的激光位移传感器能够沿待测管材的周向移动并完成轮廓扫描。

7、进一步地，所述移动驱动机构通过设置于床身上的支撑台对扩口端激光检测机构进行承载，支撑台上的导轨对检测架进行移动导向，移位电机驱动丝杆转动，以带动检测架沿待测管材轴向移动。

8、进一步地，所述检测校准机构设置有安装横梁，安装横梁上设置有回转支座和伺服电机，伺服电机通过驱动轴和传动接头带动摆臂摆动，使设置于摆臂末端的校准件能够在校准位置与避让位置之间转换。

9、进一步地，所述摆臂上设置有能够绕自身轴线转动的转向轴，转向轴下端连接有转向压板，校准件安装于转向压板的一侧；转向轴上端设置有随动锥轮，随动锥轮与设置于回转支座上的固定齿环啮合，使摆臂摆动过程中带动校准件同步改变姿态。

10、进一步地，所述固定齿环沿驱动轴轴线周向设置，使校准件向校准位置运动的过程中同步转换至与回转检测环检测区域相适应的姿态，校准件到达校准位置后，其已知基准部位位于激光位移传感器的实际扫描路径内。

11、进一步地，所述校准件设置有尺寸预先确定的圆柱形基准段，当校准件进入校准位置时，回转检测环带动激光位移传感器围绕圆柱形基准段进行周向扫描，并将获得的基准段尺寸和中心位置与预先记录的基准数据进行比较，从而对相应激光检测机构当前的测量状态进行复测。

12、进一步地，所述校准件靠近转向压板的一端形成有环形台肩，圆柱形基准段与环形台肩沿校准件轴向分开设置；完成基准复测后，校准件退出回转检测环的检测区域，并随摆臂运动及转向轴转动转换至待测管材上方，使圆柱形基准段避开管材通过区域。

13、进一步地，所述承托机构从待测管材下部两侧对管材进行支承，检测校准机构转换至辅助压紧状态后，转向压板和/或校准件的环形台肩能够从待测管材上部与其接触，并与承托机构共同限制待测管材检测过程中的跳动和横向晃动。

14、本发明的技术效果和优点如下：

15、本发明通过在回转激光检测机构上设置检测校准机构，使具有已知基准尺寸的校准件能够主动进入激光位移传感器原有的实际检测区域，激光位移传感器无需从回转检测机构上拆下，即可保持原有安装关系并随回转检测环按照实际检测方式对校准件进行扫描。将扫描得到的基准段尺寸及中心位置与预先记录的基准数据进行比较，可以对激光位移传感器、回转检测环及其当前安装状态共同形成的测量状态进行复测，更能够反映回转激光检测机构处于实际工作状态时的测量情况。

16、本发明中，摆臂在伺服电机驱动下进行位置转换的同时，通过随动锥轮与固定齿环之间的啮合关系带动转向轴转动，使校准件的移位与姿态转换相关联。校准时，校准件能够以适于检测的姿态进入回转检测环的扫描区域；校准完成后，校准件能够随摆臂退出检测区域并改变方向，从而让出待测管材的通过空间，减少校准操作对正常装载及检测过程的影响。

17、本发明进一步将校准件的圆柱形基准段与环形台肩沿轴向分开设置，使圆柱形基准段主要承担基准复测作用，而校准完成后的末端结构还能够转换至待测管材上方，通过环形台肩和/或转向压板与下方承托机构配合，对待测管材形成辅助限位，由此同一检测校准机构能够在不同工作状态下分别完成基准复测、装载避让和辅助压紧。

18、同时，第一直管基准激光检测机构和第二直管基准激光检测机构能够分别取得未扩口直管段不同截面的实际中心位置，以建立待测管材自身的实际基准轴线；扩口端激光检测机构能够沿管材轴向改变检测位置，并取得不同扩口截面的实际中心位置，以建立扩口段实际轴线。通过比较两条实际轴线的位置及方向关系，可以对塑料管材扩口段相对于未扩口直管段的同轴情况进行检测。