CN110631481B - 一种钢材外形参数测量方法及系统 - Google Patents

一种钢材外形参数测量方法及系统 Download PDF

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CN110631481B CN201911051121.8A CN201911051121A CN110631481B CN 110631481 B CN110631481 B CN 110631481B CN 201911051121 A CN201911051121 A CN 201911051121A CN 110631481 B CN110631481 B CN 110631481B
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Abstract

本发明公开了一种钢材的外形参数测量方法及系统,该方法包括:利用分别设置于钢材任一直径两端延长线上的第一传感器和第二传感器沿钢材长度方向进行位移扫描;对位移数据进行平滑滤波处理;利用平均值将平滑滤波处理后的数据划分为多个子集,并求得L1‑LEN、L1、H1‑LEN、H1、L2‑LEN、L2、H2‑LEN和H2;利用L1‑LEN、L1、H1‑LEN、H1、L2‑LEN、L2、H2‑LEN和H2获得钢材的外形参数数据。该方法无需手动测量,测量速度快,测量精度高,相比传统的利用游标卡尺的人工检测,不易受到人为因素的干扰,检测过程的稳定性好,而且对检测人员的要求低,同时该方法可同时测得钢材很多外形参数,如钢材为螺纹钢时,可获得表面螺纹的螺距、螺纹高度等数据,也可得出螺旋肋钢的肋宽、肋距和肋高等数据。

Description

一种钢材外形参数测量方法及系统
技术领域
本发明涉及钢材外形参数测量领域,特别是涉及一种钢材外形参数测量方法及系统。
背景技术
现有技术中,如螺纹钢、螺旋肋钢等钢材的外形参数通常包括肋高、肋宽和基圆等,对于钢材的外形参数测量通常有接触式测量和非接触式测量,在接触式测量中,大多借助游标卡尺、或者如公开号为CN206192251U的中国专利公开用于测量截面为圆形的产品外形的通止规等手持工具,需要手动操作,存在读数误差、耗费人力、测量时间长等问题。非接触式测量方法中典型的为影像测量法,通过测量钢材的投影来测量外径等外形参数,该方法存在投影误差、且成本较高等问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种钢材的外形参数测量方法及系统
为了实现本发明的上述目的,根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种钢材外形参数测量方法,包括:
步骤S1,利用分别设置于钢材任一直径两端延长线上的第一传感器和第二传感器沿钢材长度方向进行位移扫描;
所述第一传感器用于检测第一传感器与钢材表面的径向距离;
所述第二传感器用于检测第二传感器与钢材表面的径向距离;
步骤S2,对第一传感器获得的位移数据进行平滑滤波处理后,获得第一数据集合(S1,L1);
对第二传感器获得的位移数据进行平滑滤波处理后,获得第二数据集合(S2,L2);
所述S1表示第一传感器沿钢材长度方向移动过程中与钢材表面的径向距离集合,L1表示第一传感器沿钢材长度方向前进的距离集合,集合S1和集合L1中的元素一一对应;
所述S2表示第二传感器沿钢材长度方向移动过程中与钢材表面的径向距离集合,L2表示第二传感器沿钢材长度方向前进的距离集合,集合S2和集合L2中的元素一一对应;
步骤S3,求取集合S1的平均值
Figure GDA0002816775810000021
利用平均值
Figure GDA0002816775810000022
为界限将第一数据集合(S1,L1)按照L1的分布区间分别交叉划分为多个第一子集(S11,L11)和多个第二子集(S12,L12);
其中,集合S12中的元素小于
Figure GDA0002816775810000023
集合S11中的元素大于
Figure GDA0002816775810000024
求取多个第一子集(S11,L11)中L11区间横向长度的平均值,记为L2_LEN;求取多个第一子集(S11,L11)中所有S11的平均值记为L2;求取多个第二子集(S12,L12)中L12区间横向长度的平均值,记为H2_LEN;求取多个第二子集(S12,L12)中所有S12的平均值记为H2;
求取集合S2的平均值
Figure GDA0002816775810000031
利用平均值
Figure GDA0002816775810000032
为界限将第二数据集合(S2,L2)按照L2的分布区间分别交叉划分为多个第三子集(S23,L23)和多个第四子集(S24,L24);
其中,集合S24中的元素小于
Figure GDA0002816775810000033
集合S23中的元素大于
Figure GDA0002816775810000034
求取多个第三子集(S23,L23)中L23区间横向长度的平均值,记为H1_LEN;求取多个第三子集(S23,L23)中所有S23的平均值记为H1;求取多个第四子集(S24,L24)中L24区间横向长度的平均值,记为L1_LEN;求取多个第四子集(S24,L24)中所有S24平均值记为L1;
步骤S4,利用L1_LEN、L1、H1_LEN、H1、L2_LEN、L2、H2_LEN和H2获得钢材的外形参数数据。
上述技术方案的有益效果为:该方法无需手动测量,测量速度快,测量精度高,相比传统的人工视觉检测,不易受到人为因素的干扰,检测过程的稳定性好,而且对检测人员的要求低,同时该方法可同时测得钢材多个外形参数,如钢材为螺纹钢时,可获得表面螺纹的螺距、螺纹高度等数据,也可得出螺旋肋钢的肋宽、肋距和肋高等数据。
为了实现本发明的上述目的,根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种钢材外形参数测量系统,包括底座、设于底座上的托板和用于驱动托板沿钢材的长度方向运动的驱动组件,所述的托板上设有位于钢材一侧的第一传感器和位于钢材另一侧的与第一传感器正对设置的第二传感器,第一传感器和第二传感器分别位于钢材同一直径的两端延长线上;
所述底座的一端设有侧板一,其另一端设有侧板二,所述的托板设于侧板一与侧板二之间;
所述驱动组件包括一端穿设在侧板一内的可沿自身中轴线转动的螺杆和与螺杆传动连接的电机二,所述螺杆的另一端穿设在侧板二内,所述的托板上设有螺纹孔三,所述的螺杆与螺纹孔三配合设置;
还包括检测托板沿钢材的长度方向移动距离的距离传感器,以及处理器;
所述处理器通过驱动电机二转动来控制托板沿钢材的长度方向移动,同时接收第一传感器、第二传感器和距离传感器的输出信号,并按照本发明所述的钢材外形参数测量方法测量并获得钢材的外形参数。
上述技术方案的有益效果为:该方法无需手动测量,测量速度快,测量精度高,相比传统的人工视觉检测,不易受到人为因素的干扰,检测过程的稳定性好,而且对检测人员的要求低,同时该方法可同时测得钢材多个外形参数,如钢材为螺纹钢时,可获得表面螺纹的螺距、螺纹高度等数据,也可得出螺旋肋钢的肋宽、肋距和肋高等数据。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中钢材外形参数测量方法的总体流程示意图;
图2是本发明一具体实施方式中钢材外形参数测量方法的第一数据集合和第二数据集合坐标示意图;
图3是本发明钢材外形参数测量方法在第一种应用场景中的流程示意图;
图4是本发明钢材外形参数测量方法在第二种应用场景中的流程示意图;
图5是本发明一具体实施方式中钢材外形参数测量系统的结构示意图;
图6是本发明一具体实施方式中钢材外形参数测量系统的状态示意图;
图7是本发明一具体实施方式中钢材外形参数测量系统的部分结构示意图;
图8是本发明一具体实施方式中钢材外形参数测量系统的又一部分结构示意图;
图9是本发明一具体实施方式中计算螺旋肋钢肋宽的几何关系示意图。
图中,1、底座;2、托板;3、第一传感器;4、第二传感器;5、U型架;6、导杆;7、滑块一;8、滑块二;9、丝杠;10、电机一;11、齿轮组;12、光栅尺;13、光栅读头;14、支座一;15、支座二;16、磁性块一;17、磁性块二;18、V型槽一;19、V型槽二;20、侧板一;21、侧板二;22、螺杆;23、电机二;24、导槽。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明公开了一种钢材外形参数测量方法,在一种优选实施方式中,其流程示意图如图1所示,具体包括:
步骤S1,利用分别设置于钢材任一直径两端延长线上的第一传感器和第二传感器沿钢材长度方向进行位移扫描;
第一传感器用于检测第一传感器与钢材表面的径向距离;
第二传感器用于检测第二传感器与钢材表面的径向距离;
步骤S2,对第一传感器获得的位移数据进行平滑滤波处理后,获得第一数据集合(S1,L1);
对第二传感器获得的位移数据进行平滑滤波处理后,获得第二数据集合(S2,L2);
S1表示第一传感器沿钢材长度方向移动过程中与钢材表面的径向距离集合,L1表示第一传感器沿钢材长度方向前进的距离集合,集合S1和集合L1中的元素一一对应;
S2表示第二传感器沿钢材长度方向移动过程中与钢材表面的径向距离集合,L2表示第二传感器沿钢材长度方向前进的距离集合,集合S2和集合L2中的元素一一对应;
步骤S3,求取集合S1的平均值
Figure GDA0002816775810000061
利用平均值
Figure GDA0002816775810000062
为界限将第一数据集合(S1,L1)按照L1的分布区间分别交叉划分为多个第一子集(S11,L11)和多个第二子集(S12,L12);图2对其中一个第一子集(S11,L11)和一个第二子集(S12,L12)进行了示意;
其中,集合S12中的元素小于
Figure GDA0002816775810000071
集合S11中的元素大于
Figure GDA0002816775810000072
求取多个第一子集(S11,L11)中L11区间横向长度的平均值,记为L2_LEN;求取多个第一子集(S11,L11)中所有S11的平均值记为L2;求取多个第二子集(S12,L12)中L12区间横向长度的平均值,记为H2_LEN;求取多个第二子集(S12,L12)中所有S12的平均值记为H2;
求取集合S2的平均值
Figure GDA0002816775810000073
利用平均值
Figure GDA0002816775810000074
为界限将第二数据集合(S2,L2)按照L2的分布区间分别交叉划分为多个第三子集(S23,L23)和多个第四子集(S24,L24);图2对其中一个第三子集(S23,L23)和一个第四子集(S24,L24)进行了示意;
其中,集合S24中的元素小于
Figure GDA0002816775810000075
集合S23中的元素大于
Figure GDA0002816775810000076
求取多个第三子集(S23,L23)中L23区间横向长度的平均值,记为H1_LEN;求取多个第三子集(S23,L23)中所有S23的平均值记为H1;求取多个第四子集(S24,L24)中L24区间横向长度的平均值,记为L1_LEN;求取多个第四子集(S24,L24)中所有S24平均值记为L1;
步骤S4,利用L1_LEN、L1、H1_LEN、H1、L2_LEN、L2、H2_LEN和H2获得钢材的外形参数数据。
在本实施方式中,第一传感器和第二传感器可设置在钢材水平直径的两端延长线上,也可设置在钢材竖直直径的两端延长线上。第一传感器和第二传感器优选但不限于为激光位移传感器。
在本实施方式中,对第一传感器获得的位移数据和第二传感器获得的位移数据进行平滑滤波处理可采用现有的平滑滤波方法,如邻域平滑滤波或中值平滑滤波。图2所示,钢材为螺纹钢或者为螺旋肋钢时,以第一传感器或第二传感器道钢材表面的距离为纵坐标,以第一传感器或第二传感器沿钢材长度方向的移动距离为纵坐标,获得的第一数据集合(S1,L1)和第二数据集合(S2,L2)波形示意图。
在本实施方式中,多个第一子集(S11,L11)中的各集合L11不相同,但各集合L11的横向长度差距不大,比较接近。同样地,多个第二子集(S12,L12)中的各集合L12不相同,但各集合L12的横向长度差距不大,比较接近。
在本实施方式中,第一传感器和第二传感器可在钢材长度方向每移动固定距离,获取此处与钢材表面的距离,该固定距离可在1-100μm范围区间内取值。
在本实施方式中,第一传感器和第二传感器之间的距离设为D,该值可固定。
在本发明的一种应用场景中,当钢材为螺旋肋钢时,该方法的流程示意图如图3所示,外形参数包括肋高、基圆直径、外廓直径、导程和肋宽五者中的全部或部分;
肋高为:
Figure GDA0002816775810000081
基圆直径为:D-H1-H2,D表示第一传感器和第二传感器之间的距离,当第一传感器和第二传感器选择激光位移传感器时,D即图3中的两激光距离;
外廓直径为:D-L1-L2;
导程p为:(H1_LEN+L1_LEN)*4;
肋宽为:
Figure GDA0002816775810000082
d表示基圆直径;
Figure GDA0002816775810000083
表示第一传感器和第二传感器扫描肋宽的平均值;p表示导程,如图2所示。肋宽的计算几何关系图如图9所示,根据相似三角形定理换算求得肋宽W,其中,W1表示斜宽,为L1_LEN;C表示钢筋的基圆周长,C=d*π。
在本发明的一种应用场景中,当钢材为螺纹钢时,该方法的流程示意图如图4所示,外形参数包括横肋中点高、内径或横肋间距三者中的全部或部分;
横肋中点高为:
Figure GDA0002816775810000091
内径为:D-H1-H2,D表示第一传感器和第二传感器之间的距离,当第一传感器和第二传感器选择激光位移传感器时,D即图4中的两激光距离;
横肋间距为:
Figure GDA0002816775810000092
在本发明的一种优选实施方式中,第一传感器和第二传感器同步扫描,便于同步数据,有利于快速计算。
在本发明的一种优选实施方式中,第一传感器和/或第二传感器沿钢材长度方向从钢材首端扫描到钢材末端,便于获得较多数据,使测得的结果更准确。
本发明还公开了一种钢材外形参数测量系统,在一种优选实施方式中,该系统结构示意图如图5所示,包括底座1、设于底座1上的托板2和用于驱动托板2沿钢材的长度方向运动的驱动组件,托板1上设有位于钢材一侧的第一传感器3和位于钢材另一侧的与第一传感器3正对设置的第二传感器4,第一传感器3和第二传感器4分别位于钢材同一直径的两端延长线上;
底座1的一端设有侧板一20,其另一端设有侧板二21,托板2设于侧板一20与侧板二21之间;
驱动组件包括一端穿设在侧板一20内的可沿自身中轴线转动的螺杆22和与螺杆22传动连接的电机二23,螺杆22的另一端穿设在侧板二21内,托板2上设有螺纹孔三,所述的螺杆22与螺纹孔三配合设置;
还包括检测托板2沿钢材的长度方向移动距离的距离传感器,以及处理器;
处理器通过驱动电机二23转动来控制托板2沿钢材的长度方向移动,同时接收第一传感器3、第二传感器4和距离传感器的输出信号,并按照上述钢材外形参数测量方法测量并获得钢材的外形参数。
在本实施方式中,距离传感器优选的为沿钢材的长度方向的磁栅传感器或光栅传感器,在托板2的移动路径上设置有磁栅尺或光栅尺,在托板2上设置有与磁栅尺或光栅尺配套使用的磁栅头或光栅头,处理器通过从磁栅头或光栅头读取数据就可获得托板2沿钢材的长度方向的移动距离,该移动距离可等效为第一传感器和/或第二传感器沿钢材的长度方向的移动距离。
在本实施方式中,如图5所示,优选的,在底座1上设有导槽24,托板2滑动设于导槽24内,且侧板一20和侧板二21位于导槽24的两端处。当电机二23工作时,带动螺杆22绕自身中轴线转动,在螺纹孔二与螺杆22的配合并在导槽24的限位作用下,托板2直线运动。
在一种优选实施方式中,如图7和图8所示,托板2上设有U型架5,U型架5上穿设有水平延伸且与钢材垂直的导杆6,导杆6上滑动设有滑块一7和滑块二8,第一传感器3设置在滑块一7上,第二传感器4设置在滑块二8上;
如图8所示,调距组件包括穿设在U型架5上的可沿自身中轴线转动的丝杠9,丝杠9与导杆6平行,丝杠9上具有外螺纹一和外螺纹二,外螺纹二的旋向与外螺纹一的旋向相反,滑块一7上具有与外螺纹一配合的螺纹孔一,滑块二8上具有与外螺纹二配合的螺纹孔二。
在本实施方式中,丝杠9同轴固定在U型架5上,当丝杠9沿自身中轴线顺时针转动时,在导杆6的导向作用下以及螺纹配合关系下,滑块一7与滑块二8相对运动;当丝杠9沿自身中轴线逆时针转动时,滑块一7与滑块二8相反运动。为了提高滑块一7与滑块二8运动的稳定性,将导杆6设置为两个且相互平行,两导杆6分别位于丝杠9的两侧,滑块一7同时与两导杆6滑动配合,滑块二8同时与两导杆6滑动配合。为了实现丝杠9的转动,丝杠9的两端与U型架5之间分别设置轴承。
在本实施方式中,优选的,如图7和图8所示,底座1上设有电机一10,电机一10的输出轴通过齿轮组11与丝杠9传动连接。电机一10的正反转将控制丝杠9的正反转,从而实现自动调节滑块一7与滑块二8之间距离的目的。齿轮组11包括同轴固定在电机一10输出轴上的齿轮一和同轴固定在丝杠9上的齿轮二,齿轮二与齿轮一啮合。
在一种优选实施方式中,放置架包括设于底座1上的支座一14和支座二15,定位结构包括设于支座一14上的磁性块一16和设于支座二15上的磁性块二17,磁性块一16的侧部设有水平延伸的V型槽一18,磁性块二17的侧部设有与V型槽一18同向延伸的V型槽二19。
在本实施方式中,V型槽一18与V型槽二19的朝向相同,检测时将钢材放入V型槽一18与V型槽二19内,通过磁性将钢材吸引住。被定位的钢材与导杆6垂直。
在一种优选实施方式中,如图7和图8所示,测距组件包括一端固定在滑块一7/滑块二8上的光栅尺12和设于滑块二8/滑块一7上的光栅读头13,光栅尺12水平延伸且与钢材垂直,滑块二8/滑块一7上设有滑槽,光栅尺12的另一端穿设在滑槽内,光栅读头13设于滑槽的侧壁且与光栅尺12正对设置。
在本实施方式中,检测钢材的外形尺寸时,将钢材的一端放入V型槽一18内,将钢材的另一端放入V型槽二19内,如图6所示,通过磁性块一16与磁性块二17的磁吸力固定住钢材,电机一10启动,驱动丝杠9的转动来调节第一传感器3与第二传感器4的位置,调整到位后,通过光栅读头13读取光栅尺12上的数值得到第一传感器3与第二传感器4的距离D,并按照本发明的钢材外形参数测量方法获得钢材的外形参数。
本钢材外形参数测量系统通过V型槽一18与V型槽二19对钢材进行定位,钢材可在磁力的作用下自动对中,使钢材的中轴线与丝杠垂直,同时保证不同直径钢材的中轴线所处的高度相同,当对不同直径的钢材进行检测时无需上下调整第一传感器3与第二传感器4的高度,节省调节时间,提高检测效率与检测精度。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钢材外形参数测量方法,其特征在于,包括:
步骤S1,利用分别设置于钢材任一直径两端延长线上的第一传感器和第二传感器沿钢材长度方向进行位移扫描;
所述第一传感器用于检测第一传感器与钢材表面的径向距离;
所述第二传感器用于检测第二传感器与钢材表面的径向距离;
步骤S2,对第一传感器获得的位移数据进行平滑滤波处理后,获得第一数据集合(S1,L1);
对第二传感器获得的位移数据进行平滑滤波处理后,获得第二数据集合(S2,L2);
所述S1表示第一传感器沿钢材长度方向移动过程中与钢材表面的径向距离集合,L1表示第一传感器沿钢材长度方向前进的距离集合,集合S1和集合L1中的元素一一对应;
所述S2表示第二传感器沿钢材长度方向移动过程中与钢材表面的径向距离集合,L2表示第二传感器沿钢材长度方向前进的距离集合,集合S2和集合L2中的元素一一对应;
步骤S3,求取集合S1的平均值
Figure FDA0002816775800000011
利用平均值
Figure FDA0002816775800000012
为界限将第一数据集合(S1,L1)按照L1的分布区间分别交叉划分为多个第一子集(S11,L11)和多个第二子集(S12,L12);
其中,集合S12中的元素小于
Figure FDA0002816775800000013
集合S11中的元素大于
Figure FDA0002816775800000014
求取多个第一子集(S11,L11)中L11区间横向长度的平均值,记为L2_LEN;求取多个第一子集(S11,L11)中所有S11的平均值记为L2;求取多个第二子集(S12,L12)中L12区间横向长度的平均值,记为H2_LEN;求取多个第二子集(S12,L12)中所有S12的平均值记为H2;
求取集合S2的平均值
Figure FDA0002816775800000021
利用平均值
Figure FDA0002816775800000022
为界限将第二数据集合(S2,L2)按照L2的分布区间分别交叉划分为多个第三子集(S23,L23)和多个第四子集(S24,L24);
其中,集合S24中的元素小于
Figure FDA0002816775800000023
集合S23中的元素大于
Figure FDA0002816775800000024
求取多个第三子集(S23,L23)中L23区间横向长度的平均值,记为H1_LEN;求取多个第三子集(S23,L23)中所有S23的平均值记为H1;求取多个第四子集(S24,L24)中L24区间横向长度的平均值,记为L1_LEN;求取多个第四子集(S24,L24)中所有S24平均值记为L1;
步骤S4,利用L1_LEN、L1、H1-LEN、H1、L2_LEN、L2、H2_LEN和H2获得钢材的外形参数数据。
2.如权利要求1所述的钢材外形参数测量方法,其特征在于,当所述钢材为螺旋肋钢时,所述外形参数包括肋高、基圆直径、外廓直径、导程和肋宽五者中的全部或部分;
所述肋高为:
Figure FDA0002816775800000025
所述基圆直径为:D-H1-H2,所述D表示第一传感器和第二传感器之间的距离;
所述外廓直径为:D-L1-L2;
所述导程为:(H1_LEN+L1_LEN)*4;
所述肋宽为:
Figure FDA0002816775800000026
所述d表示基圆直径,所述p表示导程。
3.如权利要求1所述的钢材外形参数测量方法,其特征在于,当所述钢材为螺纹钢时,所述外形参数包括横肋中点高、内径或横肋间距三者中的全部或部分;
所述横肋中点高为:
Figure FDA0002816775800000031
所述内径为:D-H1-H2,所述D表示第一传感器和第二传感器之间的距离;
所述横肋间距为:
Figure FDA0002816775800000032
4.如权利要求1所述的钢材外形参数测量方法,其特征在于,所述第一传感器和第二传感器同步扫描。
5.如权利要求1所述的钢材外形参数测量方法,其特征在于,所述第一传感器和/或第二传感器沿钢材长度方向从钢材首端扫描到钢材末端。
6.一种钢材外形参数测量系统,其特征在于,包括底座、设于底座上的托板和用于驱动托板沿钢材的长度方向运动的驱动组件,其特征在于,所述的托板上设有位于钢材一侧的第一传感器和位于钢材另一侧的与第一传感器正对设置的第二传感器,第一传感器和第二传感器分别位于钢材同一直径的两端延长线上;
所述底座的一端设有侧板一,其另一端设有侧板二,所述的托板设于侧板一与侧板二之间;
所述驱动组件包括一端穿设在侧板一内的可沿自身中轴线转动的螺杆和与螺杆传动连接的电机二,所述螺杆的另一端穿设在侧板二内,所述的托板上设有螺纹孔三,所述的螺杆与螺纹孔三配合设置;
还包括检测托板沿钢材的长度方向移动距离的距离传感器,以及处理器;
所述处理器通过驱动电机二转动来控制托板沿钢材的长度方向移动,同时接收第一传感器、第二传感器和距离传感器的输出信号,并按照权利要求1-5之一所述的方法测量并获得钢材的外形参数。
7.如权利要求6所述的钢材外形参数测量系统,其特征在于,所述的托板上还设有用于调节第一传感器与第二传感器距离的调距组件以及用于测量第一传感器与第二传感器距离的测距组件;
所述的底座上设有放置架,所述的放置架上设有用于定位钢材并使不同直径钢材的中轴线处于同一高度的定位结构;
所述的托板上设有U型架,所述的U型架上穿设有水平延伸且与钢材垂直的导杆,所述的导杆上滑动设有滑块一和滑块二,第一传感器设置在滑块一上,上述的第二传感器设置在滑块二上。
8.如权利要求7所述的钢材外形参数测量系统,其特征在于,所述测距组件包括一端固定在滑块一/滑块二上的光栅尺和设于滑块二/滑块一上的光栅读头,所述的光栅尺水平延伸且与钢材垂直,所述的滑块二/滑块一上设有滑槽,所述光栅尺的另一端穿设在滑槽内,所述的光栅读头设于滑槽的侧壁且与光栅尺正对设置。
9.如权利要求7所述的钢材外形参数测量系统,其特征在于,所述托板上设有U型架,所述U型架上穿设有水平延伸且与钢材垂直的导杆,所述导杆上滑动设有滑块一和滑块二,第一传感器设置在滑块一上,第二传感器设置在滑块二上;
所述调距组件包括穿设在U型架上的可沿自身中轴线转动的丝杠,所述丝杠与导杆平行,所述的丝杠上具有外螺纹一和外螺纹二,所述外螺纹二的旋向与外螺纹一的旋向相反,所述的滑块一上具有与外螺纹一配合的螺纹孔一,所述的滑块二上具有与外螺纹二配合的螺纹孔二。
10.如权利要求9所述的钢材外形参数测量系统,其特征在于,所述的放置架包括设于底座上的支座一和支座二,所述定位结构包括设于支座一上的磁性块一和设于支座二上的磁性块二,所述磁性块一的侧部设有水平延伸的V型槽一,所述磁性块二的侧部设有与V型槽一同向延伸的V型槽二。
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CN111089541A (zh) * 2020-01-20 2020-05-01 常州奥瑞克精密测量系统有限公司 一种激光测厚仪扫描机构
CN112611349A (zh) * 2020-11-26 2021-04-06 河北汉光重工有限责任公司 一种自动化检测托盘外形尺寸的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6772091B1 (en) * 1998-12-08 2004-08-03 Geophysical Survey Systems, Inc. Determining the depth of reinforcing bars in a concrete structure using electromagnetic signals
CN101839692B (zh) * 2010-05-27 2012-09-05 西安交通大学 单相机测量物体三维位置与姿态的方法
US10296554B2 (en) * 2013-03-01 2019-05-21 Nanometrics Incorporated Correction of angular error of plane-of-incidence azimuth of optical metrology device
US9514851B2 (en) * 2013-03-12 2016-12-06 Westinghouse Electric Company Llc Rib-type roughness design for improved heat transfer in PWR rod bundles
ITMI20131966A1 (it) * 2013-11-26 2015-05-27 Datalogic IP Tech Srl Sensore di distanza senza contatto e metodo per effettuare una misura di distanza senza contatto
CN104880154B (zh) * 2015-06-03 2016-05-11 西安交通大学 一种物联网双目视觉变焦动态目标跟踪试验系统平台与测距方法
CN106643982B (zh) * 2016-11-30 2019-06-18 清华大学 一种基于声波共振频率的液位测量方法
CN108877949B (zh) * 2018-06-11 2021-04-27 吉林大学 基于孤立森林算法和投票机制的唐氏综合症筛查方法
CN209131599U (zh) * 2018-12-11 2019-07-19 湖北民族学院 零件外形检测装置

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