一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置；其包括底板，安装在底板上的固定支架和拉伸机构；以及安装在固定支架上的位移驱动机构。拉伸机构包括固定组件和伸缩驱动组件。固定组件用于对被测波纹管的顶端进行固定夹持，伸缩驱动组件用于对被测波纹管的底端夹持，同时对被测波纹管进行拉伸。位移驱动机构上安装有激光探测机构。激光探测机构包括激光检测探头和三角反射镜片。三角反射镜片位于激光检测探头的正下方；三角反射镜片上的反射面与激光检测探头的激光出射方向成45

【技术实现步骤摘要】
一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置与方法


[0001]本专利技术属于管道检测
，具体涉及一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置与方法。

技术介绍

[0002]PTFE(聚四氟乙烯)是一种以四氟乙烯为单体聚合制得的聚合物，具有低摩擦系数、高熔点、耐腐蚀等优良特性，其在医疗、建筑、国防等领域具有广泛应用。PTFE波纹管作为洁净换向阀的重要零部件，加工精度影响了部件的工作效率。但市面上针对波纹管尺寸的精度检测技术十分匮乏。
[0003]公开号为“CN109507206A”的中国专利公开了一种波纹管表面裂缝激光传感器检测装置及方法该装置包括：测量平台、旋转平台、激光测距仪、施压装置、导向驱动装置。该装置通过激光测距仪对波纹管外表面进行照射，并通过激光测距仪照射所得距离计算出波纹管的相关数值。由于激光测距仪照射所得数据有限，难以对波纹管整体尺寸精度做到检测。
[0004]公开号为“CN115290002B”的中国专利公开了一种大口径多波波纹管形状尺寸快速精确检测装置及方法，该装置包括一侧开口的检测箱体和装夹行走机构，检测箱体设置有内腔检测机构和外壁检测机构，内腔检测机构包括检测组件和水平设置的中空检测管，该装置通过装夹行走机构转动波纹管，使检测范围覆盖到波纹管的内凹波纹段的内部，极大程度上消除多波波纹管的检测死角，实现对多波波纹管的精确测量，以准确得到波纹管的刚度特性。但是该装置难以实现对波纹管不同轴向轮廓的检测。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置与方法。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置，其包括底板，安装在底板上的固定支架和旋转机构，以及安装在固定支架上的位移驱动机构；所述的旋转机构包括电动旋转台，以及安装在电动旋转台上的拉伸机构；拉伸机构包括固定组件和伸缩驱动组件；固定组件包括第一支撑架、环形夹板和支撑连接板；两根第一支撑架固定在转动台上；支撑连接板固定在两根第一支撑架的顶端；环形夹板固定在支撑连接板的底面上；
[0007]所述的伸缩驱动组件位于两根第一支撑架之间，以及环形夹板的下方；伸缩驱动组件包括支撑底座、拉伸气缸、第一固定板和两块辅助夹板；支撑底座安装在电动旋转台上；拉伸气缸固定在支撑底座上，且拉伸气缸的输出推杆朝向正上方；第一固定板与拉伸气缸的输出推杆固定；两块辅助夹板对称安装第一固定板上，用于夹持被测波纹管的端部；
[0008]所述的位移驱动机构安装在固定支架上；位移驱动机构上安装有激光探测机构；位移驱动机构用于在检测过程中带动激光探测机构沿着被测波纹管的轴向和径向运动；
[0009]所述的激光探测机构包括激光检测探头、反射镜支撑架和三角反射镜片；激光检
测探头与三角反射镜片通过反射镜支撑架固定；三角反射镜片设置在激光检测探头的激光出射方向上，三角反射镜片上的反射面与激光检测探头的激光出射方向成45
°
夹角。
[0010]作为优选，所述的位移驱动机构包括径向滑台组件和轴向滑台组件；径向滑台组件包括径向导轨和径向滑块；径向导轨固定在固定支架上；径向滑块与径向导轨构成滑动副；径向滑块的滑动方向垂直于电动旋转台的旋转轴线；轴向滑台组件安装在径向滑块上，轴向滑台组件包括轴向导轨和轴向滑块；轴向导轨固定在径向滑块上；轴向滑块与轴向导轨构成滑动副；轴向滑块的滑动方向平行于电动旋转台的旋转轴线；激光检测探头固定在轴向滑块上。
[0011]作为优选，所述的电动旋转台包括转台底座、转动台和伺服电机；转台底座固定在底板上；转动台与转台底座构成转动副；伺服电机固定在转台底座的一侧；转动台由伺服电机驱动旋转。
[0012]作为优选，所述的两块辅助夹板通过螺栓螺母的方式与第一固定板连接；环形夹板通过螺栓螺母的方式与支撑连接板连接。
[0013]作为优选，所述的固定支架还包括两根传感器支撑杆；两根传感器支撑杆分别固定在两根第一支撑柱；两根传感器支撑杆上均固定有光幕传感器；两个光幕传感器对称设置在旋转机构的两侧；两个光幕传感器的检测口相互正对设置。
[0014]作为优选，所述的激光探测机构还包括检测头连接块；检测头连接块固定在轴向滑块上；激光检测探头固定设置在检测固定块上。
[0015]作为优选，所述的激光探测机构还包括U型夹块；检测固定块开设有第一凹槽，激光检测探头的尾部安装在凹槽内；U型夹块螺纹连接在检测固定块上。
[0016]作为优选，所述的位移驱动机构还包括滑台连接件，滑台连接件固定设置在径向滑块上，激光探测机构安装在滑台连接件上。
[0017]作为优选，所述的固定支架包括支撑梁架和两根第一支撑柱；两根第一支撑柱对称设置在旋转机构的两侧，且两根第一支撑柱的底端与底板固定连接；支撑梁架的两端与两根第一支撑柱的顶端分别固定。位移驱动机构安装在支撑梁架上，
[0018]第二方面，本专利技术提供一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置的检测方法，其采用其使用壁厚均匀度的检测方法，
[0019]该检测方法，包括以下步骤：
[0020]步骤一、将被测波纹管竖直安装在第一固定板上，通过两块辅助夹板夹持被测波纹管的底端；通过环形夹板夹持被测波纹管的顶端；
[0021]步骤二、拉伸气缸带动第一固定块下降，使得被测波纹管被拉伸；
[0022]步骤三、位移驱动机构带动激光检测探头伸入至被测波纹管内腔的底部；
[0023]步骤四、激光检测探头发射激光束，激光束经由三角反射镜片反射后，激光束沿径向照射在被测波纹管的内壁后反射后，再经三角反射镜片反射后返回至激光检测探头；利用时间差计算出三角反射镜片的激光反射点与被测波纹管内侧壁的距离；同时，电动旋转台带动被测波纹管旋转，形成波纹管内侧壁的一圈标准点云图；之后，位移驱动机构带动激光检测探头升高预设距离；
[0024]步骤五、重复执行步骤四，得到被测波纹管内侧壁不同高度的三维点云图；
[0025]步骤六、位移驱动机构带动激光检测探头移动至被测波纹管的外侧，并使得三角
反射镜片能够将激光检测探头射出的激光照射在被测波纹管的外侧壁底部。
[0026]步骤七、重复三、四和五，得到被测波纹管外侧壁不同高度的三维点云图；
[0027]步骤八、将被测波纹管的外侧壁三维点云图与内侧壁三维点云图叠加，得到被测波纹管的总体三维形貌模型；根据总体三维形貌模型，获得被测波纹管不同位置的壁厚，从而分析壁厚的均匀性。分析壁厚的均匀性时，排除两根第一支撑架所在区域；原因在于：第一支撑架在波纹管外侧壁测量时，遮挡波纹管外侧壁的部分区域。
[0028]本专利技术具有的有益效果是：
[0029]1、本专利技术通过设置伸缩驱动组件，通过伸缩驱动组件中的环形夹板和辅助夹板对被测波纹管的固定，并拉伸；使得激光检测探头对被测波纹管内外壁更加直接的照射，得到被测波纹管的壁厚。
[0030]2、本专利技术通过设置激光检测探头、三角反射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置，其特征在于：包括底板(4)，安装在底板(4)上的固定支架(2)和旋转机构，以及安装在固定支架(2)上的位移驱动机构(1)；所述的旋转机构包括电动旋转台(6)，以及安装在电动旋转台(6)上的拉伸机构(7)；拉伸机构(7)包括固定组件和伸缩驱动组件；固定组件包括第一支撑架(7
‑
1)、环形夹板(7
‑
3)和支撑连接板；两根第一支撑架(7
‑
1)固定在转动台(6
‑
2)上；支撑连接板固定在两根第一支撑架(7
‑
1)的顶端；环形夹板(7
‑
3)固定在支撑连接板的底面上；所述的伸缩驱动组件位于两根第一支撑架(7
‑
1)之间，以及环形夹板(7
‑
3)的下方；伸缩驱动组件包括支撑底座(7
‑
4)、拉伸气缸(7
‑
5)、第一固定板(7
‑
6)和两块辅助夹板(7
‑
7)；支撑底座(7
‑
4)安装在电动旋转台(6)上；拉伸气缸(7
‑
5)固定在支撑底座(7
‑
4)上，且拉伸气缸(7
‑
5)的输出推杆朝向正上方；第一固定板(7
‑
6)与拉伸气缸(7
‑
5)的输出推杆固定；两块辅助夹板(7
‑
7)对称安装第一固定板(7
‑
6)上，用于夹持被测波纹管的端部；所述的位移驱动机构(1)安装在固定支架(2)上；位移驱动机构(1)上安装有激光探测机构(5)；位移驱动机构(1)用于在检测过程中带动激光探测机构(5)沿着被测波纹管(7
‑
2)的轴向和径向运动；所述的激光探测机构(5)包括激光检测探头(5
‑
2)、反射镜支撑架(5
‑
4)和三角反射镜片(5
‑
5)；激光检测探头(5
‑
2)与三角反射镜片(5
‑
5)通过反射镜支撑架(5
‑
4)固定；三角反射镜片(5
‑
5)设置在激光检测探头(5
‑
2)的激光出射方向上，三角反射镜片(5
‑
5)上的反射面与激光检测探头(5
‑
2)的激光出射方向成45
°
夹角。2.根据权利要求1所述的一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置，其特征在于：所述的位移驱动机构(1)包括径向滑台组件和轴向滑台组件；径向滑台组件包括径向导轨(1
‑
1)和径向滑块(1
‑
2)；径向导轨(1
‑
1)固定在固定支架(2)上；径向滑块(1
‑
2)与径向导轨(1
‑
1)构成滑动副；径向滑块(1
‑
2)的滑动方向垂直于电动旋转台(6)的旋转轴线；轴向滑台组件安装在径向滑块(1
‑
2)上，轴向滑台组件包括轴向导轨(1
‑
4)和轴向滑块(1
‑
5)；轴向导轨(1
‑
4)固定在径向滑块(1
‑
2)上；轴向滑块(1
‑
5)与轴向导轨(1
‑
4)构成滑动副；轴向滑块(1
‑
5)的滑动方向平行于电动旋转台(6)的旋转轴线；激光检测探头(5
‑
2)固定在轴向滑块(1
‑
5)上。3.根据权利要求1所述的一种PTFE薄壁波纹管的壁厚均匀度检测装置，其特征在于：所述的电动旋转台(6)包括转台底座(6
‑
1)、转动台(6
‑
2)和伺服电机(6
‑
3)；转台底座(6
‑
1)固定在底板(4)上；转动台(6
‑
2)与转台底座(6
‑
1)构成转动副；伺服电机(6
‑
3)固定在转台底座(6
‑
1)的一侧；转动台(6
...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪敬，娄勃凯，崔智，袁野，冯钰杰，王崇钱，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：