CN110682162B - 基于壁厚测量结果的钢管切割系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于壁厚测量结果的钢管切割系统，包括壁厚测量装置、输送平台、切割装置和控制器，壁厚测量装置用于对钢管各个区段的壁厚进行测量，将测量结果发送给控制器，并将壁厚测量完成后的钢管输送给输送平台，输送平台的入口处设置有红外位置传感器，红外位置传感器在检测到有钢管输送至输送平台的入口时，向控制器发送到位信号，输送平台将壁厚测量完成后的钢管输送到切割装置中，控制器在接收到所述到位信号后，根据输送平台的输送速度，确定当前输送至切割装置中的钢管的区段，若该区段的壁厚不合格，则控制切割装置对该区段进行切割。本发明可以避免钢管因某个区段不合格而整体报废，使得可能报废的钢管得到充分利用。

Description

基于壁厚测量结果的钢管切割系统

技术领域

本发明属于钢管切割领域，具体涉及一种基于壁厚测量结果的钢管切割系统。

背景技术

随着建筑行业的不断兴起，如何提高建筑质量成为人们逐渐关注的问题。钢管在建筑行业中的使用量很大，钢管在被生成出来后需要进行质量检测，当各项质量达标后才能进入市场，目前钢管在进行质量检测时，只要钢管的某个部位不达标，那么整根钢管都会报废，这样导致钢管的报废率较高，无法使报废的钢管也获得充分的利用。

发明内容

本发明提供一种基于壁厚测量结果的钢管切割系统，以解决目前钢管只要某个部位不达标，就会被整根报废，报废的钢管无法获得充分利用的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于壁厚测量结果的钢管切割系统，包括壁厚测量装置、输送平台、切割装置和控制器，所述壁厚测量装置用于对钢管各个区段的壁厚进行测量，将测量结果发送给所述控制器，并将壁厚测量完成后的钢管输送给所述输送平台，所述输送平台的入口处设置有红外位置传感器，所述红外位置传感器在检测到有钢管输送至所述输送平台的入口时，向所述控制器发送到位信号，所述输送平台将壁厚测量完成后的钢管输送到切割装置中，所述控制器在接收到所述到位信号后，根据所述输送平台的输送速度，确定当前输送至所述切割装置中的钢管的区段，若该区段的壁厚不合格，则控制所述切割装置对该区段进行切割。

在一种可选的实现方式中，所述壁厚测量装置包括用于向右横向输送钢管的第一输送装置，所述第一输送装置的左侧设置有竖直的挡板，所述挡板上设置有与钢管各个区段对应的第一红外测距传感器阵列，针对每个区段对应的第一红外测距传感器阵列，其包括沿上下方向设置的多个第一红外测距传感器，且每个第一红外测距传感器都用于检测该区段的钢管外壁对应位置与该挡板之间的直线距离，并将检测到的直线距离信息发送给控制器；所述第一输送装置的后侧设置有第一传送机构，所述第一传送机构的第一传送带上固定有向第一输送装置方向延伸的第一检测圆杆，所述第一检测圆杆插入所述钢管内且与所述钢管同轴，所述第一检测圆杆的外表面上设置有与所述钢管各个区段对应的第二红外测距传感器阵列，每个第二红外测距传感器阵列都包括多个位于同一圆截面且可与该区段中第一红外测距传感器对应的第二红外测距传感器，每个第二红外测距传感器都用于检测该区段钢管内壁对应位置与该第一检测圆杆外表面之间的径向距离，并将检测到的径向距离信息发送给控制器；针对每个区段，其上相互对应的第一红外测距传感器所检测到的外壁对应位置与第二红外测距传感器所检测到的内壁对应位置之间的连接线，在理论上与所述第一检测圆杆的轴线相交，针对每个区段上对应的第一红外测距传感器和第二红外测距传感器，所述控制器根据对应的直线距离信息和径向距离信息，确定该区段对应位置处壁厚，所述在理论上是指假定相互对应的第一红外测距传感器检测到的外壁对应位置以及第二红外测距传感器检测到的内壁对应位置都平整；

所述控制器在接收到直线距离信息和径向距离信息的预设时间后，确定该钢管面向该挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量完成，每次确定该钢管面向该挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量完成后，都控制所述第一输送装置将钢管向右横向输送对应距离，同时控制所述第一传送带带动所述第一检测圆杆向右移动对应距离，以依次将该钢管的其他侧面向该挡板，从而利用该第一红外测距传感器阵列和第二红外测距传感器阵列，对该钢管其他侧上各个对应位置处的壁厚进行测量。

在另一种可选的实现方式中，所述控制器在根据对应的直线距离信息和径向距离信息，确定该区段对应位置处的壁厚时，按照以下公式进行计算：

h’＝h-(x’-x)-(y’-y)+w，其中h’表示实际壁厚，h表示该区段对应位置处内壁和外壁都平整时的理论壁厚，x’表示实际直线距离，x表示该区段对应位置处内壁和外壁都平整时的理论直线距离，y’表示实际径向距离，y表示该区段对应位置处内壁和外壁都平整时的理论径向距离，w为修正值，其根据钢管的外径以及第一红外测距传感器与钢管之间的位置关系来确定。

在另一种可选的实现方式中，所述第一输送装置包括多个辊轴以及控制各个辊轴转动的第一电机，所述控制器在每次确定该钢管面向该挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量完成后，都控制所述第一电机带动辊轴转动，以使辊轴带动所述辊轴上的钢管向右横向输送对应距离。

在另一种可选的实现方式中，所述第一传送带上设置有可沿上下方向伸缩的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆固定有第二电机，所述第二电机与该第一检测圆杆连接，用于带动该第一检测圆杆轴向转动，针对每个区段，所述第一检测圆杆的外表面上设置有该区段对应的多组第二红外测距传感器阵列，各组第二红外测距传感器阵列与不同外径的钢管对应；所述第一检测圆杆位于两左右相邻辊轴中间；

所述控制器在接收到待测量钢管的外径参数后，控制所述第一传送机构传送，带动所述第一检测圆杆左右移动，并根据当前第一检测圆杆与辊轴之间的位置关系控制第一电动伸缩杆伸缩，带动所述第一检测圆杆上下移动，直至所述第一检测圆杆移动至第一位置处，此时钢管被输送至位于第一检测圆杆下方的辊轴上的同时，钢管内穿入第一检测圆杆，并且此时该第一检测圆杆与该钢管同轴；控制所述第二电机转动，将该第一检测圆杆上与该外径对应的一组第二红外测距传感器阵列旋转至对应位置处，以使该组第二红外测距传感器阵列中的每个第二红外测距传感器所检测的内壁对应位置与其对应第一红外测距传感器所检测的外壁对应位置的连接线，在理论上都与该第一检测圆杆的轴线相交。

在另一种可选的实现方式中，还包括第二输送装置和第三输送装置，所述第二输送装置相对于第一传送机构设置，所述第一输送装置位于所述第二输送装置与所述第一传送机构之间，所述第三输送装置位于所述第一输送装置的右侧，所述第二输送装置将钢管纵向输送至所述第一输送装置上，通过根据待测量钢管的外径参数，将对应检测圆杆移动至所述第一位置处，使得所述钢管从第二输送装置纵向输送至第一输送装置的过程中，钢管的轴心正对着对应检测圆杆的轴心，在所述钢管输送过程中对应检测圆杆逐渐插入所述钢管内并与该钢管同轴，所述第一输送装置将钢管向右横向输送至所述第三输送装置上，所述第三输送装置沿与所述第二输送装置输送方向相反的方向输送该钢管，以将对应的检测圆杆从该钢管中取出。

在另一种可选的实现方式中，所述第二输送装置包括主动轮、从动轮、向右侧倾斜的第二传送带和支撑板，所述第二传送带绕置于主动轮与从动轮之间，所述支撑板位于主动轮和从动轮之间，且与所述第二传送带的上表面贴合，所述第二传送带的右侧设置有限位板。

在另一种可选的实现方式中，所述第一输送装置的右侧也设置有竖直的挡板，所述第一传送机构的后侧还设置有第二传送机构，所述第二传送机构的传送带上设置有可沿上下方向伸缩的第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆固定有第三电机，所述第三电机与第二检测圆杆连接，用于带动该第二检测圆杆轴向转动；

针对每个对输送至所述第一输送装置上的钢管，所述控制器首先利用左侧挡板上的第一红外测距传感器阵列对钢管各个区段上对应位置进行直线距离测量，在确定该钢管面向左侧挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量所需数据已采集完成，控制所述第一输送装置将钢管向右横向输送对应距离，同时控制所述第一传送带带动所述第一检测圆杆向右移动对应距离，此后切换利用右侧挡板上的第一红外测距传感器阵列对钢管各个区段上对应位置进行直线距离测量，并控制第二传送机构和第二电动伸缩杆动作，以将第二检测圆杆移动至所述第一位置处，然后控制第二输送装置将下一钢管的轴心正对着所述第二检测圆杆的轴心，纵向输送至所述第一输送装置上，使该第二检测圆杆插入钢管，此时该第二检测圆杆与该钢管同轴。

在另一种可选的实现方式中，所述第三输送装置位于所述右侧挡板的下方。

在另一种可选的实现方式中，所述第一检测圆杆上针对各个区段设置的各个第二红外测距传感器阵列，其第二红外测距传感器在其所在截面上的分布情况相同。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过对钢管分区段进行壁厚测量，当某个区段的壁厚不合格时，直接利用切割装置将该区段切割掉，由此可以避免钢管因某个区段不合格而整体报废，从而可以降低钢管的报废率，使得可能报废的钢管得到充分利用；

2、本发明通过在壁厚测量装置中设计挡板，在挡板上设置与区段对应的第一红外测距传感器，并设计第一检测圆杆，在第一检测圆杆上设置与第一红外测距传感器对应的第二红外测距传感器，根据第一红外测距传感器检测到的直线距离和第二红外测距传感器检测到的径向距离，可以对钢管各个区段上对应位置处的壁厚进行测量，整个测量自动完成，测量效率较高，且可以对钢管中间部分的壁厚进行测量，基于钢管各个区段上的壁厚，可以更加准确地反映出钢管的整体壁厚，提高钢管整体壁厚测量准确度；此外，本发明通过设计第一输送装置，在钢管面向挡板一侧的各个对应位置上的壁厚测量完成后，控制第一输送装置将钢管向右横向输送，以将该钢管的其他侧面向该挡板，由此可以实现钢管区段圆周上各个对应位置处壁厚测量，从而可以更加准确地反映出钢管各个区段的壁厚，在对各个区段圆周上对应位置处壁厚进行测量时，并不需要人为转动钢管，而是自动将钢管的其他侧面向挡板，由此可以进一步提高测量效率；

3、本发明中壁厚测量装置针对每个区段，根据不同外径的钢管，在第一检测圆杆上设置与该区段对应的多组第二红外测距传感器阵列，控制器在接收到待测量钢管的外径参数后，确定第一检测圆杆上应使用哪组第二红外测距传感器阵列，与挡板上的第一红外测距传感器阵列相对应，由此可以实现多种不同外径尺寸钢管的壁厚测量；本发明通过设置第一电动伸缩杆和第二电机，控制器在接收到待测量钢管的外径参数后，确定为保证钢管与第一检测圆杆同轴，第一检测圆杆应到达的第一位置，对第一电动伸缩杆和第二电机进行控制，使第一检测圆杆移动到第一位置处，可以保证第一检测圆杆在插入钢管后，与钢管同轴；

4、本发明通过在壁厚测量装置中设计第二输送装置和第三输送装置，可以实现检测圆杆自动插入钢管并在插入后与钢管同轴，在壁厚测量完成后可以实现检测圆杆自动从钢管中取出，不用进行人为操作，因此可以进一步提高测量效率；

5、本发明通过在壁厚测量装置中第一输送装置的右侧也设置挡板，对下一钢管的输送以及第一红外测距传感器阵列的检测机制进行设计，可以实现同时对两根钢管进行壁厚测量；

6、本发明通过对壁厚测量装置中第二输送装置进行设计，可以保证钢管在从第二输送装置输送至第一输送装置的过程中，钢管和对应检测圆杆的轴心始终保持正对状态。

附图说明

图1是本发明基于壁厚测量结果的钢管切割系统的一个实施例结构示意图；

图2是本发明壁厚测量装置的一个实施例结构示意图；

图3是本发明壁厚测量装置中挡板上第一红外测距传感器阵列的分布示意图；

图4是图2的部分B-B视图；

图5是本发明壁厚测量装置中第一检测圆杆上第二红外测距传感器的分布示意图；

图6是本发明钢管外壁出现凹陷时的壁厚测量示意图；

图7是图2右视图下第一检测圆杆与第一传送带机构的连接关系示意图；

图8是图7的左视图；

图9是本发明壁厚测量装置的另一个实施例结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

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“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。

参见图1，为本发明基于壁厚测量结果的钢管切割系统的一个实施例结构示意图。该基于壁厚测量结果的钢管切割系统可以包括壁厚测量装置100、输送平台200、切割装置300和控制器400，所述壁厚测量装置100用于对钢管各个区段的壁厚进行测量，将测量结果发送给所述控制器400，并将壁厚测量完成后的钢管输送给所述输送平台200，所述输送平台200的入口处设置有红外位置传感器500，所述红外位置传感器500在检测到有钢管输送至所述输送平台200的入口时，向所述控制器400发送到位信号，所述输送平台200将壁厚测量完成后的钢管输送到切割装置300中，所述控制器400在接收到所述到位信号后，根据所述输送平台200的输送速度，确定当前输送至所述切割装置300中的钢管的区段，若该区段的壁厚不合格，则控制所述切割装置300对该区段进行切割。

由上述实施例可见，本发明通过对钢管分区段进行壁厚测量，当某个区段的壁厚不合格时，直接利用切割装置将该区段切割掉，由此可以避免钢管因某个区段不合格而整体报废，从而可以降低钢管的报废率，使得可能报废的钢管得到充分利用。

参见图2，为本发明壁厚测量装置的一个实施例结构示意图。该基于壁厚测量结果的钢管切割系统可以包括用于向右横向输送钢管2的第一输送装置1，所述第一输送装置1的左侧设置有竖直的挡板3，所述挡板3上设置有与钢管2各个区段对应的第一红外测距传感器阵列，结合图3所示，针对每个区段对应的第一红外测距传感器阵列，其包括沿上下方向设置的多个第一红外测距传感器，例如图3中区域A中的第一红外测距传感器阵列与钢管上的一区段A对应，且结合图4所示，每个第一红外测距传感器4都用于检测该区段的钢管2外壁对应位置与该挡板3之间的直线距离，并将检测到的直线距离信息发送给控制器(图中未示出)；所述第一输送装置1的后侧设置有第一传送机构，所述第一传送机构的第一传送带5上固定有向第一输送装置1方向延伸的第一检测圆杆6，所述第一检测圆杆6插入所述钢管2内且与所述钢管2同轴，所述第一检测圆杆6的外表面上设置有与所述钢管2各个区段对应的第二红外测距传感器阵列，结合图4和图5所示，每个第二红外测距传感器阵列都包括多个位于同一圆截面且可与该区段中第一红外测距传感器对应的第二红外测距传感器7，其中图5区域A中的第二红外测距传感器阵列与图3区域A中的第一红外测距传感器阵列对应，每个第二红外测距传感器7都用于检测该区段钢管内壁对应位置与该第一检测圆杆6外表面之间的径向距离，并将检测到的径向距离信息发送给控制器。其中，第一红外测距传感器可以发射水平红外线，利用水平红外线进行直线距离检测。

针对每个区段，其上相互对应的第一红外测距传感器4所检测到的外壁对应位置与第二红外测距传感器7所检测到的内壁对应位置之间的连接线，在理论上与所述第一检测圆杆6(第一检测圆杆6与钢管2同轴，也可以说成是与钢管2的轴线)的轴线相交。由于当钢管2的外表面对应位置处出现凹陷时，如图6所示，第一红外测距传感器4所检测到的外壁对应位置与第二红外测距传感器7所检测到的内壁对应位置之间的连接线将不与第一检测圆杆6的轴线相交，只有当钢管2的外表面对应位置处平整，不存在凹陷或者突出时，第一红外测距传感器检测到的外壁对应位置与对应第二红外测距传感器检测到的内壁对应位置的连接线才与第一检测圆杆6的轴线相交。为此，此处是使区段对应的第一红外测距传感器4所检测到的外壁对应位置与第二红外测距传感器7所检测到的内壁对应位置之间的连接线，在理论上(即假定第一红外测距传感器和第二红外测距传感器所检测到的对应位置都平整时)与所述第一检测圆杆6的轴线相交。

针对每个区段上相互对应的第一红外测距传感器和第二红外测距传感器，所述控制器根据对应的直线距离信息和径向距离信息，确定该区段对应位置处的壁厚。结合图6所示，当钢管2在对应区段的对应位置处，其外壁和内壁表面都平整时，对应第一红外测距传感器检测到的直线距离为x，即理论直线距离为x，对应第二红外测距传感器检测到的径向距离为y，即理论径向距离为y，钢管在对应位置处外壁与内壁之间的理论壁厚为h。当钢管2在对应区段的外壁和内壁对应位置处出现凹陷或突出时，对应第一红外测距传感器4检测到的直线距离为x’，即实际直线距离为x’，对应第二红外测距传感器7检测到的径向距离为y’，即实际径向距离为y’，钢管在对应位置处外壁与内壁之间的实际壁厚为h’，计算钢管在对应位置处的实际壁厚时可以将x’与x的差值a等效成钢管在第二红外测距传感器所检测的径向方向上的凹陷b，此时实际壁厚h’＝h-(x’-x)-(y’-y)。由于本发明是将a等效为b，因此为了进一步提高准确度，可以对根据上述公式计算出的实际壁厚进行修正，即h’＝h-(x’-x)-(y’-y)+w，其中w为修正值，其根据钢管的外径以及第一红外测距传感器与钢管之间的位置关系来确定。

由于在对壁厚进行测量时，通常需要对同一截面的多个位置进行测量，如果只对钢管当前面向挡板的一侧的对应位置上的壁厚进行测量，那么无法反映出该区段的整体壁厚状态，为此所述控制器在接收到直线距离信息和径向距离信息的预设时间后，确定该钢管2面向该挡板3一侧的各个对应位置的壁厚测量完成，每次确定该钢管面向该挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量完成后，都控制所述第一输送装置1将钢管2向右横向输送对应距离，同时控制所述第一传送带5带动所述第一检测圆杆6向右移动对应距离，以依次将该钢管的其他侧面向该挡板，从而利用该第一红外测距传感器阵列和第二红外测距传感器阵列，对该钢管其他侧上各个对应位置处的壁厚进行测量。

由上述实施例可见，本发明通过设计挡板，在挡板上设置与区段对应的第一红外测距传感器，并设计第一检测圆杆，在第一检测圆杆上设置与第一红外测距传感器对应的第二红外测距传感器，根据第一红外测距传感器检测到的直线距离和第二红外测距传感器检测到的径向距离，可以对钢管各个区段上对应位置处的壁厚进行测量，整个测量自动完成，测量效率较高，且可以对钢管中间部分的壁厚进行测量，基于钢管各个区段上的壁厚，可以更加准确地反映出钢管的整体壁厚，提高钢管整体壁厚测量准确度。此外，本发明通过设计第一输送装置，在钢管面向挡板一侧的各个对应位置上的壁厚测量完成后，控制第一输送装置将钢管向右横向输送，以将该钢管的其他侧面向该挡板，由此可以实现钢管区段圆周上各个对应位置处壁厚测量，从而可以更加准确地反映出钢管各个区段的壁厚，在对各个区段圆周上对应位置处壁厚进行测量时，并不需要人为转动钢管，而是自动将钢管的其他侧面向挡板，由此可以进一步提高测量效率。

为了保证第一输送装置在将钢管向右横向输送时，钢管能够实现翻转，将钢管其他侧面向挡板，结合图4所示，所述第一输送装置1可以包括多个辊轴11以及控制各个辊轴11转动的第一电机，所述控制器在每次确定该钢管2面向该挡板3一侧的各个对应位置的壁厚测量完成后，都控制所述第一电机带动辊轴11转动，以使辊轴11带动所述辊轴11上的钢管2向右横向输送对应距离。另外，当待测量的钢管的外径发生变化时，区段上相互对应的第一红外测距传感器所检测到的外壁对应位置与第二红外测距传感器所检测到的内壁对应位置的连线将不与第一检测圆杆的轴线相交。

为了保证在对不同外径尺寸的钢管进行测量时，区段上相互对应的第一红外测距传感器所检测到的外壁对应位置与第二红外测距传感器所检测到的内壁对应位置的连线，保持与检测圆杆的轴线相交，本发明对检测圆杆上第二红外测距传感器的位置关系进行了设计，针对每个区段，所述第一检测圆杆的外表面上设置与该区段对应的多组第二红外测距传感器阵列，各组第二红外测距传感器阵列与不同外径的钢管对应，所述第一检测圆杆6上针对各个区段设置的各个第二红外测距传感器阵列，其第二红外测距传感器7在其所在截面上的分布情况相同，结合图4、图7和图8所示，所述第一传送带5上设置有可沿上下方向伸缩的第一电动伸缩杆51，所述第一电动伸缩杆51固定有第二电机52，所述第二电机52与该第一检测圆杆6连接，用于带动该第一检测圆杆6轴向转动，所述控制器在接收到待测量钢管的外径参数后，控制所述第一传送机构传送，带动所述第一检测圆杆6左右移动，并根据当前第一检测圆杆6与辊轴11之间的位置关系控制第一电动伸缩杆51伸缩，带动所述第一检测圆杆6上下移动，直至所述第一检测圆杆6移动至第一位置处，以使钢管2被输送至位于第一检测圆杆6下方的辊轴11上的同时，钢管2内穿入第一检测圆杆6，并且此时该第一检测圆杆6与该钢管2同轴；控制所述第二电机52转动，将该第一检测圆杆6上与该外径对应的一组第二红外测距传感器阵列旋转至对应位置处，以使该组第二红外测距传感器阵列中的每个第二红外测距传感器7所检测的内壁对应位置与其对应第一红外测距传感器4所检测的外壁对应位置的连接线，在理论上都与该第一检测圆杆的轴线相交。本发明针对每个区段，根据不同外径的钢管，在第一检测圆杆上设置与该区段对应的多组第二红外测距传感器阵列，控制器在接收到待测量钢管的外径参数后，确定第一检测圆杆上应使用哪组第二红外测距传感器阵列，与挡板上的第一红外测距传感器阵列相对应，由此可以实现多种不同外径尺寸钢管的壁厚测量；本发明通过设置第一电动伸缩杆和第二电机，控制器在接收到待测量钢管的外径参数后，确定为保证钢管与第一检测圆杆同轴，第一检测圆杆应到达的第一位置，对第一电动伸缩杆和第二电机进行控制，使第一检测圆杆移动到第一位置处，可以保证第一检测圆杆在插入钢管后，与钢管同轴。此外，如果与第一检测圆杆相同，将竖直挡板替换成与钢管匹配的圆形挡板，那么针对不同尺寸的钢管就需要采用匹配的不同直径的圆形挡板，这样替换操作麻烦且替换成本较高，本发明通过设计挡板，利用挡板上的第一红外测距传感器阵列对钢管的外壁进行测量，可以适用于不同尺寸的钢管壁厚测量，适用范围更广。

上述实施例中，虽然可以实现钢管各个区段对应位置的壁厚自动化测量，并且适用于不同外径尺寸钢管的壁厚测量，但是每次只能实现一根钢管的壁厚测量，为了进一步提高测量效率，本发明提出可以同时对两根钢管进行壁厚测量的方案。参见图9，为本发明基于壁厚测量结果的钢管切割系统的另一个实施例结构示意图。图9与图2所示实施例的区别在于，该基于壁厚测量结果的钢管切割系统还包括第二输送装置8和第三输送装置9，所述第二输送装置8相对于第一传送机构5设置，所述第一输送装置1位于所述第二输送装置8与所述第一传送机构5之间，所述第三输送装置9位于所述第一输送装置1的右侧，所述第二输送装置8将钢管纵向输送至所述第一输送装置1上，通过根据待测量钢管的外径参数，将对应检测圆杆移动至所述第一位置处，使得所述钢管2从第二输送装置8纵向输送至第一输送装置1的过程中，钢管2的轴心正对着对应检测圆杆的轴心，在所述钢管2输送过程中对应检测圆杆逐渐插入所述钢管2内并与该钢管2同轴，所述第一输送装置1将钢管向右横向输送至所述第三输送装置9上，所述第三输送装置9沿与所述第二输送装置8输送方向相反的方向输送该钢管，以将对应的检测圆杆从该钢管中取出。本发明通过设计第二输送装置和第三输送装置，可以实现检测圆杆自动插入钢管并在插入后与钢管同轴，在壁厚测量完成后可以实现检测圆杆自动从钢管中取出，不用进行人为操作，因此可以进一步提高测量效率。

图9与图2所示实施例的区别还在于，所述第一输送装置1的右侧也设置有挡板3，所述第一传送机构5的后侧还设置有第二传送机构10，与图7和图8所示第一检测圆杆与第一传送机构的连接关系相同，所述第二传送机构10的传送带上设置有可沿上下方向伸缩的第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆固定有第三电机，所述第三电机与第二检测圆杆连接，用于带动该第二检测圆杆轴向转动；针对每个输送至所述第一输送装置1上的钢管，所述控制器首先利用左侧挡板上的第一红外测距传感器阵列对钢管各个区段上对应位置进行直线距离测量，在确定该钢管面向左侧挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量完成后，控制所述第一输送装置将钢管向右横向输送对应距离，同时控制所述第一传送带带动所述第一检测圆杆向右移动对应距离，此后切换利用右侧挡板上的第一红外测距传感器阵列对钢管各个区段上对应位置进行直线距离测量，并控制第二传送机构和第二电动伸缩杆动作，以将第二检测圆杆移动至所述第一位置处，然后控制第二输送装置8将纵向输送至所述第一输送装置上，使该第二检测圆杆插入钢管，此时该第二检测圆杆与该钢管同轴。本发明通过在第一输送装置的右侧也设置挡板，对下一钢管的输送以及第一红外测距传感器阵列的检测机制进行设计，可以实现同时对两根钢管进行壁厚测量。

在钢管从第二输送装置输送至第一输送装置的过程中，为了保证钢管的轴心能够正对着对应检测圆杆的轴心，本发明中所述第二输送装置可以包括主动轮、从动轮、向右侧倾斜的第二传送带和支撑板，所述第二传送带绕置于主动轮与从动轮之间，所述支撑板位于主动轮和从动轮之间，且与所述第二传送带的上表面贴合，所述第二传送带的右侧设置有限位板。本发明通过对第二输送装置进行设计，可以保证钢管在从第二输送装置输送至第一输送装置的过程中，钢管和对应检测圆杆的轴心始终保持正对状态。另外，第三输送装置和右侧挡板同位于第一输送装置的右侧，为了避免第三输送装置对右侧挡板上第一红外测距传感器阵列的正常工作造成影响，本发明中所述第三输送装置位于所述右侧挡板的下方。需要注意的是：图9所示实施例中第二检测圆杆与第一检测圆杆的区别仅在于长度不同，其他完全相同，且第一传送机构和第二传送机构都包括主动轮、从动轮和绕置在主动轮和从动轮之间的传送带。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种基于壁厚测量结果的钢管切割系统，其特征在于，包括壁厚测量装置、输送平台、切割装置和控制器，所述壁厚测量装置用于对钢管各个区段的壁厚进行测量，将测量结果发送给所述控制器，并将壁厚测量完成后的钢管输送给所述输送平台，所述输送平台的入口处设置有红外位置传感器，所述红外位置传感器在检测到有钢管输送至所述输送平台的入口时，向所述控制器发送到位信号，所述输送平台将壁厚测量完成后的钢管输送到切割装置中，所述控制器在接收到所述到位信号后，根据所述输送平台的输送速度，确定当前输送至所述切割装置中的钢管的区段，若该区段的壁厚不合格，则控制所述切割装置对该区段进行切割；

所述壁厚测量装置包括用于向右横向输送钢管的第一输送装置，所述第一输送装置的左侧设置有竖直的挡板，所述挡板上设置有与钢管各个区段对应的第一红外测距传感器阵列，针对每个区段对应的第一红外测距传感器阵列，其包括沿上下方向设置的多个第一红外测距传感器，且每个第一红外测距传感器都用于检测该区段的钢管外壁对应位置与该挡板之间的直线距离，并将检测到的直线距离信息发送给控制器；所述第一输送装置的后侧设置有第一传送机构，所述第一传送机构的第一传送带上固定有向第一输送装置方向延伸的第一检测圆杆，所述第一检测圆杆插入所述钢管内且与所述钢管同轴，所述第一检测圆杆的外表面上设置有与所述钢管各个区段对应的第二红外测距传感器阵列，每个第二红外测距传感器阵列都包括多个位于同一圆截面且可与该区段中第一红外测距传感器对应的第二红外测距传感器，每个第二红外测距传感器都用于检测该区段钢管内壁对应位置与该第一检测圆杆外表面之间的径向距离，并将检测到的径向距离信息发送给控制器；针对每个区段，其上相互对应的第一红外测距传感器所检测到的外壁对应位置与第二红外测距传感器所检测到的内壁对应位置之间的连接线，在理论上与所述第一检测圆杆的轴线相交，针对每个区段上对应的第一红外测距传感器和第二红外测距传感器，所述控制器根据对应的直线距离信息和径向距离信息，确定该区段对应位置处壁厚，所述在理论上是指假定相互对应的第一红外测距传感器检测到的外壁对应位置以及第二红外测距传感器检测到的内壁对应位置都平整；

所述控制器在接收到直线距离信息和径向距离信息的预设时间后，确定该钢管面向该挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量完成，每次确定该钢管面向该挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量完成后，都控制所述第一输送装置将钢管向右横向输送对应距离，同时控制所述第一传送带带动所述第一检测圆杆向右移动对应距离，以依次将该钢管的其他侧面向该挡板，从而利用该第一红外测距传感器阵列和第二红外测距传感器阵列，对该钢管其他侧上各个对应位置处的壁厚进行测量；

所述控制器在根据对应的直线距离信息和径向距离信息，确定该区段对应位置处的壁厚时，按照以下公式进行计算：

h’=h-(x’-x)-(y’-y)+w，其中h’表示实际壁厚，h表示该区段对应位置处内壁和外壁都平整时的理论壁厚，x’表示实际直线距离，x表示该区段对应位置处内壁和外壁都平整时的理论直线距离，y’表示实际径向距离，y表示该区段对应位置处内壁和外壁都平整时的理论径向距离，w为修正值，其根据钢管的外径以及第一红外测距传感器与钢管之间的位置关系来确定。

2.根据权利要求1所述的基于壁厚测量结果的钢管切割系统，其特征在于，所述第一输送装置包括多个辊轴以及控制各个辊轴转动的第一电机，所述控制器在每次确定该钢管面向该挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量完成后，都控制所述第一电机带动辊轴转动，以使辊轴带动所述辊轴上的钢管向右横向输送对应距离。

3.根据权利要求2所述的基于壁厚测量结果的钢管切割系统，其特征在于，所述第一传送带上设置有可沿上下方向伸缩的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆固定有第二电机，所述第二电机与该第一检测圆杆连接，用于带动该第一检测圆杆轴向转动，针对每个区段，所述第一检测圆杆的外表面上设置有该区段对应的多组第二红外测距传感器阵列，各组第二红外测距传感器阵列与不同外径的钢管对应；所述第一检测圆杆位于两左右相邻辊轴中间；

所述控制器在接收到待测量钢管的外径参数后，控制所述第一传送机构传送，带动所述第一检测圆杆左右移动，并根据当前第一检测圆杆与辊轴之间的位置关系控制第一电动伸缩杆伸缩，带动所述第一检测圆杆上下移动，直至所述第一检测圆杆移动至第一位置处，此时钢管被输送至位于第一检测圆杆下方的辊轴上的同时，钢管内穿入第一检测圆杆，并且此时该第一检测圆杆与该钢管同轴；控制所述第二电机转动，将该第一检测圆杆上与该外径对应的一组第二红外测距传感器阵列旋转至对应位置处，以使该组第二红外测距传感器阵列中的每个第二红外测距传感器所检测的内壁对应位置与其对应第一红外测距传感器所检测的外壁对应位置的连接线，在理论上都与该第一检测圆杆的轴线相交。

4.根据权利要求3所述的基于壁厚测量结果的钢管切割系统，其特征在于，所述壁厚测量装置还包括第二输送装置和第三输送装置，所述第二输送装置相对于第一传送机构设置，所述第一输送装置位于所述第二输送装置与所述第一传送机构之间，所述第三输送装置位于所述第一输送装置的右侧，所述第二输送装置将钢管纵向输送至所述第一输送装置上，通过根据待测量钢管的外径参数，将对应检测圆杆移动至所述第一位置处，使得所述钢管从第二输送装置纵向输送至第一输送装置的过程中，钢管的轴心正对着对应检测圆杆的轴心，在所述钢管输送过程中对应检测圆杆逐渐插入所述钢管内并与该钢管同轴，所述第一输送装置将钢管向右横向输送至所述第三输送装置上，所述第三输送装置沿与所述第二输送装置输送方向相反的方向输送该钢管，以将对应的检测圆杆从该钢管中取出。

5.根据权利要求4所述的基于壁厚测量结果的钢管切割系统，其特征在于，所述第二输送装置包括主动轮、从动轮、向右侧倾斜的第二传送带和支撑板，所述第二传送带绕置于主动轮与从动轮之间，所述支撑板位于主动轮和从动轮之间，且与所述第二传送带的上表面贴合，所述第二传送带的右侧设置有限位板。

6.根据权利要求4所述的基于壁厚测量结果的钢管切割系统，其特征在于，所述第一输送装置的右侧也设置有竖直的挡板，所述第一传送机构的后侧还设置有第二传送机构，所述第二传送机构的传送带上设置有可沿上下方向伸缩的第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆固定有第三电机，所述第三电机与第二检测圆杆连接，用于带动该第二检测圆杆轴向转动；

针对每个对输送至所述第一输送装置上的钢管，所述控制器首先利用左侧挡板上的第一红外测距传感器阵列对钢管各个区段上对应位置进行直线距离测量，在确定该钢管面向左侧挡板一侧的各个对应位置的壁厚测量所需数据已采集完成，控制所述第一输送装置将钢管向右横向输送对应距离，同时控制所述第一传送带带动所述第一检测圆杆向右移动对应距离，此后切换利用右侧挡板上的第一红外测距传感器阵列对钢管各个区段上对应位置进行直线距离测量，并控制第二传送机构和第二电动伸缩杆动作，以将第二检测圆杆移动至所述第一位置处，然后控制第二输送装置将下一钢管的轴心正对着所述第二检测圆杆的轴心，纵向输送至所述第一输送装置上，使该第二检测圆杆插入钢管，此时该第二检测圆杆与该钢管同轴。

7.根据权利要求6所述的基于壁厚测量结果的钢管切割系统，其特征在于，所述第三输送装置位于所述右侧挡板的下方。

8.根据权利要求1或3所述的基于壁厚测量结果的钢管切割系统，其特征在于，所述第一检测圆杆上针对各个区段设置的各个第二红外测距传感器阵列，其第二红外测距传感器在其所在截面上的分布情况相同。

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