本发明专利技术涉及一种螺旋输送的钢管前进速度检测装置及检测系统，其中，检测装置包括升降装置，该升降装置包括固定部和与固定部在竖直方向上滑动连接的滑动部；角度传感器，其壳体固定安装在滑动部上，角度传感器的转轴沿竖直方向设置，角度传感器的转轴与转接块固定连接；测速部，包括编码器和同轴且固定套接在编码器的转轴外周的滚轮，滚轮和编码器的转轴能同步转动；连接杆，编码器的壳体固定连接在连接杆的上部，转接块与连接杆的下部通过铰接轴铰接，铰接轴的轴线与编码器的转轴的轴线平行；复位弹簧，其两端分别与连接杆和转接块连接，滚轮能在复位弹簧的作用下紧密抵接在待测钢管的底部。本发明专利技术便于对钢管的直线前进速度和旋转速度进行计算。和旋转速度进行计算。和旋转速度进行计算。
【技术实现步骤摘要】
螺旋输送的钢管前进速度检测装置及检测系统
[0001]本专利技术涉及钢管防腐涂覆
，具体涉及一种螺旋输送的钢管前进速度检测装置及检测系统。
技术介绍
[0002]在钢管的外表面涂覆3PE防腐生产过程中，钢管沿其轴线方向螺旋式前进，为保证钢管的涂覆质量，需要钢管的直线前进速度、旋转线速度和涂覆挤出机转速精确配合来实现，如果三者配合不好，很容易出现次品或浪费材料。
[0003]现有技术的普遍做法是用辊道电机变频器的实际频率值做为钢管前进线速度的参考值，但是钢管在辊道上做螺旋运动前进，变频器的实际频率值只能代表辊道电机的旋转线速度；钢管在辊道上滚动，呈螺旋前进，有时会出现打滑或者卡滞现象。因此，变频器的频率值并不是钢管直线前进的速度值；另外由于涂覆辊道支撑轮角度与间距的调整，都会造成涂覆过程中钢管前进与旋转线速度的不精确。因此，钢管防腐生产之初，都需要经过很长时间的工艺参数调整，才能够正常生产，即影响生产效率又浪费原材料，更影响涂覆质量。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术要解决的技术问题之一是提供一种螺旋输送的钢管前进速度检测装置，以便于对钢管的直线前进速度和旋转速度进行计算；本专利技术要解决的技术问题之二是提供一种螺旋输送的钢管前进速度检测系统，其可以实时反馈钢管的直线前进速度和旋转线速度。
[0005]为解决上述技术问题之一，本专利技术提供了一种螺旋输送的钢管前进速度检测装置，包括升降装置，该升降装置包括固定部和与该固定部在竖直方向上滑动连接的滑动部；角度传感器，该角度传感器的壳体固定安装在所述滑动部上，该角度传感器的转轴沿竖直方向设置，且所述角度传感器的转轴与一转接块固定连接；测速部，该测速部包括编码器和滚轮，所述滚轮同轴且固定套接在所述编码器的转轴的外周，使得所述滚轮和所述编码器的转轴能同步转动；连接杆，所述编码器的壳体固定连接在该连接杆的上部，所述转接块与该连接杆的下部通过铰接轴铰接，且所述铰接轴的轴线与所述编码器的转轴的轴线平行；复位弹簧，该复位弹簧的两端分别与所述连接杆和所述转接块连接，所述滚轮能在该复位弹簧的作用下紧密抵接在待测钢管的底部。
[0006]本专利技术适用于呈螺旋输送状态的钢管的速度检测，在检测时，将检测装置置于待测钢管的下方，调节升降装置，使得滚轮与待测钢管的底部紧密抵接。当待测钢管运动时，滚轮在摩擦力的带动下转动，编码器的转轴与滚轮同步转动，同时由于待测钢管呈螺旋前进状态，则测速部、连接杆、转接块和角度传感器的转轴同步围绕角度传感器的轴线转动，直至滚轮的径向方向与待测钢管的螺旋前进方向一致。由此，根据编码器在单位时间内产生的脉冲数量可以计算得出待测钢管的螺旋前进线速度，根据角度传感器检测的角度可知
待测钢管螺旋前进方向和直线前进方向的夹角，进而根据三角函数关系，可以计算得出待测钢管的直线前进速度和旋转线速度，并由此指导涂覆挤出机转速，以此保证成品质量和减少材料的浪费。
[0007]优选地，所述升降装置为直线电机，该直线电机的机架形成所述固定部，该直线电机的滑台形成所述滑动部。
[0008]优选地，所述测速部位于所述待测钢管的正下方。
[0009]优选地，所述滚轮采用聚氨酯材料制成。
[0010]优选地，所述滚轮的直径大于所述编码器的直径。
[0011]优选地，所述连接杆上从上至下设置有第一安装孔和第二安装孔；所述铰接轴穿过所述第二安装孔后与所述转接块固定连接，且所述铰接轴与所述第二安装孔转动配合；所述编码器的壳体和所述滚轮分别位于所述连接杆的两侧，所述编码器的转轴穿过所述第一安装孔后与所述滚轮固定连接，且所述编码器的转轴与所述第一安装孔转动配合。采用这种结构设计，可以使得连接杆能围绕铰接轴的轴线转动，实现连接杆和转接块的铰接；同时，编码器、连接杆和滚轮的连接结构可以使得结构整体更加紧凑，便于编码器和滚轮的安装，且能实现滚轮和编码器的转轴的同步转动。
[0012]优选地，所述复位弹簧的底部与所述转接块连接，所述复位弹簧的顶部与所述连接杆的连接位置靠近所述测速部。复位弹簧处于其自由状态时，连接杆沿竖直方向设置，在使用时，转动连接杆使得滚轮与待测钢管的底部抵接，此时连接杆围绕铰接轴的轴线转过了一定角度，进而带动复位弹簧拉伸，使得滚轮能在该复位弹簧的回复力作用下紧密抵接在待测钢管的底部。
[0013]优选地，本专利技术的螺旋输送的钢管前进速度检测装置还包括安装在水平面上的底座，所述升降装置的固定部安装在该底座上。
[0014]为解决上述技术问题之二，本专利技术提供了一种螺旋输送的钢管前进速度检测系统，包括上述螺旋输送的钢管前进速度检测装置，还包括PLC控制器，用于获取所述角度传感器相对于其零点的偏转角度θ，以及用于获取所述编码器在t1时刻的累计脉冲数n1和所述编码器在t2时刻的累计脉冲数n2，并根据式(1)计算得到所述待测钢管的螺旋前进线速度v：
[0015][0016]其中，r为所述滚轮的半径，N为所述编码器转动一周产生的脉冲数；在所述角度传感器的偏转角度为0时，若所述铰接轴垂直于所述待测钢管的轴线，则所述PLC控制器分别根据式(2)和式(3)计算得到所述待测钢管的直线前进速度v1和旋转线速度v2：
[0017]v1＝vcosθ
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(2)
[0018]v2＝vsinθ
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(3)
[0019]v1＝vsinθ
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(4)
[0020]v2＝vcosθ
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(5)
[0021]在所述角度传感器的偏转角度为0时，若所述铰接轴平行于所述待测钢管的轴线，则所述PLC控制器分别根据式(4)和式(5)计算得到所述待测钢管的直线前进速度v1和旋转线速度v2。
[0022]本专利技术在检测开始前，可以对角度传感器的零点进行标定，该零点位置对应的铰
接轴所在直线可以平行或垂直于待测钢管的轴线，则在检测时，无需刻意调整测速部的初始位置，只要保证滚轮抵接在待测钢管的底部即可。PLC控制器每隔一定时间(该时间间隔Δt＝t2‑
t1)获取一次编码器的累计脉冲数，并根据式(1)计算得出待测钢管的螺旋前进线速度v，结合角度传感器返回的其相对于零点的偏转角度θ，即可计算得出待测钢管的实时直线前进速度和旋转线速度，工作人员可以基于此调节涂覆挤出机转速。
[0023]优选地，本专利技术的螺旋输送的钢管前进速度检测系统还包括工业计算机，与所述PLC控制器信号连接，用于获取并显示所述待测钢管的螺旋前进线速度v、直线前进速度v1和旋转线速度v2。工业计算机可以实时显示螺旋前进线速度v、直线前进速度v1和旋转线速度v2，以便于工作人员实时掌握待测钢管的速度变化，以更好地调节涂覆挤出机的转速。
附图说明
[0024]为了更清楚地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种螺旋输送的钢管前进速度检测装置，其特征在于，包括：升降装置，该升降装置包括固定部和与该固定部在竖直方向上滑动连接的滑动部；角度传感器，该角度传感器的壳体固定安装在所述滑动部上，该角度传感器的转轴沿竖直方向设置，且所述角度传感器的转轴与一转接块固定连接；测速部，该测速部包括编码器和滚轮，所述滚轮同轴且固定套接在所述编码器的转轴的外周，使得所述滚轮和所述编码器的转轴能同步转动；连接杆，所述编码器的壳体固定连接在该连接杆的上部，所述转接块与该连接杆的下部通过铰接轴铰接，且所述铰接轴的轴线与所述编码器的转轴的轴线平行；复位弹簧，该复位弹簧的两端分别与所述连接杆和所述转接块连接，所述滚轮能在该复位弹簧的作用下紧密抵接在待测钢管的底部。2.根据权利要求1所述的螺旋输送的钢管前进速度检测装置，其特征在于：所述升降装置为直线电机，该直线电机的机架形成所述固定部，该直线电机的滑台形成所述滑动部。3.根据权利要求1所述的螺旋输送的钢管前进速度检测装置，其特征在于：所述测速部位于所述待测钢管的正下方。4.根据权利要求1所述的螺旋输送的钢管前进速度检测装置，其特征在于：所述滚轮采用聚氨酯材料制成。5.根据权利要求1所述的螺旋输送的钢管前进速度检测装置，其特征在于：所述滚轮的直径大于所述编码器的直径。6.根据权利要求1所述的螺旋输送的钢管前进速度检测装置，其特征在于：所述连接杆上从上至下设置有第一安装孔和第二安装孔；所述铰接轴穿过所述第二安装孔后与所述转接块固定连接，且所述铰接轴与所述第二安装孔转动配合；所述编码器的壳体和所述滚轮分别位于所述连接杆的两侧，所述编码器的转轴穿过所述第一安装孔后与所述滚轮固定连接，且所述编码器的转轴与所述第一安装孔转动配合。7.根据权利要求6所述的螺旋输送的钢管前进速度检测装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王树祥，杨欣然，宋恩泽，卢海涛，吕新，赵余龙，张剑，杨华峰，
申请(专利权)人：辽宁德祥源智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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