CN113063351A - 管尺寸偏差自动测量系统及测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种管尺寸偏差自动测量系统及测量方法。所述管尺寸偏差自动测量系统包括：至少两个支撑底座，用于支撑待检测管；待检测管的两端设置法兰，每个管端的端面与该管端的法兰的外端面对齐；直径测量工装，用于测量待检测管的直径；法兰端面夹组，用于夹设在法兰上；法兰孔测量件，与法兰的法兰孔适配；支撑底座、直径测量工装、法兰端面夹组和法兰孔测量件上均设置有位置识别装置；双相机定位系统，用于提供标定的坐标系，并通过位置识别装置的图像确定出支撑底座、直径测量工装、法兰端面夹组和法兰孔测量件在标定的坐标系中的位置；工控机，与双相机定位系统通信连接，用于计算出待检测管的尺寸参数的偏差量。

Description

管尺寸偏差自动测量系统及测量方法

技术领域

本申请涉及尺寸精度检验技术领域，具体而言，涉及一种管尺寸偏差自动测量系统及测量方法。

背景技术

船舶行业成品管目前使用的是传统量具进行测量，即利用游标卡尺、卷尺测量长度、外径等尺寸信息，量角器进行管子成形角、法兰直角度等角度信息测量，手工记录测量数值并与理论尺寸进行比较，通过人工判断成品管尺寸是否超差。

测量一根成品管至少需要两人完成检测工作，管子数量庞大，因而检测工作量巨大。传统的检测手段效率低下，检测精度和效率均无法保证。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种管尺寸偏差自动测量系统，其能够实现成品管的实时在线检测，提高管子检测精度，以及通过自动化系统替代人工检测手段，进而提高管子的检测效率。

本申请实施例的另一目的还在于提供一种管尺寸偏差自动测量方法。

第一方面，提供了一种管尺寸偏差自动测量系统，包括：

至少两个支撑底座，用于支撑待检测管；

法兰，固定在所述待检测管的两端，且所述待检测管的每个管端的端面与该管端设置的法兰的外端面对齐；

直径测量工装，布置在两个支撑底座的中间位置，用于测量所述待检测管的直径；

法兰端面夹组，每组包括至少3个法兰端面夹，所述法兰端面夹组用于夹设在法兰上；

法兰孔测量件，与所述法兰的法兰孔适配；

所述支撑底座、直径测量工装、法兰端面夹组和法兰孔测量件上均设置有位置识别装置；

双相机定位系统，用于提供标定的坐标系，并通过采集所述支撑底座、直径测量工装、法兰端面夹组和法兰孔测量件中的位置识别装置的图像，确定出所述支撑底座、直径测量工装、法兰端面夹组和法兰孔测量件在所述标定的坐标系中的位置；

工控机，与所述双相机定位系统通信连接，用于通过所述双相机定位系统确定的坐标系、直径测量工装的测量结果和所述支撑底座的结构参数计算出所述待检测管的尺寸参数，并将所述尺寸参数与标准阈值比对，得到所述尺寸参数的偏差量。

在一种可能的实现方案中，管尺寸偏差自动测量系统还包括：

夹具测量工装，用于夹设所述待检测管并将所述待检测管固定至预定位置，所述夹具测量工装上安装有可用于识别其位置的位置识别装置。

在一种可能的实现方案中，所述待检测管的尺寸参数包括管长、管径、成形角角度、法兰外端面不垂直度、法兰螺孔错位、管宽、管高中的一种或多种。

在一种可能的实现方案中，所述支撑底座设置有自顶面向下凹陷的凹陷部，用于承接所述待检测管；

所述凹陷部的深度小于所述轴承底座的高度；

所述位置识别装置设置在所述凹陷部两侧的顶面上。

在一种可能的实现方案中，所述支撑底座的底部设有磁吸开关。

在一种可能的实现方案中，所述直径测量工装包括两个L形件，两个所述L形件的竖向部分高度不同，每个L形件竖向部分上设置所述位置识别装置。

在一种可能的实现方案中，所述法兰端面夹包括一夹持部和延伸部，所述夹持部夹设在所述法兰上，所述延伸部与所述夹持部垂直设置且向远离夹持部的方向延伸预定长度，在延伸部的延伸端设置所述位置识别装置；

所述法兰孔测量件包括可塞入法兰孔的卡簧结构和位于法兰孔之外且与所述卡簧结构连接的连接杆，所述连接杆远离所述卡簧结构的那一段设置所述位置识别装置。

在一种可能的实现方案中，所述夹具测量工装包括直角L形件和夹板，所述夹板转动连接于所述直角L形件的其中一个侧板上，在所述待检测管被夹持在所述所述夹具测量工装中时，直角L形件中的两个侧板和所述夹板与所述待检测管的接触均为线接触。

根据本申请的第二方面，还提供了一种利用上述的管尺寸偏差自动测量系统进行管尺寸偏差的测量方法，包括：

获取所述待检测管两管端每个法兰的外端面方程；

根据所述待检测管的外径和所述支撑底座支撑所述待检测管的位置确定出待检测管的中心轴线；

根据两个外端面方程和中心轴线的交点确定出所述待检测管的管长；

通过所述直径测量工装上的位置识别装置计算所述待检测管的管径；

根据两个外端面方程计算每个所述外端面的法向量，根据法向量和所述中心轴线的夹角确定出所述法兰外端面的不垂直度；

根据所述法兰孔测量件上的位置识别装置确定出每个法兰孔的中心位置；

将上述计算得到的数值与对应的标准阈值进行比较，得出尺寸参数的偏差量。

在一种可能的实现方案中，

在所述待检测管为平面弯管时，

将所述待检测管根据弯曲个数分解为多个直管段，获取每个直管段的中心轴线；根据外端面方程和最外侧管端中心轴线的交点、中间管段中相邻中心轴线的交点确定出所述待检测管的管长以及成形角角度；

在所述待检测管为立体弯管时，

通过所述夹具测量工装获取立体管部分的中心轴线，根据外端面方程和最外侧管端中心轴线的交点、中间管段中相邻中心轴线的交点确定出两个端面之间所有交点依次连接构成的折线路径；所述折线路径在坐标系X、Y、Z方向的投影长度分别为所述待检测管的管长、管宽和管高。

本申请中的管尺寸偏差自动测量系统具有的有益效果：本申请通过建立固定的检测工位，在将待检测管放到工装工位处后，即可实现一键测量分析，提高待检测管的检测精度和检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为根据本申请实施例示出的一种管尺寸偏差自动测量系统的结构示意图；

图2为根据本申请实施例示出的一种法兰端面夹的结构示意图；

图3为根据本申请实施例示出的一种法兰孔测量件的结构示意图；

图4为根据本申请实施例示出的一种夹具测量工装的结构示意图；

图5示出了待检测管处于检测状态时的正视图；

图6为图5所示结构的俯视图；

图7为根据本申请实施例示出的一种测量平面弯管的管长和管宽的示意图；

图8示出了法兰外端面存在不垂直度的示意图；

图9为待检测管为立体弯管时的结构布局图；

图10为立体弯管的主视图；

图11为图10所示立体弯管的俯视图；

图12和图13为本申请实施例示出的测量立体弯管的管长、管宽和管高的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为根据本申请实施例示出的一种管尺寸偏差自动测量系统的结构示意图。参见图1，管尺寸偏差自动测量系统包括至少两个支撑底座100、直径测量工装200、法兰端面夹组300、法兰孔测量件400、双相机定位系统500和工控机600。

本申请的检测对象为两端设置法兰30的管结构。对于每根待检测管，每个管端的端面与该管端的法兰30的外端面对齐。

支撑底座100用于支撑待检测管。支撑底座100的个数可根据待检测管的长度进行适应性增加。图1中以两个支撑底座100为例进行说明，但并非用于限定支撑底座100的使用个数。在本申请中，支撑底座100的规格一致，其目的是为了能够提供相同的支撑高度。

在一种可能的实现方案中，支撑底座100设置有自顶面向下凹陷的凹陷部，凹陷部的深度小于轴承底座的高度，凹陷部用于承接待检测管。图1所示支撑底座100的凹陷部纵向截面为三角形，需要说明的是，凹陷部的纵向截面还可为梯形、圆弧形等形状，凡是能够支撑待检测管的规则形状均落入本申请的保护范围。

直径测量工装200布置在两个支撑底座100的中间位置，用于测量待检测管的直径。在一种可能的实施方案中，直径测量工装200包括两个L形件，两个L形件的竖向部分分设在待检测管的两侧并与待检测管相切，则两个L形件的竖向部分的接触面之间的距离即为待检测管的直径。

法兰端面夹组300，每组包括至少3个法兰端面夹310，法兰端面夹组300用于夹设在法兰上，用于协助确定法兰端面的位置。

图2为根据本申请实施例示出的一种法兰端面夹的结构示意图，参见图2，法兰端面夹310包括一夹持部311和延伸部312，夹持部311夹设在法兰上，延伸部312与夹持部311垂直设置且向远离夹持部311的方向延伸预定长度。其中，夹持部311可采用卡簧式结构夹持在法兰上，亦可通过锁紧销等结构夹持在法兰上，本申请对于夹持部的夹持方式不做具体限定，凡是能够使夹持部夹持在法兰上的结构均落入本申请的保护范围。

法兰孔测量件400与法兰的法兰孔适配。在本申请的实施方案中，法兰孔测量件400包括若干个。在一种可能的实现方式中，法兰孔测量件400采用卡簧式设计。图3为根据本申请实施例示出的一种法兰孔测量件400的结构示意图，参见图3，法兰孔测量件400包括可塞入法兰孔的卡簧结构410和位于法兰孔之外且与卡簧结构连接的连接杆420。法兰孔测量件400通过卡簧结构塞入法兰孔即可，使用时3个为一组，两个放在水平法兰孔位置，另一个任意放置。

双相机定位系统500用于提供标定的坐标系，包括多个用于采集图像的摄像机。为便于双相机定位系统500采集支撑底座100、直径测量工装200、法兰等部件的位置信息，故在支撑底座100、直径测量工装200、法兰端面夹组300和法兰孔测量件400上均布置位置识别装置800，在一种可能的实现方式中，位置识别装置800为带有定位标记的贴纸，定位标记能够被双相机定位系统500识别并根据该定位标记确定出该定位标记的位置。其中定位标记可为色块、规则图形或二维码等，本申请对定位标记的种类不做限定。同时，本申请对位置识别装置800的结构亦不做具体限定。

对于位置识别装置800，其设置位置跟根据不同结构的装置进行适应性调整。

双相机定位系统500的设置位置要求是：构成该系统的相机均能够同时拍摄到所有测量工装的特征点的图像。在此前提下，位置可以任意。

对于支撑底座100，位置识别装置800设置在支撑底座100的顶面上。更具体地，可在凹陷部两侧的顶面均贴设位置识别装置800。

对于直径测量工装，为便于双相机定位系统500的摄像机进行图像采集，将直径测量工装200中两个L形件的竖向部分高度设置为不同，每个L形件竖向部分上贴设位置识别装置800。直径测量工装200上的两个位置识别装置800平行错位布置，双相机定位系统500通过计算两个位置识别装置800之间的距离即可得到待检测管的直径。

对于法兰端面夹，位置识别装置800设置在其延伸部上。法兰端面夹组300中的法兰端面夹，以3个为例进行说明，3个位置识别装置800可识别出一个平面方程，根据延伸部与法兰外端面的距离，有此可计算出法兰外端面的平面方程。

对于法兰孔测量件400，位置识别装置800设置在位于法兰孔之外的连接杆上。使用时3个为一组，两个放在水平法兰孔位置，另一个任意放置。位置识别装置800均朝上设置，在其顶部布置摄像机。双相机定位系统500通过法兰孔测量件400计算出对应法兰孔的中心位置，以及通过三个法兰孔的中心位置确定平面方程，并于辅助计算法兰的直角度。

工控机600与双相机定位系统500通信连接，用于通过双相机定位系统500确定的坐标系、直径测量工装200的测量结果和支撑底座100的结构参数计算出待检测管的尺寸参数，并将尺寸参数与标准阈值比对，得到尺寸参数的偏差量。

在一种可能的实现方案中，本申请的管尺寸偏差自动测量系统还包括夹具测量工装900。夹具测量工装900用于夹设待检测管并将待检测管固定至预定位置。图4为根据本申请实施例示出的一种夹具测量工装的结构示意图，参见图4，夹具测量工装900包括直角L形件910和夹板920，夹板920转动连接于直角L形件910的其中一个侧板上，在待检测管被夹持在夹具测量工装900中时，直角L形件910中的两个侧板和夹板920与待检测管的接触均为线接触。夹具测量工装900适用于立体弯管结构中。为便于双相机定位系统500进行识别，夹具测量工装900上安装有可用于识别其位置的位置识别装置800。对于夹具测量工装900上设置的位置识别装置800，包括但不限于带有定位标记的贴纸。

本申请中，利用管尺寸偏差自动测量系统可检测的管结构的尺寸参数包括管长、管径、成形角角度、法兰外端面不垂直度、法兰螺孔错位、管宽、管高中的一种或多种。

下面对利用管尺寸偏差自动测量系统进行相关尺寸参数偏差的测量方法进行详细阐述。

将待检测管放置在支撑底座100上，为使支撑底座100固定不移动，可在支撑底座100的底部设有磁吸开关。支撑底座100固定后，根据支撑底座100的结构参数，如支撑座的高度、凹陷部的最低位置和待检测管与凹陷部的线接触位置等参数，可推导出待检测管的中心轴线位置。

在两个支撑底座100中间的位置设置直径测量工装200，相同地，也可在直径测量工装200的底面设置开关式磁座，以使直径测量工装200固定不移动。直径测量工装200的两个L形件从两面夹紧待检测管，以测量出待检测管的外径。双相机定位系统500按照预设位置进行布置，数据实时反馈至工控机600，现场实时出具检测结果报告。

下面分别对直管、弯管和立体弯管的测量方法分别进行介绍。

(一)、当待检测管为直管时，参见图1，待检测管为直管。图5示出了待检测管处于检测状态时的正视图，图6为图5所示结构的俯视图。

管结构尺寸参数偏差量的测量方法具体包括：

利用直径测量工装200上的位置识别装置800计算出待检测管的外径D；

利用法兰端面夹组300获取待检测管两管端每个法兰的外端面方程Π₁和Π₂；

根据待检测管的外径D和支撑底座100支撑待检测管的位置确定出待检测管的中心轴线O₁-O₁；

根据两个外端面方程Π₁和Π₂和中心轴线O₁-O₁的交点确定出待检测管的管长L；

根据两个外端面方程Π₁和Π₂计算每个外端面的法向量N₁和N₂，根据法向量N₁和N₂和中心轴线O₁-O₁的夹角确定出两个法兰外端面的不垂直度△θ。

参见图6，直管两端(以看向图纸的方向，将两端称为左端和右端)法兰螺孔错位ΔΨ的计算方法：

①用支撑底座100、直径测量工装200获取铅垂面Πv的平面方程。②求铅垂面Πv与左端法兰外端面Π1的交线Lv1＝Πv∩Π1。同理求出Lv2＝Πv∩Π2。③由法兰孔测量件400，分别求左端法兰螺栓孔轴线方程M₁和M₂、右端的M3和M4。④分别求左端螺栓孔轴线M₁和M₂与左端法兰外端面Π1交点m1,2＝Π1∩M1,2，同理求出右端的m3,4＝Π2∩M3，4。⑤左端(基准)法兰螺孔错位ΔΨ1＝90°-(Lv1与直线m1-m2夹角)，面向法兰外端面逆时针旋转为正，同理求右端法兰螺孔错位ΔΨ2，面向法兰外端面逆时针旋转为正。⑥直管两端法兰螺孔错位ΔΨ＝ΔΨ1+ΔΨ2。ΔΨ>0表明右端法兰螺孔相对左端法兰逆时针错位了ΔΨ，ΔΨ<0则表示顺时针错位了|ΔΨ|。

将上述计算得到的数值与对应的标准阈值进行比较，得出尺寸参数的偏差量。

(二)、当待检测管为平面弯管时，将待检测管根据弯曲个数分解为多个直管段，每个直管段上设置一个支撑底座100，用于获取每个直管段的中心轴线。可根据外端面方程和最外侧管端中心轴线的交点、中间管段中相邻中心轴线的交点确定出待检测管的管长以及成形角角度。具体测量方法包括：

利用直径测量工装200上的位置识别装置800计算出待检测管的外径D；

利用法兰端面夹组300获取待检测管两管端每个法兰的外端面方程Π₁和Π₂；

根据待检测管的外径D和支撑底座100支撑待检测管的位置确定出待检测管的中心轴线O₁-O₁、O₂-O₂、……O_n-O_n；其中，n为待检测管所分解的直管段的个数。对于分解的直管段，自外端面方程Π₁至外端面方程Π₂依序排列。

外端面方程Π₁和中心轴线O₁-O₁的交点标记为A₁，O₁-O₁和O₂-O₂的交点标记为A₂，O₃-O₃和O₂-O₂的交点标记为A₃，依次类推，外端面方程Π₂和中心轴线O_n-O_n的交点标记为An+1，则待检测管的管长L和管宽H分别为折线路径A1A2A3……AnAn+1沿X方向和Y方向的投影长度。X、Y方向根据具体折线路径类型不同而不同，参见图7。

根据两个外端面方程Π₁和Π₂计算每个外端面的法向量N₁和N₂，根据法向量N₁和中心轴线O₁-O₁的夹角，以及法向量N₂和中心轴线O_n-O_n的夹角确定出两个法兰外端面的不垂直度△θ。图8示出了法兰外端面存在不垂直度的示意图。

平面弯管两端法兰螺孔错位ΔΨ求法：

①用支撑底座100、直径测量工装200，获取铅垂面Πv的平面方程。②求铅垂面Πv与左端法兰外端面Π1的交线Lv1＝Πv∩Π1。同理求出Lv2＝Πv∩Π2。③由法兰孔测量件400，分别求左端法兰螺栓孔轴线方程M₁和M₂、右端的M3和M4。④分别求左端螺栓孔轴线M₁和M₂与左端法兰外端面Π1交点m1,2＝Π1∩M1,2，同理求出右端的m3,4＝Π2∩M3，4。⑤左端法兰螺孔错位ΔΨ1＝90°-(Lv1与直线m1-m2夹角)，面向法兰外端面逆时针旋转为正，同理求右端法兰螺孔错位ΔΨ2，面向法兰外端面逆时针旋转为正。

相邻直管段之间的成形角角度为其中心轴线与相邻中心轴线的夹角θ。如，第一段直管段和第二段直管段之间的成形角角度为中心轴线O₁-O₁和中心轴线O₂-O₂的夹角，依次类推。

将上述计算得到的数值与对应的标准阈值进行比较，得出尺寸参数的偏差量。

(三)、在待检测管为立体弯管时，此时需要通过夹具测量工装900获取立体管部分的中心轴线。图9为待检测管为立体弯管时的结构布局图。图10为立体弯管的主视图，图11为图10所示立体弯管的俯视图。

具体测量方法包括：

(1)利用直径测量工装200上的位置识别装置800计算出待检测管的外径D；

(2)管长、管宽和管高的计算；

参见图12和图13，并结合图9-图11，根据待检测管的外径D和支撑底座100支撑待检测管的位置确定出待检测管中水平弯管段的中心轴线O₁-O₁和O₂-O₂；利用夹具测量工装900获得竖向管段的中心轴线O₃-0₃；

利用法兰端面夹组300获取待检测管两管端每个法兰的外端面方程Π₁和Π₂；

外端面方程Π₁和中心轴线O₁-O₁的交点标记为A，O₁-O₁和O₂-O₂的交点标记为B，O₂-O₂和O₃-O₃的交点标记为C，外端面方程Π₂和中心轴线O₃-O₃的交点标记为D，则待检测管的管长L、管宽H和管高a分别为折线路径ABCD沿X、Y、Z方向的投影长度。

(3)成形角角度；

自外端面方程Π₁开始的第一个管段与其连接的第二个管段的成形角角度为θ1＝∠ABC,第二个管段和包括外端面方程Π₂的管段之间的成形角角度为θ2＝∠BCD。

(4)管宽的测量方法：

根据两个外端面方程和其所在管段的中心轴线的交点在预定投影平面的距离确定管宽，所述预定投影平面与所述立体弯管中的竖直管垂直；

具体地，外端面方程Π₁与O₁-O₁的交点为A，O₁-O₁和O₂-O₂的交点标为B，以及外端面方程Π₂与O₃-O₃的交点D在O₁-O₁和O₂-O₂所处的水平面的投影分别为C，则管宽h＝BC、管长L＝AB、管高a＝CD。

(5)根据两个外端面方程Π₁和Π₂计算每个外端面的法向量N₁和N₂，根据法向量N₁和中心轴线O₁-O₁的夹角，以及N₂和中心轴线O₃-O₃的夹角分别确定出两个法兰外端面的不垂直度△θ₁和△θ₂。Π₁和Π₂的确定方法如下：根据法兰孔测量件400上的位置识别装置800确定出每个法兰孔的中心位置。选取3个法兰孔测量件400，两个法兰孔测量件400的中心位于一个水平面内，另一个在水平面外任意放置。通过3个法兰孔的中心位置分别确定出平面方程Π₁和Π₂。

(6)法兰螺孔错位△φ求法:

①用夹具测量工装900和200获取铅垂面Π_v1和Π_v2的平面方程。Π_v1和Π_v2分别对应左下侧法兰和右上侧法兰螺孔错位计算时的参考铅垂面。

②求铅垂面Π_v1与法兰外端面Π₁的交线L_v1＝Π_v1∩Π₁。同理求L_v2＝Π_v2∩Π₂。

③由法兰端面测量工装400，分别求两端法兰的两个水平螺栓孔的轴线方程M₁、M₂和M₃、M₄。

④求水平螺栓孔轴线M₁和M₂与外端面交点m_1,2＝Π₁∩M_1,2。同理求m_3，4＝Π₂∩M_3，4。

⑤左下侧法兰螺孔错位ΔΨ₁＝90°-(L_v1与直线m₁-m₂夹角)，面向法兰外端面逆时针旋转为正。

⑥右上侧法兰螺孔错位ΔΨ₂＝90°-(L_v2与直线m₃-m₄夹角)，面向法兰外端面逆时针旋转为正。

将上述计算得到的数值与对应的标准阈值进行比较，得出尺寸参数的偏差量。

本申请中的管尺寸偏差自动测量系统适用于直管、弯管和立体管的尺寸参数的偏差量计算，因此可对船舶行业成品管的直管、分支弯管、定深管和立体弯管进行自动测量。经验证，本申请中的管尺寸偏差自动测量系统的测量精度可达到亚毫米级，并且实现一键测量和超差判断。

在一种可能的实现方式中，管尺寸偏差自动测量系统还包括扫码枪700，与之对应地，对每种管的种类和数量分别进行编码，形成可识别的图案，如条形码、二维码等，扫码枪与软件连通，可通过扫描二位码等标识图案，对定深管等多类管子进行分类信息识别。

由以上技术方案可知，本申请通过建立固定的检测工位，在将待检测管放到工装工位处后，即可实现一键测量分析，提高待检测管的检测精度和检测效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管尺寸偏差自动测量系统，其特征在于，包括：

至少两个支撑底座，用于支撑待检测管；

法兰，固定在所述待检测管的两端，且所述待检测管的每个管端的端面与该管端设置的法兰的外端面对齐；

直径测量工装，测量时布置在两个支撑底座的中间位置，用于测量所述待检测管的直径；

法兰端面夹组，每组包括至少3个法兰端面夹，所述法兰端面夹组用于夹设在法兰上；

法兰孔测量件，与所述法兰的法兰孔适配；

所述支撑底座、直径测量工装、法兰端面夹组和法兰孔测量件上均设置有位置识别装置，用于提供可标记该工装的特征点；

双相机定位系统，用于通过采集所述支撑底座、直径测量工装、法兰端面夹组和法兰孔测量件中的位置识别装置的图像，确定出所述支撑底座、直径测量工装、法兰端面夹组和法兰孔测量件的特征点在相机所在坐标系中的坐标；

工控机，与所述双相机定位系统通信连接，用于通过所述双相机定位系统所在的坐标系、直径测量工装的测量结果和所述支撑底座的结构参数计算出所述待检测管的尺寸参数，并将所述尺寸参数与标准阈值比对，得到所述待检测管的尺寸参数偏差量。

2.根据权利要求1所述的管尺寸偏差自动测量系统，其特征在于，还包括：

夹具测量工装，用于夹设所述待检测管并将所述待检测管固定至预定位置，所述夹具测量工装上安装有可用于识别其位置的位置识别装置。

3.根据权利要求2所述的管尺寸偏差自动测量系统，其特征在于，所述待检测管的尺寸参数包括管长、管径、成形角角度、法兰外端面不垂直度、法兰螺孔错位、管宽、管高中的一种或多种。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的管尺寸偏差自动测量系统，其特征在于，

所述支撑底座设置有自顶面向下凹陷的凹陷部，用于承接所述待检测管；

所述凹陷部的深度小于所述轴承底座的高度；

所述位置识别装置设置在所述凹陷部两侧的顶面上。

5.根据权利要求4所述的管尺寸偏差自动测量系统，其特征在于，所述支撑底座的底部设有磁吸开关。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的管尺寸偏差自动测量系统，其特征在于，所述直径测量工装包括两个L形件，两个所述L形件的竖向部分高度不同，每个L形件竖向部分上设置所述位置识别装置。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的管尺寸偏差自动测量系统，其特征在于，包括如下至少一种技术特征：

所述法兰端面夹包括一夹持部和延伸部，所述夹持部夹设在所述法兰上，所述延伸部与所述夹持部垂直设置且向远离夹持部的方向延伸预定长度，在延伸部的延伸端设置所述位置识别装置；

所述法兰孔测量件包括可塞入法兰孔的卡簧结构和位于法兰孔之外且与所述卡簧结构连接的连接杆，所述连接杆远离所述卡簧结构的那一段设置所述位置识别装置。

8.根据权利要求2所述的管尺寸偏差自动测量系统，其特征在于，所述夹具测量工装包括直角L形件和夹板，所述夹板转动连接于所述直角L形件的其中一个侧板上，在所述待检测管被夹持在所述所述夹具测量工装中时，直角L形件中的两个侧板和所述夹板与所述待检测管的接触均为线接触。

9.一种利用如权利要求1至8中任一项所述的管尺寸偏差自动测量系统进行管尺寸偏差的测量方法，其特征在于，包括：

获取所述待检测管两管端每个法兰的外端面方程；

根据所述待检测管的外径和所述支撑底座支撑所述待检测管的位置确定出待检测管的中心轴线；

根据两个外端面方程和中心轴线的交点确定出所述待检测管的管长；

通过所述直径测量工装上的位置识别装置计算所述待检测管的管径；

根据两个外端面方程计算每个所述外端面的法向量，根据法向量和所述中心轴线的夹角确定出所述法兰外端面的不垂直度；

根据所述法兰孔测量件上的位置识别装置确定出每个法兰孔的中心位置；

将上述计算得到的数值与对应的标准阈值进行比较，得出尺寸参数的偏差量。

10.如权利要求9所述的测量方法，其特征在于，包括：

在所述待检测管为平面弯管时，

将所述待检测管根据弯曲个数分解为多个直管段，获取每个直管段的中心轴线；根据外端面方程和最外侧管端中心轴线的交点、中间管段中相邻中心轴线的交点确定出所述待检测管的管长以及成形角角度；

在所述待检测管为立体弯管时，

通过所述夹具测量工装获取立体管部分的中心轴线，根据外端面方程和最外侧管端中心轴线的交点、中间管段中相邻中心轴线的交点确定出两个端面之间所有交点依次连接构成的折线路径；所述折线路径在坐标系X、Y、Z方向的投影长度分别为所述待检测管的管长、管宽和管高。

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