CN106969718A - 螺旋焊管在线管径测量系统 - Google Patents

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陈亮
蒋海蓉
黄雄飞
沈祎军
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters

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Abstract

螺旋焊管在线管径测量系统，滑动式支撑架一和滑动式支撑架二装在成型器蜗轮蜗杆上，滑动式支撑架三安装于成型器本体左下角，三个滑动式支撑架均可左右伸缩；巴鲁夫传感器安装于成型器本体侧面，获取三个激光测距仪的Y坐标变化值；三个激光测距仪分别安装在三个滑动式支撑架上，分别用于采集钢管的A点纵坐标、B点横坐标、C点纵坐标，采集的数据经PLC采集后经上位机计算并显示出来。本发明调型方便、生产现场适应性强、精度高。

Description

螺旋焊管在线管径测量系统
技术领域
本发明属测量装置领域，特别涉及螺旋焊管行业管径的在线测量。
背景技术：
螺旋焊管在线生产时，其成型器出口处钢管管径的测量值对操作工调整工艺提供了至关重要的参考，目前国内测量螺旋在线管管径，依然大部分采取卷尺等工具人工测量，人工测量受操作工的素质和疲劳程度有关，加之测量工具的精度限制，一般误差在1.5毫米以上，测量误差大，且测量速度慢，实时性差。有的钢管厂和院校合作，尝试采取自动化测量，大部分由于设计的测量系统不便于成型器的调型换道，影响钢管成型器调型，且容易在调型时被吊具碰坏，生产现场适应性较差。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种基于三点定圆原理的螺旋焊管管径在线测量系统，该系统调型方便、生产现场适应性强、精度高。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
螺旋焊管在线管径测量系统，包括三个滑动式支撑架、成型器蜗轮蜗杆7、巴鲁夫传感器8，三个激光测距仪，PLC10，上位机11，其特征在于：滑动式支撑架一4和滑动式支撑架二5装在成型器蜗轮蜗杆7上，滑动式支撑架三6安装于成型器本体9左下角，三个滑动式支撑架均可左右伸缩；巴鲁夫传感器8安装于成型器本体侧面，获取三个激光测距仪的Y坐标变化值；三个激光测距仪分别安装在三个滑动式支撑架上，分别用于采集钢管的A点纵坐标、B点横坐标、C点纵坐标，采集的数据经PLC10采集后经上位机11计算并显示出来。
还包括三个定位磁铁12，三个定位磁铁12分别装在测量系统框架上且位于三个滑动式支撑架附近，三个滑动式支撑架上装有磁铁，定位磁铁12利用磁铁之间的吸力实现滑动式支撑架定位。
A点、B点、C点分别位于钢管截面的最顶端、最侧端、最底端。
本发明的积极效果为：该系统中设计的滑动式支架能便于钢管成型器调型，不影响调型，且不容易在生产调型时候被吊具碰坏，适应新较强；支架能方便的根据管径变化进行调整；测量原理是基于钢管上三点实时坐标来计算的，生产现场的的钢管振动不影响测量精度；该系统测量速度快，实时性好。测量精度高，获取钢管表面3点坐标，用三点定圆法计算钢管管径，结果准确率高。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
参见附图1：滑动式支撑架一4和滑动式支撑架二5安装于成型器蜗轮蜗杆7上，滑动式支撑架三6安装于成型器本体9左下角，3个滑动式支撑架均可左右伸缩；巴鲁夫传感器8安装于成型器本体9侧面，获取调型后相关激光测距仪的Y坐标变化值；3个激光测距仪分别安装在3个滑动式支撑架上，分别用于采集钢管的A点纵坐标，B点横坐标，C点纵坐标，A点、B点、C点分别位于钢管截面的最顶端、最侧端、最底端。三个定位磁铁12分别装在测量系统框架上且位于三个滑动式支撑架附近，三个滑动式支撑架上装有磁铁，定位磁铁12利用磁铁之间相互的吸力来实现滑动式支撑架定位。采集的数据经PLC10采集后经上位机11计算并显示出来。
当车间进行生产调型时候，操作工可将滑动式支撑架一4、滑动式支撑架二5、滑动式支撑架三6向左边滑动，离开调型区域；调型过程中，滑动式支撑架一4、滑动式支撑架二5随着成型器蜗轮蜗杆7一起升降，其升降的Y轴位移被巴鲁夫传感器 8采集，送至PLC 10；生产过程中，3个滑动式支撑架右移遇到定位磁铁12自动定位，而安装在3个滑动式支撑架上的激光测距仪一1、激光测距仪二2、激光测距仪三3分别采集的离钢管表面的距离数据送入PLC 10，PLC 10 综合采集数据和上位机11上操作人员设置的各支撑杆的长度标定值，经程序计算，得出A,B,C三点坐标。通过数学中的三点定圆原理计算得出实时管径以及3秒内钢管移动区域平均管径以及周长值，送入上位机进行显示和超差报警。

Claims (3)

1.螺旋焊管在线管径测量系统，包括三个滑动式支撑架、成型器蜗轮蜗杆（7）、巴鲁夫传感器（8），三个激光测距仪，PLC（10），上位机（11），其特征在于：滑动式支撑架一（4）和滑动式支撑架二（5）装在成型器蜗轮蜗杆（7）上，滑动式支撑架三（6）安装于成型器本体（9）左下角，三个滑动式支撑架均可左右伸缩；巴鲁夫传感器（8）安装于成型器本体侧面，获取三个激光测距仪的Y坐标变化值；三个激光测距仪分别安装在三个滑动式支撑架上，分别用于采集钢管的A点纵坐标、B点横坐标、C点纵坐标，采集的数据经PLC（10）采集后经上位机（11）计算并显示出来。
2.根据权利要求1所述的螺旋焊管在线管径测量系统，其特征在于：还包括三个定位磁铁（12），三个定位磁铁（12）分别装在测量系统框架上且位于三个滑动式支撑架附近，三个滑动式支撑架上装有磁铁，定位磁铁（12）利用磁铁之间的吸力实现滑动式支撑架定位。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋焊管在线管径测量系统，其特征在于：A点、B点、C点分别位于钢管截面的最顶端、最侧端、最底端。
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