[发明专利]一种多传感器融合的管件弯曲成形状态实时监测装置

权利要求书

1.一种多传感器融合的管件弯曲成形状态实时监测装置，其特征在于，包括管内固定装置(1)、快速拆装万向节(2)和多个弯曲状态检测模块(3)连接组成的开链结构；

管内固定装置(1)包括固定支架(4)、推动丝杆(7)、支撑块(12)，固定支架(4)主要由圆柱段(402)、第一矩形块(403)、第二矩形块(404)和第三矩形块(405)由前至后依次连接组成；第三矩形块(405)后端面开有矩形槽Ⅱ；第二矩形块(404)的每个侧面通过连杆铰接连接有支撑块(12)，每个支撑块(12)上安装有压力传感器(13)；第一矩形块(403)轴向开有用于安装滑块Ⅰ(8)的矩形槽Ⅰ，第一矩形块(403)每个侧面径向开有与矩形槽Ⅰ相通的通槽，滑块Ⅰ(8)的四个侧面通过穿出通槽的连杆与四个支撑块(12)铰接连接；圆柱段(402)前端设置有用于固定空心轴电机(5)的法兰盘(401)，空心轴电机(5)的转轴上同轴安装有丝杠螺母(6)，推动丝杆(7)端部依次穿过丝杠螺母(6)、空心轴电机(5)、法兰盘(401)、圆柱段(402)轴向开有的通孔与滑块Ⅰ(8)固接；

弯曲状态检测模块(3)包括支撑架(14)、直线位移传感器(15)、金属厚度传感器(16)，支撑架(14)为多边形柱体，支撑架(14)每个侧面安装有直线位移传感器(15)，每个直线位移传感器(15)的探头上安装有金属厚度传感器(16)，支撑架(14)中心轴向开有安装槽；

每个弯曲状态检测模块(3)前端面安装有快速拆装万向节(2)，后一个弯曲状态检测模块(3)的快速拆装万向节(2)铰接连接至前一个弯曲状态检测模块(3)的安装槽内构成开链结构，开链结构前部的第一个弯曲状态检测模块(3)的快速拆装万向节(2)铰接连接至管内固定装置(1)第三矩形块(405)后端面的矩形槽Ⅱ内。

2.根据权利要求1所述的一种多传感器融合的管件弯曲成形状态实时监测装置，其特征在于，第二矩形块(404)每个侧面通过连杆Ⅱ(10)和连杆Ⅲ(11)铰接连接有支撑块(12)，滑块Ⅰ(8)的每个侧面通过穿出通槽的耳座铰接与连杆Ⅰ(9)一端连接，连杆Ⅰ(9)另一端连接至连杆Ⅱ(10)中部；

固定支架(4)、滑块Ⅰ(8)、连杆Ⅰ(9)、连杆Ⅱ(10)构成滑块摇杆机构，固定支架(4)、连杆Ⅱ(10)、支撑块(12)、连杆Ⅲ(11)构成平行四边形机构。

3.根据权利要求1所述的一种多传感器融合的管件弯曲成形状态实时监测装置，其特征在于，推动丝杆(7)与丝杠螺母(6)通过螺纹连接，推动丝杆(7)与空心轴电机(5)、法兰盘(401)、圆柱段(402)通过间隙配合；空心轴电机(5)转动带动丝杠螺母(6)转动，丝杠螺母(6)通过推动丝杆(7)带动滑块Ⅰ(8)沿矩形槽Ⅰ直线运动。

4.根据权利要求1所述的一种多传感器融合的管件弯曲成形状态实时监测装置，其特征在于，所述支撑架(14)为正2ⁿ边形柱体。

5.根据权利要求2所述的一种多传感器融合的管件弯曲成形状态实时监测装置，其特征在于，所述快速拆装万向节(2)包括十字轴(18)、滑块Ⅱ(19)、复位弹簧(20)、拨动销(21)、万向节叉(22)；

万向节叉(22)包括节叉座和与节叉座连接的上下两个叉头，上下两个叉头之间连接有十字轴(18)，十字轴(18)为有四个轴头的十字型结构，四个轴头均沿端面开有用于安装滑块Ⅱ(19)的沉孔，滑块Ⅱ(19)和沉孔底部之间连接有复位弹簧(20)，每个轴头侧面开有与沉孔相通的限位槽，每个滑块Ⅱ(19)侧面固接有从限位槽穿出的拨动销(21)；十字轴(18)中心轴向开有用于安装陀螺仪传感器(17)的槽口；

滑块Ⅱ(19)在复位弹簧(20)的作用下伸出沉孔，并通过拨动销(21)限位；朝十字轴(18)中心拨动拨动销(21)，滑块Ⅱ(19)克服复位弹簧(20)作用力缩回沉孔内。

6.根据权利要求5所述的一种多传感器融合的管件弯曲成形状态实时监测装置，其特征在于，每个弯曲状态检测模块(3)的支撑架前端面与快速拆装万向节(2)的节叉座连接。