CN111539073B - 一种大口径钢管端面垂直度计算方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
一种大口径钢管端面垂直度计算方法、系统、装置及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种大口径钢管端面垂直度计算方法、系统、装置及存储介质，该方法包括：导出测量点位图并获得各个点位的数据；调整视角寻找第一端面；以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面；调整视角寻找第二端面；以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面；将第一圆形面的圆心与第二圆形面的圆心连接，生成第一轴线；以第一轴线为边线生成长方体，获取第一端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第一端面垂直度。本发明作为一种大口径钢管端面垂直度计算方法、系统、装置及存储介质，可广泛应用于金属尺寸测量入领域。
Description
技术领域
本发明涉及金属尺寸测量领域，尤其涉及一种大口径钢管端面垂直度计算方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
在钢管的制造过程中，需要对管端的端面垂直度进度质量检查，对于钢管接长，可以防止两管端的组对间隙过大，影响对接缝的焊接质量，对于超长钢管桩，可以防止打桩时因为端面垂直度过大导致点接触，打桩时产生位移，不能打到预定的坐标点内，产生行位公差，影响上部结构的安装。目前常用的直角尺测量法受管径和受直角尺寸大小的约束，误差大；采用垂线法测量，需要配置旋转辊，并旋转钢管进行测量，受场地、设备的制约，操作困难，误差大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种大口径钢管端面垂直度计算方法、系统、装置及存储介质，不受管径大小的影响计算出管端面的垂直度。
本发明所采用的第一技术方案是：一种大口径钢管端面垂直度计算方法，包括以下步骤：
导出测量点位图并获得各个点位的数据；
调整视角寻找第一端面；
以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面；
调整视角寻找第二端面；
以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面；
将第一圆形面的圆心与第二圆形面的圆心连接，生成第一轴线；
以第一轴线为边线生成长方体，获取第一端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第一端面垂直度。
进一步，还包括：
以长方体端面为基准面，保存各个点与长方体端面垂直长度，并生成尺寸检验报告。
进一步，所述调整视角寻找第一端面这一步骤，其具体包括：
根据各个点位的数据调整视角；
选择三个点以坐标轴命令建立平面，并计算其它点到该平面的距离；
重复选取三个点建立平面直至所建立的平面与各点的距离差距小于1mm。
进一步，所述以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面还包括以第一端面上的各个点为圆心作相同直径的圆，所述以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面还包括以第二端面上的各个点为圆心作相同直径的圆。
进一步，所述导出测量点位图并获得各个点位的数据还包括在点位图上的特定测量点建立测量参考线。
进一步，所述导出测量点位图并获得各个点位的数据具体可通过CAD绘图实现。
进一步，所述重复选取三个点建立平面直至所建立的平面与各点的距离差距小于1mm还包括当重复次数超过预设值，则调整视角重新执行寻找第一端面的步骤，所述第一端面即所建立的平面与各点的距离差距小于1mm。
本发明所采用的第二技术方案是：一种大口径钢管端面垂直度计算系统，包括：
导出模块，用于导出测量点位图并获得各个点位的数据；
第一端面模块，用于调整视角寻找第一端面并以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面；
第二端面模块，用于调整视角寻找第二端面并以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面；
轴线模块，用于将第一圆形面的圆心与第二圆形面的圆心连接，生成第一轴线；
垂直度模块，用于以第一轴线为边线生成长方体，获取第一端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第一端面垂直度。
本发明所采用的第三技术方案是：一种大口径钢管端面垂直度计算装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上所述所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法。
本发明所采用的第四技术方案是：一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如上所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法。
本发明方法、系统、装置及存储介质的有益效果是：本发明通过导入钢管点位图，获得钢管两端的点位数据，计算出钢管端面的垂直度，使垂直度测量不受管径大小以及钢管长度的影响，有助于企业提高钢管管端面的加工尺寸精度，提高钢管的质量。
附图说明
图1是本发明一种大口径钢管端面垂直度计算方法的步骤流程图；
图2是本发明一种大口径钢管端面垂直度计算系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
本发明一种大口径钢管端面垂直度计算方法，属于金属加工尺寸精度测量领域，他将待测钢管水平放置于平台上，通过全站仪对两端端面进行若干个点的数据进行采集，运用CAD绘图导出点位图，利用图中坐标轴得出其中Z轴的最大值，即为管端的最大垂直度。本发明可使垂直度计算不受管径的大小、现有测量方法的局限性的影响，通过本发明，有利于提高钢管管端面的加工尺寸精度，提高了钢管的质量，最终使企业的生产效益提高。
如图1所示，本发明提供了一种大口径钢管端面垂直度计算，该方法包括以下步骤：
导出测量点位图并获得各个点位的数据；
调整视角寻找第一端面；
以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面；
调整视角寻找第二端面；
以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面；
将第一圆形面的圆心与第二圆形面的圆心连接，生成第一轴线；
以第一轴线为边线生成长方体，获取第一端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第一端面垂直度。
具体地，利用全站仪等工具对两端端面若干个点的数据进行采集，通过CAD绘图将数据导入，借助CAD的绘图功能建立坐标轴，并对坐标Z轴的计算，得出Z的最大值，即为管端的最大垂直度，为方便测量可以将整个图纸以测量点(点号为1000)为基准放大了1000倍，由原图的米为单位调整到毫米为单位。
进一步作为本方法的优选实施例，还包括：
以长方体端面为基准面，保存各个点与长方体端面垂直长度，并生成尺寸检验报告。
具体地，建立完成基准面和管端面后，逐点点选管端面的点，Z轴坐标值即为每个点到面的垂直距离，并将其填入尺寸检验报告。
进一步作为本方法的优选实施例，所述调整视角寻找第一端面这一步骤，其具体包括：
根据各个点位的数据调整视角；
选择三个点以坐标轴命令建立平面，并计算其它点到该平面的距离；
重复选取三个点建立平面直至所建立的平面与各点的距离差距小于1mm。
具体地，调整视角为方便显示一个管端的位置，为寻找第一端面的步骤做准备，同样寻找第二端面步骤与寻找第一端面步骤一致。
进一步作为本方法优选实施例，所述以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面还包括以第一端面上的各个点为圆心作相同直径的圆，所述以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面还包括以第二端面上的各个点为圆心作相同直径的圆。
具体地，以每个点为圆心绘制相同直径的圆，有助于用户寻找这些点的近中心处。
进一步作为本方法优选实施例，所述导出测量点位图并获得各个点位的数据还包括在点位图上的特定测量点建立测量参考线。
具体地，在测量点(点号为1000)沿X\Y轴做线，用以文件复查的测量参考。
进一步作为本方法优选实施例，所述导出测量点位图并获得各个点位的数据具体可通过CAD绘图实现。
进一步作为本方法优选实施例，所述重复选取三个点建立平面直至所建立的平面与各点的距离差距小于1mm还包括当重复次数超过预设值，则调整视角重新执行寻找第一端面的步骤，所述第一端面即所建立的平面与各点的距离差距小于1mm。
具体地，通过限制重建平面可以防止出现由于因为视角选取不当导致循环建立平面依然无法寻找到第一端面的问题。
本发明的具体实施例如下：
通过全站仪获取钢管端面若干点的数据，将该数据导入到CAD绘图并获取各个点的数据，根据各个点位的数据调整视角，选择三个点以坐标轴命令建立平面，并计算其它点到该平面的距离，当所建立的平面与各点的距离差距小于1mm，则该平面为第一端面，以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面，重复上述步骤获取第二端面，以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面，将第一圆形面的圆心与第二圆形面的圆心连接，生成第一轴线，以第一轴线为边线生成长方体，获取第一端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第一端面垂直度，获取第二端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第二端面垂直度，同时保存各个点与长方体端面垂直长度，生成尺寸检验报告。
如图2所示，一种大口径钢管端面垂直度计算系统，包括：
导出模块，用于导出测量点位图并获得各个点位的数据；
第一端面模块，用于调整视角寻找第一端面并以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面；
第二端面模块，用于调整视角寻找第二端面并以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面；
轴线模块，用于将第一圆形面的圆心与第二圆形面的圆心连接，生成第一轴线；
垂直度模块，用于以第一轴线为边线生成长方体，获取第一端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第一端面垂直度。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
一种大口径钢管端面垂直度计算装置：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如上所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中，本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种大口径钢管端面垂直度计算方法，其特征在于，包括：
导出测量点位图并获得各个点位的数据；
调整视角寻找第一端面；其中，所述调整视角寻找第一端面，具体包括：根据各个点位的数据调整视角；选择三个点以坐标轴命令建立平面，并计算其它点到该平面的距离；重复选取三个点建立平面直至所建立的平面与各点的距离差距小于1mm；
以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面；所述以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面还包括以第一端面上的各个点为圆心作相同直径的圆；
调整视角寻找第二端面；
以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面；所述以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面还包括以第二端面上的各个点为圆心作相同直径的圆；
将第一圆形面的圆心与第二圆形面的圆心连接，生成第一轴线；
以第一轴线为边线生成长方体，获取第一端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第一端面垂直度。
2.根据权利要求1所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法，其特征在于，还包括：
以长方体端面为基准面，保存各个点与长方体端面垂直长度，并生成尺寸检验报告。
3.根据权利要求1所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法，其特征在于：所述导出测量点位图并获得各个点位的数据还包括在点位图上的特定测量点建立测量参考线。
4.根据权利要求1所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法，其特征在于：所述导出测量点位图并获得各个点位的数据具体可通过CAD绘图实现。
5.根据权利要求1所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法，其特征在于：所述重复选取三个点建立平面直至所建立的平面与各点的距离差距小于1mm还包括当重复次数超过预设值，则调整视角重新执行寻找第一端面的步骤，所述第一端面即所建立的平面与各点的距离差距小于1mm。
6.一种大口径钢管端面垂直度计算系统，其特征在于，包括：
导出模块，用于导出测量点位图并获得各个点位的数据；
第一端面模块，用于调整视角寻找第一端面并以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面；其中，所述调整视角寻找第一端面具体包括：根据各个点位的数据调整视角；选择三个点以坐标轴命令建立平面，并计算其它点到该平面的距离；重复选取三个点建立平面直至所建立的平面与各点的距离差距小于1mm；所述以第一端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第一圆形面还包括以第一端面上的各个点为圆心作相同直径的圆；
第二端面模块，用于调整视角寻找第二端面并以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面；所述以第二端面上各个点对应的近中心处作为圆心绘制第二圆形面还包括以第二端面上的各个点为圆心作相同直径的圆；
轴线模块，用于将第一圆形面的圆心与第二圆形面的圆心连接，生成第一轴线；
垂直度模块，用于以第一轴线为边线生成长方体，获取第一端面上的点到长方体端面垂直长度，计算得到第一端面垂直度。
7.一种大口径钢管端面垂直度计算装置，其特征在于，还包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-5任一项所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法。
8.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如权利要求1-5任一项所述一种大口径钢管端面垂直度计算方法。
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