專利名稱：一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量工具，尤其涉及一種應(yīng)用于大口徑焊管管端坡口的坡口高度的測量工具。
背景技術(shù)：
目前，在長輸管道鋪設(shè)的自動(dòng)和半自動(dòng)焊接中，為了控制熱輸入和減少填充金屬以節(jié)約材料成本，高鋼級、大壁厚管道環(huán)焊縫的焊管坡口常采用雙V型復(fù)合坡口。比如，西氣東輸二線對雙V復(fù)合坡口的尺寸進(jìn)行了明確規(guī)定，其中，要求坡口(坡口角度為30° )的高度為7± 1.5mm,拐角處倒角半徑為R (Imm彡R彡3mm)，圓滑過渡。而為了滿足上述標(biāo)準(zhǔn)，焊管的管端需要進(jìn)行測量，通常采用游標(biāo)卡尺測量坡口高度。測量時(shí)，將卡尺的一個(gè)測量爪緊貼在鋼管內(nèi)壁，保持尺與管內(nèi)壁垂直，移動(dòng)另外一個(gè)測量爪，使其端部處在過渡帶內(nèi)(圓弧半徑為R)，所對應(yīng)的長度值即為坡口的高度。由于拐角為平滑過渡，無明顯分界線，在實(shí)際測量時(shí)因不得不正視坡口，所以無法確定坡口角度變化，因而無法確認(rèn)測量爪是否真正處在過渡帶內(nèi)，故測量不可靠。公開號CN 201828219的中國專利，公開了一種鋼管、管件復(fù)合坡口高度檢測尺，包括尺身和游標(biāo)，在尺身和游標(biāo)處各有一個(gè)量爪，位于游標(biāo)處的量爪的長度與位于尺身的量爪的長度不相等。所述的鋼管、管件復(fù)合坡口高度檢測尺由于位于游標(biāo)處的量爪的長度與位于尺身的量爪的長度不相等，既可以做普通的游標(biāo)卡尺使用，也可以滿足坡口為斜面的工件的垂直高度的測量需求。雖然該專利的一種鋼管、管件復(fù)合坡口高度檢測尺由于位于游標(biāo)處的量爪的長度與位于尺身的量爪的長度不相等，既可以做普通的游標(biāo)卡尺使用，也可以滿足坡口為斜面的工件的垂直高度的測量需求。但是仍然無法解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的對焊管坡口的過渡帶進(jìn)行精確確定和測 量的要求，還是會影響測量精度。綜上所述，現(xiàn)迫切需要一種新型的測量工具，非但能掃描坡口形貌，對焊管坡口的坡口高度進(jìn)行測量，且能顯示坡口截面，快速確定復(fù)合坡口過渡帶的范圍，解決坡口過渡帶邊界無法確定的問題，而且能夠保留坡口形貌，可離線測量，確保生產(chǎn)順行。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)下的各種復(fù)合坡口測量工具的或不能有效快速測量坡口尺寸，或無法確認(rèn)坡口過渡帶邊界的范圍，且測量效率低，測量精度差的問題，同時(shí)解決焊管管端復(fù)合加工后需要對坡口尺寸進(jìn)行測量檢查，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量異常并做出對應(yīng)的調(diào)整以滿足工藝要求的需要。本實(shí)用新型提供了一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，能在允許精度范圍內(nèi)測量復(fù)合坡口的坡口高度的測量工具?？朔似驴谶^渡帶無法界定而導(dǎo)致測量不準(zhǔn)的問題，借助掃描并保留管端形貌，可進(jìn)行坡口尺寸的離線測量，本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)如下所述:一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，包括基準(zhǔn)框架主體，其特征在于:所述的基準(zhǔn)框架主體為長方體狀，且內(nèi)部鏤空，基準(zhǔn)框架主體的一端封閉，另一端打通，在該基準(zhǔn)框架主體打通的一端的底部延伸設(shè)置有一前伸基準(zhǔn)臂，該前伸基準(zhǔn)臂的上平面與基準(zhǔn)框架主體內(nèi)部鏤空的框架底面為同一平面；所述的基準(zhǔn)框架主體的內(nèi)部鏤空處，設(shè)置有掃描片組，該掃描片組可在基準(zhǔn)框架主體的內(nèi)部及前伸基準(zhǔn)臂上滑動(dòng)；所述的基準(zhǔn)框架主體打通的一端的頂部開有方軸孔，方軸插入該方軸孔及設(shè)置在基準(zhǔn)框架主體內(nèi)部的掃描片組內(nèi)；所述的基準(zhǔn)框架主體的頂端平面上設(shè)置有內(nèi)凹的滑動(dòng)測量槽，該測量槽與前伸基準(zhǔn)臂同向，在該測量槽處設(shè)置有一滑動(dòng)測量組件。根據(jù)本實(shí)用新型的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，其特征在于，所述的掃描片組具體由厚0.1MM的長方形的不銹鋼片層疊組成，該不銹鋼片的具體數(shù)量和層疊高度由基準(zhǔn)框架主體的內(nèi)部鏤空處的高度決定，且每個(gè)不銹鋼片的片身上均開有長方形的掃描片通孔，方軸孔內(nèi)設(shè)置的方軸從最頂部的不銹鋼片的掃描片通孔穿入，直至最底部的不銹鋼片的掃描片通孔。此處設(shè)計(jì)目的在于，由于掃描片組由一定數(shù)量的厚0.1MM的長方形的不銹鋼片層疊組成，形成片組，且由于每個(gè)不銹鋼片的片身上均開有長方形的掃描片通孔，當(dāng)這些鋼片層疊起來后，即形成帶“槽”(即掃描片通孔層疊形成的槽狀)的掃描片組，而方軸通過方軸孔從上之下穿過各個(gè)不銹鋼片的掃描片通孔，即等同于將整個(gè)掃描片組串起，對掃描片組進(jìn)行定位和導(dǎo)向。使用時(shí)，推動(dòng)掃描片組沿著前伸基準(zhǔn)臂向基準(zhǔn)框架主體的外部滑動(dòng)推出至最大限位，此時(shí)的方軸起了對掃描片組進(jìn)行導(dǎo)向和限位的作用，然后將前伸基準(zhǔn)臂上平面緊貼焊管管端的內(nèi)表面，再向管端方向推動(dòng)整個(gè)量具，當(dāng)接觸到焊管復(fù)合坡口時(shí)，由于復(fù)合坡口本身帶有一定的角度，因該坡口角度的變化，導(dǎo)致其截面斜線斜率變化，此時(shí)，掃描片組的各個(gè)不銹鋼片就會貼著該復(fù)合坡口的各個(gè)角度段進(jìn)行仿形，使得所有被推動(dòng)的掃描片組的各個(gè)不銹鋼片形成的仿形端所構(gòu)成的圖形與坡口形貌必然保持一致，此時(shí)掃描片組直接形成的圖形即為坡口橫截面圖，實(shí)現(xiàn)了坡口形貌掃描和截面顯示，只需對掃描片組進(jìn)行觀察，就可以直接辨識坡口過渡帶的范圍，解決了現(xiàn)有技術(shù)下難以對坡口過渡帶進(jìn)行精確測量的難題。根據(jù)本實(shí)用新型的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，其特征在于，所述的滑動(dòng)測量組件包括滑動(dòng)塊、滑動(dòng)測量尺和滑動(dòng)測量游標(biāo)，其中，滑動(dòng)塊一端設(shè)置在滑動(dòng)測量槽內(nèi)，另一端連接了滑動(dòng)測量尺，即滑動(dòng)測量尺可通過滑動(dòng)塊沿著滑動(dòng)測量槽在基準(zhǔn)框架主體上左右移動(dòng)，而滑動(dòng)測量游標(biāo)則設(shè)置在滑動(dòng)測量尺的尺身上，該游標(biāo)可沿著滑動(dòng)測量尺的尺身上下移動(dòng)。根據(jù)本實(shí)用新型的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，其特征在于，所述的滑動(dòng)測量尺的分度值為1mm，滑動(dòng)測量游標(biāo)的分度值為0.9mm,以基準(zhǔn)框架主體內(nèi)部鏤空的框架底面和前伸基準(zhǔn)臂的上平面為基準(zhǔn)面，滑動(dòng)測量游標(biāo)的零點(diǎn)對應(yīng)滑動(dòng)測量尺的零點(diǎn)。此處設(shè)計(jì)目的在于，結(jié)合上述的掃描片組對焊管復(fù)合坡口斜率變化的仿形測量，使得過渡帶容易辨識，可確?；瑒?dòng)測量游標(biāo)的測量爪置于過渡帶中，使用時(shí)，向掃描片組方向移動(dòng)調(diào)整滑動(dòng)測量尺并配合上下移動(dòng)調(diào)整滑動(dòng)測量游標(biāo)，使其與掃描片組的仿形端保持一定距離，便于滑動(dòng)測量游標(biāo)的滑動(dòng)且不至觸碰掃描片組，并確認(rèn)測量端爪置于過渡帶中，就能讀取游標(biāo)零點(diǎn)下面的刻度，即為最后讀數(shù)的整數(shù)部分，然后，用0.1乘以與尺身刻度對齊的游標(biāo)刻度值，所得即為最后讀數(shù)的小數(shù)部分，最后，整數(shù)與小數(shù)部分相加即得測長長度(即為坡口高度)。該設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型能在允許精度范圍內(nèi)測量復(fù)合坡口的坡口高度，克服了因?yàn)槠驴谶^渡帶無法界定而導(dǎo)致測量不準(zhǔn)的問題，且由于借助了掃描片組的仿形測量能保留管端形貌的特點(diǎn)，能對坡口尺寸進(jìn)行離線測量。

圖1為本實(shí)用新型的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具的掃描片組對焊管復(fù)合坡口的過渡帶進(jìn)行仿形測量的示意圖；圖3為本實(shí)用新型的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具的測量復(fù)合坡口的坡口高度的示意圖。圖中:1_基準(zhǔn)框架主體，Ia-滑動(dòng)測量槽，2-前伸基準(zhǔn)臂，3-掃描片組，3a_掃描片通孔，4-方軸，4a-方軸孔，A-滑動(dòng)測量組件，Al-滑動(dòng)塊，A2-滑動(dòng)測量尺，A3-滑動(dòng)測量游標(biāo)，5-焊管復(fù)合坡口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例如圖1所示，一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，包括基準(zhǔn)框架主體1，基準(zhǔn)框架主體為長方體狀，且內(nèi)部鏤空，基準(zhǔn)框架主體的一端封閉，另一端打通，在該基準(zhǔn)框架主體打通的一端的底部延伸設(shè)置有一前伸基準(zhǔn)臂2，該前伸基準(zhǔn)臂的上平面與基準(zhǔn)框架主體內(nèi)部鏤空的框架底面為同一平面；基準(zhǔn)框架主體I的內(nèi)部鏤空處，設(shè)置有掃描片組3，該掃描片組可在基準(zhǔn)框架主體的內(nèi)部及前伸基準(zhǔn)臂上滑動(dòng)；基準(zhǔn)框架主體I打通的一端的頂部開有方軸孔4a，方軸4插入該方軸孔及設(shè)置在基準(zhǔn)框架主體內(nèi)部的掃描片組3內(nèi)；基準(zhǔn)框架主體I的頂端平面上設(shè)置有內(nèi)凹的滑動(dòng)測量槽la，該測量槽與前伸基準(zhǔn)臂同向，在該測量槽處設(shè)置有一滑動(dòng)測量組件A。掃描片組3具體由厚0.1麗的長方形的不銹鋼片層疊組成，該不銹鋼片的具體數(shù)量和層疊高度由基準(zhǔn)框架主體I的內(nèi)部鏤空處的高度決定，且每個(gè)不銹鋼片的片身上均開有長方形的掃描片通孔3a，方軸孔4a內(nèi)設(shè)置的方軸4從最頂部的不銹鋼片的掃描片通孔穿入，直至最底部的不銹鋼片的掃描片通孔。[0031]由于掃描片組3由一定數(shù)量的厚0.1MM的長方形的不銹鋼片層疊組成，形成片組，且由于每個(gè)不銹鋼片的片身上均開有長方形的掃描片通孔，當(dāng)這些鋼片層疊起來后，即形成帶“槽”(即掃描片通孔層疊形成的槽狀)的掃描片組，而方軸4通過方軸孔4a從上之下穿過各個(gè)不銹鋼片的掃描片通孔，即等同于將整個(gè)掃描片組串起，對掃描片組進(jìn)行定位和導(dǎo)向。本實(shí)施例中，使用本實(shí)用新型來對坡口形貌的進(jìn)行掃描和截面顯示以獲得坡口過渡帶的范圍，具體如下:如圖1及圖2所示，推動(dòng)掃描片組3沿著前伸基準(zhǔn)臂2向基準(zhǔn)框架主體I的外部滑動(dòng)推出至最大限位(本實(shí)施例中即為圖1向左方向即為掃描片組的推出方向)，此時(shí)的方軸4起了對掃描片組進(jìn)行導(dǎo)向和限位的作用(防止掃描片組滑出前伸基準(zhǔn)臂)，然后將前伸基準(zhǔn)臂上平面緊貼焊管管端的內(nèi)表面，再向管端方向推動(dòng)整個(gè)量具，當(dāng)接觸到焊管復(fù)合坡口 5時(shí)，由于復(fù)合坡口本身帶有一定的角度，因該坡口角度的變化，導(dǎo)致其截面斜線斜率變化，此時(shí)，掃描片組的各個(gè)不銹鋼片就會貼著該復(fù)合坡口的各個(gè)角度段進(jìn)行仿形，使得所有被推動(dòng)的掃描片組的各個(gè)不銹鋼片形成的仿形端所構(gòu)成的圖形與坡口形貌必然保持一致，此時(shí)掃描片組直接形成的圖形即為坡口橫截面圖，實(shí)現(xiàn)了坡口形貌掃描和截面顯示，只需對掃描片組進(jìn)行觀察，就可以直接辨識坡口過渡帶的范圍，解決了現(xiàn)有技術(shù)下難以對坡口過渡帶進(jìn)行精確測量的難題。滑動(dòng)測量組件A包括滑動(dòng)塊Al、滑動(dòng)測量尺A2和滑動(dòng)測量游標(biāo)A3，其中，滑動(dòng)塊一端設(shè)置在滑動(dòng)測量槽Ia內(nèi)，另一端連接了滑動(dòng)測量尺，即滑動(dòng)測量尺可通過滑動(dòng)塊沿著滑動(dòng)測量槽在基準(zhǔn)框架主體上左右移動(dòng)，而滑動(dòng)測量游標(biāo)則設(shè)置在滑動(dòng)測量尺的尺身上，該游標(biāo)可沿著滑動(dòng)測量尺的尺身上下移動(dòng)?；瑒?dòng)測量尺A2的分度值為1mm，滑動(dòng)測量游標(biāo)A3的分度值為0.9mm,以基準(zhǔn)框架主體I內(nèi)部鏤空的框架底面和前伸基準(zhǔn)臂的上平面為基準(zhǔn)面，滑動(dòng)測量游標(biāo)的零點(diǎn)對應(yīng)滑動(dòng)測量尺的零點(diǎn)。本實(shí)施例中，使用本實(shí)用新型來對焊管復(fù)合坡口進(jìn)行高度測量，具體如下:結(jié)合圖2及上述的掃描片組3對焊管復(fù)合坡口斜率變化的仿形測量，使得過渡帶容易辨識，可確保滑動(dòng)測量游標(biāo)的測量端爪置于過渡帶中，使用時(shí)如圖1及圖3所示，向掃描片組3方向移動(dòng)調(diào)整滑動(dòng)測量尺A2并配合上下移動(dòng)調(diào)整滑動(dòng)測量游標(biāo)A3，使其與掃描片組的仿形端保持一定距離，便于滑動(dòng)測量游標(biāo)的滑動(dòng)且不至觸碰掃描片組，使其測量端爪置于過渡帶中，就能讀取游標(biāo)零點(diǎn)下面的刻度，即為最后讀數(shù)的整數(shù)部分，然后，用0.1乘以與尺身刻度對齊的游標(biāo)刻度值，所得即為最后讀數(shù)的小數(shù)部分，最后，整數(shù)與小數(shù)部分相加即得測長長度(即為坡口高度)。例如:滑動(dòng)測量游標(biāo)A3零點(diǎn)下面的數(shù)值為6，故整數(shù)部分為6 ;滑動(dòng)測量游標(biāo)的刻度9與滑動(dòng)測量尺A2的刻度對齊，故小數(shù)部分為0.1 X 9 = 0.9 ;最后，坡口的測長(坡口高度)為 6+0.9=6.9mm。本實(shí)用新型能在允許精度范圍內(nèi)測量復(fù)合坡口的坡口高度，克服了因?yàn)槠驴谶^渡帶無法界定而導(dǎo)致測量不準(zhǔn)的問題，且由于借助了掃描片組的仿形測量能保留管端形貌的特點(diǎn)，能對坡口尺寸進(jìn)行離線測量，本實(shí)用新型適用于各種大口徑焊管管端復(fù)合坡口的測量領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，包括基準(zhǔn)框架主體(1)，其特征在于: 所述的基準(zhǔn)框架主體(I)為長方體狀，且內(nèi)部鏤空，基準(zhǔn)框架主體的一端封閉，另一端打通，在該基準(zhǔn)框架主體打通的一端的底部延伸設(shè)置有一前伸基準(zhǔn)臂(2)，該前伸基準(zhǔn)臂的上平面與基準(zhǔn)框架主體內(nèi)部鏤空的框架底面為同一平面； 所述的基準(zhǔn)框架主體(I)的內(nèi)部鏤空處，設(shè)置有掃描片組(3)，該掃描片組可在基準(zhǔn)框架主體的內(nèi)部及前伸基準(zhǔn)臂(2)上滑動(dòng)； 所述的基準(zhǔn)框架主體(I)打通的一端的頂部開有方軸孔(4a)，方軸(4)插入該方軸孔及設(shè)置在基準(zhǔn)框架主體內(nèi)部的掃描片組內(nèi)； 所述的基準(zhǔn)框架主體(I)的頂端平面上設(shè)置有內(nèi)凹的滑動(dòng)測量槽(la)，該測量槽與前伸基準(zhǔn)臂(2)同向，在該測量槽處設(shè)置有一滑動(dòng)測量組件(A)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，其特征在于，所述的掃描片組(3)具體由厚0.1MM的長方形的不銹鋼片層疊組成，該不銹鋼片的具體數(shù)量和層疊高度由基準(zhǔn)框架主體(I)的內(nèi)部鏤空處的高度決定，且每個(gè)不銹鋼片的片身上均開有長方形的掃描片通孔(3a)，方軸孔(4a)內(nèi)設(shè)置的方軸(4)從最頂部的不銹鋼片的掃描片通孔穿入，直至最底部的不銹鋼片的掃描片通孔。
3.如權(quán)利要求1所述的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，其特征在于，所述的滑動(dòng)測量組件(A)包括滑動(dòng)塊(Al)、滑動(dòng)測量尺(A2)和滑動(dòng)測量游標(biāo)(A3)，其中，滑動(dòng)塊一端設(shè)置在滑動(dòng)測量槽(Ia)內(nèi)，另一端連接了滑動(dòng)測量尺，即滑動(dòng)測量尺可通過滑動(dòng)塊沿著滑動(dòng)測量槽在基準(zhǔn)框架主體(I)上左右移動(dòng)，而滑動(dòng)測量游標(biāo)則設(shè)置在滑動(dòng)測量尺的尺身上，該游標(biāo)可沿著滑動(dòng)測量尺的尺身上下移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，其特征在于，所述的滑動(dòng)測量尺(A2)的分度值為1mm，滑動(dòng)測量游標(biāo)(A3)的分度值為0.9mm,以基準(zhǔn)框架主體(I)內(nèi)部鏤空的框架底面和前伸基準(zhǔn)臂(2)的上平面為基準(zhǔn)面，滑動(dòng)測量游標(biāo)的零點(diǎn)對應(yīng)滑動(dòng)測量尺的零點(diǎn)。
專利摘要一種測量焊管復(fù)合坡口尺寸及坡口過渡帶范圍的量具，將一長方體狀且內(nèi)部鏤空的基準(zhǔn)框架主體一端封閉，另一端打通，在打通的一端的底部延伸設(shè)置有一前伸基準(zhǔn)臂，基準(zhǔn)框架主體的內(nèi)部設(shè)置有可在基準(zhǔn)框架主體的內(nèi)部及前伸基準(zhǔn)臂上滑動(dòng)的掃描片組，基準(zhǔn)框架主體的打通的一端的頂部開有方軸孔，方軸插入該方軸孔及設(shè)置在基準(zhǔn)框架主體內(nèi)部的掃描片組內(nèi)，基準(zhǔn)框架主體的頂端平面上設(shè)置有內(nèi)凹的滑動(dòng)測量槽，該測量槽與前伸基準(zhǔn)臂同向，在該測量槽處設(shè)置有一滑動(dòng)測量組件。本實(shí)用新型能確認(rèn)坡口過渡帶的范圍并測量復(fù)合坡口坡口高度，測量精度高，且能掃描片保留管端形貌，進(jìn)行坡口尺寸的離線測量，適用于各種大口徑焊管管端復(fù)合坡口的測量領(lǐng)域。
文檔編號G01B5/02GK203011282SQ20122063778
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者郭運(yùn), 李新文, 董斌, 王嘯修 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司