CN211977844U - 用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构，包括将钢板卷成圆柱体的卷板机、至少一个线性导轨以及滑动连接在每个所述线性导轨的三个激光测距传感器；所述激光测距传感器射出的激光的走向垂直于所述线性导轨的走向；所述激光测距传感器射出的激光的走向作为X轴；所述线性导轨的走向作为Y轴；所述X轴与所述Y轴构成的坐标系位于所述卷板机的一个横截面；三个所述激光测距传感器测得各自与所述卷板机表面的被测钢板之间的距离值。能够非接触式地测量并获取钢管桩的圆位置，为后续获取钢管桩曲率半径提供数据基础。

Description

用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构

技术领域

本实用新型涉及圆位置测量结构，尤其涉及非接触式钢管桩曲率半径测量过程中的圆位置测量结构。

背景技术

大口径钢管桩是建筑业的重要组成部分，广泛应用于远海风力发电等项目，因此钢管桩之间的焊接安全就成为了保证生产和使用安全的重要因素，所以对钢管桩的几何参数进行精确测量就成为了国内外研究的重点。国内大多数钢管厂采用的是接触式测量方法，即用卡尺、杆规等测量工具得到钢管的曲率半径，用皮尺测量钢管桩的周长等钢管桩的几何参数信息。这种测量方法受人为因素和量具误差影响大，同时测量精度和效率低、测量过程劳动强度大，信息反馈慢，不能满足企业“保质、保量、高速”的实时精确测量与数据自动存储及输出的测量要求。因此，需要设计非接触式钢管桩曲率半径测量的方法，而要实现非接触式钢管桩曲率半径测量，需要先获取钢管桩的圆位置，如何测量并获取钢管桩的圆位置成为本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构，能够非接触式地测量并获取钢管桩的圆位置，为后续获取钢管桩曲率半径提供数据基础。

实现上述目的的技术方案是：

用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构，包括将钢板卷成圆柱体的卷板机，还包括：至少一个线性导轨以及滑动连接在每个所述线性导轨的三个激光测距传感器；

所述激光测距传感器射出的激光的走向垂直于所述线性导轨的走向；

所述激光测距传感器射出的激光的走向作为X轴；

所述线性导轨的走向作为Y轴；

所述X轴与所述Y轴构成的坐标系位于所述卷板机的一个横截面；

三个所述激光测距传感器测得各自与所述卷板机表面的被测钢板之间的距离值。

优选的，所述线性导轨的数量为3个，且平行处于同一平面。

优选的，所述线性导轨两侧开有凹槽；所述线性导轨滑动连接有三个滑块，每个滑块两侧延伸有契合所述凹槽的凸块；

所述滑块顶部固定有用于安装所述激光测距传感器的安装装置。

优选的，三个所述激光测距传感器的激光与被测钢板表面相交的三个点的坐标为：(a，a1)、(b，b1)、(c，c1)；

其中，三个所述激光测距传感器与被测钢板之间的距离值为：a、b、c；

三个所述激光测距传感器所处的Y轴坐标为：a1、b1、c1。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过滑块在线性导轨上调整位置来控制传感器之间的距离，从而测得距钢板的距离，以激光测距传感器射出的激光的走向作为X轴；线性导轨的走向作为Y轴，从而能够非接触式地测量并获取钢管桩的圆位置，为后续获取钢管桩曲率半径提供数据基础。对钢管桩加工厂卷板的过程控制有关键作用。

附图说明

图1是本实用新型的圆位置测量结构的主视图；

图2是本实用新型的圆位置测量结构的立体图；

图3是本实用新型中线性导轨和激光测距传感器的安装结构主视图；

图4是本实用新型中线性导轨和激光测距传感器的安装结构俯视图；

图5是本实用新型中线性导轨和激光测距传感器的安装结构立体图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1-5，本实用新型的用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构，包括将钢板卷成圆柱体的卷板机1、至少一个线性导轨2以及滑动连接在每个线性导轨2的三个激光测距传感器3。

具体地，线性导轨2两侧开有凹槽；线性导轨2滑动连接有三个滑块4，每个滑块4两侧延伸有契合凹槽的凸块；

滑块4顶部固定有用于安装激光测距传感器3的安装装置5。

激光测距传感器3射出的激光的走向垂直于线性导轨2的走向。

激光测距传感器3射出的激光的走向作为X轴；线性导轨2的走向作为Y轴。

X轴与Y轴构成的坐标系位于卷板机1的一个横截面上。线性导轨2和激光测距传感器3都能够微调角度，提高结果准确率。

三个激光测距传感器3测得各自与卷板机1表面的被测钢板之间的距离值，即：三个激光测距传感器3与被测钢板之间的距离值为：a、b、c。

预先设定三个激光测距传感器3所处的Y轴坐标为：a1、b1、c1。因此，三个激光测距传感器3的激光与被测钢板表面相交的三个点的坐标为：(a，a1)、(b，b1)、(c，c1)。即为所测圆位置。

根据圆位置计算得到曲率半径值。

具体地，如图1所示，第一个激光测距传感器3到被测钢板距离记为a，高度(激光测距传感器3在Y轴上的坐标)记为a1；第二个激光测距传感器3到被测钢板距离记为b，高度记为b1；第三个激光测距传感器3到被测钢板距离记为c，高度记为c1；这样就可得到被测钢板表面三个点的具体坐标(a，a1)、(b，b1)、(c，c1)。由定义平面上不共线3个点确定一个圆可得到拟合成的圆的半径记为r，圆心(X1，Y1)。算法公式如下：

A＝2c-2b，B＝2c1-2b1，C＝c²-b²+c1²-b1²，E＝2b-2a，F＝2b1-2a1；

G＝b²-a²+b1²-a1²；X1＝(GB-CF)/(EB-AF)，Y1＝(AG-CE)/(AF-BE)；

r＝(X1-a)-(Y1-a1)²；

其中，A、B、C、E、F、G、X1、Y1均表示过渡值；

即可计算得到曲率半径r的值。

线性导轨2的数量设置为3个，且平行处于同一平面，如此三组激光测距传感器3测得是三个位置的半径曲率，通过这个曲率半径就知道钢管桩呈现出哪一种偏移模式，从而可以进行调整。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (4)

1.用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构，包括将钢板卷成圆柱体的卷板机，其特征在于，还包括：至少一个线性导轨以及滑动连接在每个所述线性导轨的三个激光测距传感器；

所述激光测距传感器射出的激光的走向垂直于所述线性导轨的走向；

所述激光测距传感器射出的激光的走向作为X轴；

所述线性导轨的走向作为Y轴；

所述X轴与所述Y轴构成的坐标系位于所述卷板机的一个横截面；

三个所述激光测距传感器测得各自与所述卷板机表面的被测钢板之间的距离值。

2.根据权利要求1所述的用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构，其特征在于，所述线性导轨的数量为3个，且平行处于同一平面。

3.根据权利要求1所述的用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构，其特征在于，所述线性导轨两侧开有凹槽；所述线性导轨滑动连接有三个滑块，每个滑块两侧延伸有契合所述凹槽的凸块；

所述滑块顶部固定有用于安装所述激光测距传感器的安装装置。

4.根据权利要求1所述的用于非接触式钢管桩曲率半径测量的圆位置测量结构，其特征在于，三个所述激光测距传感器的激光与被测钢板表面相交的三个点的坐标为：(a，a1)、(b，b1)、(c，c1)；

其中，三个所述激光测距传感器与被测钢板之间的距离值为：a、b、c；

三个所述激光测距传感器所处的Y轴坐标为：a1、b1、c1。

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