EP4634611A1 - Verfahren, messanordnung und system zur vermessung einer innenkontur, insbesondere eines innengewindes an einer muffe oder einem muffenende eines rohres - Google Patents

Verfahren, messanordnung und system zur vermessung einer innenkontur, insbesondere eines innengewindes an einer muffe oder einem muffenende eines rohres

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Publication number
EP4634611A1
EP4634611A1 EP23775976.6A EP23775976A EP4634611A1 EP 4634611 A1 EP4634611 A1 EP 4634611A1 EP 23775976 A EP23775976 A EP 23775976A EP 4634611 A1 EP4634611 A1 EP 4634611A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring
pipe
sensor
sensors
internal thread
Prior art date
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Pending
Application number
EP23775976.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank D'HONE
Christian Holländer
Martin Sauerland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP4634611A1 publication Critical patent/EP4634611A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G01B11/12—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters internal diameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2425—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures of screw-threads
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2433—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring outlines by shadow casting

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring an inner contour, in particular an internal thread on a socket or a socket end of a pipe.
  • the invention further relates to a measuring arrangement for measuring an inner contour, in particular an internal thread on a socket or a socket end of a pipe, in particular for carrying out the method, and a measuring system for measuring an inner contour, in particular an internal thread on a socket or a socket end of a pipe, which is designed in particular for carrying out the method and which comprises a measuring arrangement of the type described above.
  • pressurized fluids such as natural gas or crude oil
  • conical threads with undercut thread flanks are usually used.
  • the threads are usually followed by a sealing lip on the front side of the pipe. Both the thread and the sealing lip must meet the highest precision requirements.
  • the measurement of external threads on pipes is unproblematic as the external thread is easily accessible from the outside and can be measured both contactlessly and with tactile sensors.
  • the measurement of internal threads is more difficult due to the poorer accessibility of the internal threads.
  • the threads can be measured using tactile measuring devices, for example thread gauges or feeler needles.
  • measuring the internal thread on pipes with a relatively small diameter is difficult because the inside width of the pipe only allows the insertion of a single sensor.
  • To determine the internal diameter which is required to map the thread profile, at least two, ideally three measuring points must be recorded. If optical sensors that scan the internal thread without contact are to be used, the relatively small distance between the sensor and the thread inside the pipe also causes problems.
  • internal thread measurement is often associated with the difficulty that the inner diameter of the pipe is not always concentric with the outer diameter, particularly due to the manufacturing process, for example in the case of seamless rolled pipes. Therefore, for internal thread measurement it is necessary to determine the inner diameter or the position of the inner diameter relative to the outer diameter.
  • a method and a device for optically measuring the external thread profile of pipes is known, for example, from WO 2019/09371 A1.
  • WO 2012/069154 A1 a method and a device for inspecting the external thread of an oil field pipe are known, wherein the device comprises a sensor guided on a frame and wherein the sensor is arranged on a threaded carrier, the thread of which is designed according to the thread of the pipe and which forms part of the conical thread of the pipe to be inspected.
  • the sensor is designed as a confocal sensor.
  • a device for measuring threads on oil field pipes is also known from WO 2020/232041 A1.
  • the device comprises a sensor unit which is designed to measure a distance between the sensor and a part of the thread of the metal pipe.
  • the sensor or the sensor unit can be adjusted radially and axially with respect to the internal thread of the metal pipe using a large number of actuators, whereby a control device can generate a three-dimensional image of the internal thread from a large number of distance measurements.
  • the sensor unit comprises a confocal chromatic sensor which is placed on a rod into the metal pipe and is centered there within the metal pipe by means of sensing rollers. After concentric alignment of the guide rod of the rod, the sensor is adjusted both translationally and rotationally within the metal pipe, whereby the thread is scanned and a three-dimensional image of the thread is generated using the measurement data thus obtained.
  • the arrangement known from WO 2020/232041 A1 is not readily suitable for pipes with a small inner diameter.
  • the tactile centering of the measuring arrangement is complex and requires a relatively large amount of installation space.
  • the field of view of the sensor is aligned at a predetermined angle to the longitudinal axis of the metal pipe and the rod to which the sensor is attached can be actuated by means of three different actuators, with one actuator for the rotary movement of the rod about its own longitudinal axis, one actuator for a rotational movement of the rod about the longitudinal axis of the metal pipe and one actuator for a linear movement of the rod within the metal pipe, i.e. parallel to the longitudinal axis of the metal pipe. Scanning undercut and/or conical threads is difficult with this arrangement.
  • CN 112871737 A discloses a contactless sensor-based measurement method for internal threads in pipes, in which the position of the axis of symmetry of the external thread and the position of the axis of symmetry of the internal thread relative to that of the external thread are first determined. To this end, CN 112871737 A proposes rotating the pipe to be measured around its own axis using a sensor aligned in the longitudinal direction of the pipe and measuring the axis offset. Alternatively, it is provided to clamp the pipe and determine the position of the axes relative to one another in a centering device by adjusting the clamp accordingly. The internal thread is detected by guiding the optical sensor along the previously determined longitudinal axis of the inner diameter of the pipe.
  • the invention is based on the object of providing a method, a measuring arrangement and a system that enable optical, contactless measurement of the internal thread on pipes, in particular on metal pipes with a small internal diameter.
  • the method should be designed in such a way that it can be carried out with only one sensor on the inside of the pipe.
  • the object is achieved by providing a method with the features of claim 1 and by providing a measuring arrangement with the features of claim 11. Furthermore, according to the invention, a measuring system with the features of claim 13 is provided.
  • a first aspect of the invention relates to a method for measuring an inner contour, in particular an internal thread on a socket or a socket end of a pipe using a measuring arrangement with at least two sensors, wherein the measuring arrangement comprises a first inner sensor and at least one second outer sensor, wherein the first inner sensor and the second outer sensor are arranged at least radially with a defined distance from one another with respect to a longitudinal axis of the pipe, wherein the measuring arrangement is arranged with respect to the socket or the socket end of the pipe such that the first sensor detects the inside of the pipe and that the second sensor detects the outside of the pipe, wherein the method comprises that the first sensor scans the internal thread at least in a first measuring run along a first measuring section parallel to a longitudinal axis of the pipe, wherein the measuring signals of the second outer sensor determine the outside diameter of the pipe as a reference for the measuring signal of the first sensor, and wherein the recorded measured values are stored and/or processed with means for electronic data processing for
  • internal thread in the sense of the invention also includes threadless sections of the socket, in particular a sealing lip provided on OTCG pipes.
  • the measurement of the internal thread can be coupled in particular with an automated thread cutting process of a machine tool.
  • the method according to the invention uses a preferably closed control loop between the machining of the metal pipe and the thread measurement, whereby a direct evaluation and derivation of Control commands for the machine tool are carried out depending on the comparison of the recorded actual thread profile with a target thread profile.
  • a control device for evaluating and deriving control commands can comprise at least one self-learning algorithm for deriving the control commands.
  • the pipe can be rotated around its longitudinal axis during a measurement run. If the pipe is rotated precisely around its longitudinal axis, exactly two sensors arranged inside and outside at a defined distance from each other are sufficient to determine the diameter of the pipe and determine the contour.
  • the fine thread structure including the tooth height, the tooth width, the flank angle, the rounding angle and the pitch is precisely determined according to the invention.
  • the exact position of the internal thread in space ie the position of the inner diameter in relation to the outer diameter of the pipe, can be clearly and precisely determined.
  • At least three measuring points are advantageous for this. This can be achieved, for example, with two sensors if the pipe is rotated around its longitudinal axis.
  • an internal sensor and several external sensors are provided, which are preferably mechanically connected to one another and have a precisely defined radial distance from one another.
  • the external diameter of the pipe determined by the external sensor system forms a reference for the measurement signal of the internal sensor.
  • the measuring arrangement comprises at least one third external sensor, which also has a defined radial distance from the first and second sensors and which also detects the outside of the pipe.
  • the method can also be carried out with satisfactory results if only two measuring points are recorded on the outer circumference of the pipe.
  • the inner sensor and the outer sensors are preferably moved parallel to each other in the longitudinal direction of the pipe during a measuring run.
  • the measuring arrangement can be designed in such a way that the radial distance between the inner and the outer sensor(s) is changed according to the conicity of the sleeve during a measuring run in the longitudinal direction of the pipe. This ensures that over the length of a measuring section on each pipe cross-section there is a correspondingly large distance between the sensors so that the measurement can be carried out with the appropriate accuracy.
  • a distance calibration of the sensors can be carried out at the beginning and end of a designated reference section, for example on a reference object.
  • the radial distance between the sensors ie the distance of the inner sensor to that of the at least one outer sensor, can be adjusted.
  • the radial The distance between the outer sensors is adjustable. The inner sensor and/or the at least one outer sensor can be moved radially.
  • the measuring arrangement according to the invention preferably comprises a measuring head that can be moved relative to the pipe.
  • the measuring head can, for example, comprise at least two sensors or measuring arms with sensors that are arranged on the outer circumference of the pipe and that are adjusted in the manner of a fork or pliers by means of at least one linear drive to vary the distance between the inner sensor and the outer sensors.
  • the internal thread of the pipe is scanned along a second measuring section parallel to the longitudinal axis of the pipe, wherein the second measuring run is carried out along a measuring section with an angular offset relative to the circumference of the pipe.
  • the measurement of the internal thread can be carried out using a large number of measurement runs that are carried out with an angular offset relative to the circumference of the pipe. It is preferable to carry out two measurements, each with an angular offset of 180° relative to the circumference of the pipe. Alternatively, three measurement runs can be carried out with an angular offset of 120 degrees.
  • the method preferably comprises the step of calibrating the radial distance between all sensors, for example using a reference object.
  • the reference object can be a sample pipe or test specimen with dimensions of defined tolerance.
  • the method can be carried out using an internal optical sensor and using one or more tactile external sensors.
  • at least the first and second sensors are optical sensors selected from a group of sensors comprising laser scanners, sensors designed for laser triangulation, laser micrometers or light band micrometers, telecentric measuring arrangements with at least one light-sensitive sensor, for example as a CMOS or CCD and at least one light source for backlighting an object to be measured, and confocal displacement measuring sensors, in particular confocal chromatic displacement measuring sensors.
  • An optical sensor in the sense of the present invention is also understood to mean an arrangement of several optical elements in a measuring section.
  • the first inner sensor can be designed as a confocal chromatic displacement sensor
  • two second outer sensors can be designed, for example, as light section sensors.
  • the inner sensor can be designed, for example, in combination with another optical element, for example in the form of a mirror adjustable about at least one axis, so that an elongated inner sensor can be arranged inside the tube, which is parallel to the longitudinal axis of the tube and which, with the mirror, enables scanning of the inner wall of the pipe at a right angle to the longitudinal axis of the pipe.
  • the optical element can be designed as a so-called galvo scanner, the mirror of which is designed to be rotatable and pivotable relative to the optical axis, so that at least a partial circumference of the internal thread of the metal pipe can be optically scanned.
  • the signal detected by the mirror of the optical element is transmitted to the sensor in the optical axis of the arrangement.
  • the measuring arrangement according to the invention which is preferably designed to carry out the method, expediently comprises a first optical inner sensor and at least two second outer, preferably optical sensors, which are arranged at a defined and preferably calibrated distance from one another, wherein the arrangement is arranged to be movable linearly and along a measuring axis over a defined measuring distance and to be rotatable about the measuring axis during a measuring run.
  • the radial distance between the sensors is preferably adjustable, further preferably by means of at least one electromotor actuator, so that in particular the arrangement of the second outer sensors relative to one another can be adjusted with respect to the nominal diameter of the pipes to be measured.
  • a measuring system for measuring an internal thread on a socket or a socket end of a pipe which is designed, suitable and intended for carrying out the method, comprising at least one frame which accommodates an optical bench with a measuring arrangement of the type described above, wherein the optical bench and/or the frame can be adjusted at least linearly in the longitudinal axis or parallel to a longitudinal axis of the pipe by means of at least one drive, and with at least one data processing and data storage device with which the thread profile of the internal thread can be partially or completely displayed.
  • the optical bench and/or the frame can be adjusted at least linearly in the longitudinal axis or parallel to a longitudinal axis of the pipe by means of at least one drive, and with at least one data processing and data storage device with which the thread profile of the internal thread can be partially or completely displayed.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the measuring principle according to the invention
  • FIG. 2 is a highly simplified schematic representation of the measuring arrangement according to the invention.
  • Figure 3 is a representation according to Figure 2, in which the measuring arrangement is rotated by 180°.
  • Figure 1 shows a highly simplified view of a socket end of a pipe 1 with an internal thread 2, which is scanned with a first internal sensor 3 and two second external sensors 4.
  • the pipe 1 is designed as a metal pipe, for example as a seamless rolled metal pipe with a conical internal thread, and is only shown in very basic terms for the sake of simplicity.
  • the first internal sensor 3 and the second external sensors 4 are part of a measuring arrangement shown only schematically in Figures 2 and 3 and can be part of a measuring head which can be moved along a measuring axis 6 of a measuring section in the direction of the arrow shown in Figure 1 parallel to the longitudinal axis of the pipe 1 and is arranged so as to be rotatable about the corresponding axis.
  • the terms inside and outside in this context refer to the position of the sensors 3, 4 during the measuring process or in a position ready for measurement in relation to the pipe 1.
  • the second external sensors 4 which are located on diametrically opposite sides of the Outer casing 5 of the metal pipe 1
  • the outer diameter of the pipe 1 is recorded as a reference for the measurement signal of the first inner sensor 3.
  • the first inner sensor 3 is moved into the pipe 1 over a predetermined distance along the measuring axis 6 during a measurement run and scans the internal thread of the pipe 1 optically, i.e. without contact.
  • the first inner sensor 3 and the outer sensors 4 are moved in parallel, i.e.
  • the sensors 3 and 4 are arranged in a measuring arrangement shown schematically in Figures 2 and 3 with a fixed axial and radial distance from one another.
  • the first inner sensor 3 can be designed as a confocal sensor with a further optical element in the form of a mirror 7, so that the sensor 3 can have a radiation source aligned in the direction of the measuring axis 6, which is deflected by the mirror 7 at an adjustable angle, so that scanning of the internal thread 2 of the tube 1 is possible in a relatively small installation space.
  • the inner sensor 3 can also be designed as a laser scanner or as another measuring device for detecting the inner contour of the pipe 1 with a different measuring characteristic.
  • the measuring arrangement shown in the drawings is designed with two measuring channels.
  • the person skilled in the art will recognize that the measuring arrangement can have more than two channels, thereby increasing the measuring accuracy.
  • FIG. 2 and 3 shows, for example, two diametrically opposed outer sensors 4, each of which has a telecentric optic with a light-sensitive sensor (receiver), for example a CMOS or a CCD sensor.
  • a light source 8 is arranged opposite each of the light-sensitive sensors, which generates a projection of a part of the outer casing 5 of the pipe 1 onto the light-sensitive sensor 4.
  • the use of telecentric lenses ensures that the projection recorded by the respective sensor 4 can be recorded undistorted and true to scale.
  • the measurement data recorded in this way by the second outer sensors 4 are used to record the outer diameter of the pipe 1 in relation to the distance to the internal thread 2 or to the inner casing of the pipe 1 determined by the inner sensor 3.
  • the measuring arrangement is rotated by 180° and the first inner sensor 3 scans the internal thread 2 of the pipe 1 in the diametrically opposite location in relation to the external diameter of the pipe 1 determined by the second outer sensors 4.
  • All sensors 3, 4 have a precisely defined radial distance from one another, which was preferably calibrated using a test specimen before the start of the measurement.
  • the measuring arrangement comprising the first inner sensor 3 and the second outer sensors 4, which are arranged together on a rotatable measuring head, was rotated completely from the position shown in Figure 2 to the position shown in Figure 3 in the described embodiment, whereby a measurement can be carried out intermittently in each case at distinct angular positions or continuously during the rotational movement of the arrangement of sensors 3 and 4.
  • the entire arrangement can be moved back and forth linearly in the direction of the longitudinal axis of the pipe 1 and can also be rotated about the longitudinal axis of the pipe 1. It can be provided that both the radial distance and the axial distance of the sensors 3 and 4 from one another are fixed in an unchangeable manner at least during the measuring runs. If the conicity of the pipe 1 in the area of the socket exceeds a certain level, it can be advantageous to adjust at least one of the sensors 3, 4 during the measurement runs, ie to adjust it radially in a defined manner via a linear guide in order to increase the measuring range of the sensors 3, 4.
  • the radial distance between the second outer sensors 4 can also be designed to be variable, for example, to adapt to different pipe diameters.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung eines Innengewindes (2) an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres (1) unter Verwendung einer Messanordnung mit wenigstens zwei Sensoren (3,4), wobei die Messanordnung einen ersten inneren Sensor (3) und wenigstens einen zweiten äußeren Sensor (4) umfasst, wobei der erste innere Sensor (3) und der zweite äußere Sensor (4) bezogen auf eine Längsachse des Rohres (1) wenigstens radial mit einem definierten Abstand zueinander angeordnet werden, wobei die Messanordnung bezüglich der Muffe oder des Muffenendes des Rohres (1) so angeordnet wird, dass der erste Sensor (3) die Innenseite der Rohres (1) erfasst und dass der zweite Sensor (4) die Außenseite des Rohres (1) erfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass der erste Sensor (3) das Innengewinde (2) wenigstens in einer ersten Messfahrt entlang einer ersten Messstrecke parallel zu einer Längsachse des Rohres (1) abtastet, wobei die Messsignale des zweiten äußeren Sensors (4) den Außendurchmesser des Rohres (1) als Referenz für das Messsignal des ersten Sensors (3) ermitteln, und wobei die erfassten Messwerte mit Mitteln zur elektronischen Datenverarbeitung zwecks Abbildung eines Gewindeprofils gespeichert und/oder verarbeitet werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Messanordnung und ein System zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren, Messanordnung und System zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Messanordnung zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Messsystem zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres, das insbesondere zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist und das eine Messanordnung der vorstehend beschriebenen Art umfasst.
An Rohre, die für den Transport von unter Druck stehenden Fluiden dienen, wie beispielsweise Erdgas oder Erdöl, und die druckfest sowie gas- und flüssigkeitsdicht miteinander verschraubt werden, sind hohe Anforderungen an die Dichtigkeit zu stellen. Bei solchen OCTG Rohren als Futterrohre oder Steigrohre für Erdöl- oder Erdgas Explorationsbohrungen oder Erdgas oder Erdöl Förderleitungen finden üblicherweise konische Gewinde mit hinterschnittenen Gewindeflanken Anwendung. An die Gewinde schließt sich in der Regel stirnseitig des Rohres eine Dichtlippe an. Sowohl das Gewinde als auch die Dichtlippe müssen höchsten Präzisionsanforderungen genügen. Im Stand der Technik ist es grundsätzlich bekannt, die Gewinde zur Qualitätskontrolle der Rohre optisch zu vermessen.
Grundsätzlich ist die Vermessung von Außengewinden von Rohren insoweit unproblematisch, als dass das Außengewinde von außen einfach zugänglich ist und sowohl berührungslos als auch mit taktilen Sensoren erfasst werden kann. Schwieriger gestaltet sich die Vermessung von Innengewinden bereits wegen der schlechteren Zugänglichkeit der Innengewinde. Hierbei ist es grundsätzlich bekannt, die Vermessung der Gewinde mittels taktiler Messmittel, beispielsweise mit Gewindelehren oder Tastnadeln, durchzuführen.
Insbesondere die Innengewindevermessung an Rohren mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, beispielsweise mit einem Durchmesser von weniger als 100 mm, gestaltet sich schwierig, da die lichte Weite des Rohres nur die Einbringung eines einzigen Sensors ermöglicht. Für die Bestimmung des Innendurchmessers, der zur Abbildung des Gewindeprofils erforderlich ist, ist die Erfassung von wenigstens zwei, idealerweise drei Messpunkten erforderlich. Sollen berührungslos das Innengewinde abtastende optische Sensoren Anwendung finden, bereitet auch der verhältnismäßig geringe Abstand des Sensors zum Gewinde im Inneren des Rohres Probleme.
Darüber hinaus ist die Innengewindemessung regelmäßig mit der Schwierigkeit behaftet, dass der Innendurchmesser des Rohres nicht immer konzentrisch zum Außendurchmesser ist, insbesondere bedingt durch die Herstellungsweise beispielsweise bei nahtlos hergestellten gewalzten Rohren. Daher ist es für die Innengewindevermessung erforderlich, den Innendurchmesser bzw. die Lage des Innendurchmessers relativ zum Außendurchmesser zu bestimmen.
Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur optischen Vermessung des Außengewinde-Profils von Rohren ist beispielsweise aus der WO 2019/09371 A1 bekannt.
Aus der WO 2012/069154 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion des Außengewindes eines Ölfeldrohres bekannt, wobei die Vorrichtung einen auf einem Gestell geführten Sensor umfasst und wobei der Sensor auf einem mit Gewinde versehenen Träger angeordnet ist, dessen Gewinde entsprechend dem Gewinde des Rohres ausgebildet ist und der einen Teil des konischen Gewindes des zu inspizierenden Rohres einfasst. Der Sensor ist als konfokaler Sensor ausgebildet.
Aus der WO 2020/232041 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Vermessung von Gewinden an Ölfeldrohren bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Sensoreinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen dem Sensor und einem Teil des Gewindes des Metallrohres zu vermessen. Der Sensor bzw. die Sensoreinheit ist mit einer Vielzahl von Aktuatoren radial und axial bezüglich des Innengewindes des Metallrohres verstellbar, wobei eine Steuereinrichtung aus einer Vielzahl von Abstandsmessungen ein dreidimensionales Abbild des Innengewindes erzeugen kann. Die Sensoreinheit umfasst einen konfokalen chromatischen Sensor, der an einem Gestänge in das Metallrohr verbracht wird und dort mittels Tastrollen innerhalb des Metallrohres zentriert wird. Nach konzentrischer Ausrichtung der Führungsstange des Gestänges wird der Sensor innerhalb des Metallrohres sowohl translatorisch als auch rotatorisch verstellt, wobei das Gewinde abgetastet wird und mittels der so erhaltenen Messdaten ein dreidimensionales Abbild des Gewindes erzeugt wird.
Die aus der WO 2020/232041 A1 bekannte Anordnung ist nicht ohne weiteres für Rohre mit kleinem Innendurchmesser geeignet. Die taktile Zentrierung der Messanordnung ist aufwendig und benötigt verhältnismäßig viel Bauraum. Das Sichtfeld des Sensors ist in einem vorgegebenen Winkel zur Längsachse des Metallrohres ausgerichtet und die Stange, an welcher der Sensor befestigt ist, ist mittels dreier verschiedener Aktuatoren betätigbar, wobei ein Aktuator für die Drehbewegung der Stange um ihre eigene Längsachse, ein Aktuator für eine Rotationsbewegung der Stange um die Längsachse des Metallrohres und ein Aktuator für eine Linearbewegung der Stange innerhalb des Metallrohres, d. h. parallel zur Längsachse des Metallrohres vorgesehen ist. Die Abtastung hinterschnittener und/oder konischer Gewinde ist mit dieser Anordnung schwierig. Aus der CN 112871737 A ist ein berührungslos durchgeführtes sensorbasiertes Vermessungsverfahren für Innengewinde bei Rohren bekannt, bei dem zunächst die Lage der Symmetrieachse des Außengewindes und die Lage der Symmetrieachse des Innengewindes relativ zu der des Außengewindes ermittelt wird. Hierzu wird in der CN 112871737 A vorgeschlagen, das zu vermessende Rohr unter Verwendung eines in Längsrichtung des Rohrs ausgerichteten Sensors um die eigene Achse zu drehen und dabei den Achsversatz zu messen. Alternativ ist vorgesehen, das Rohr einzuspannen und in einer Zentriereinrichtung durch entsprechende Verstellung der Einspannung die Lage der Achsen zueinander zu bestimmen. Die Erfassung des Innengewindes erfolgt durch Führen des optischen Sensors entlang der zuvor bestimmten Längsachse des Innendurchmessers des Rohres.
Dieses Verfahren ist verhältnismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Messanordnung und ein System bereitzustellen, die eine optische berührungslose Vermessung des Innengewindes an Rohren, insbesondere an Metallrohren mit einem kleinen Innendurchmesser ermöglichen. Insbesondere soll das Verfahren so ausgestaltet sein, dass es mit nur einem Sensor auf der Innenseite des Rohres durchführbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch Bereitstellung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch Bereitstellung einer Messanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 . Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Messsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 13 bereitgestellt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres unter Verwendung einer Messanordnung mit wenigstens zwei Sensoren, wobei die Messanordnung einen ersten inneren Sensor und wenigstens einen zweiten äußeren Sensor umfasst, wobei der erste innere Sensor und der zweite äußere Sensor bezogen auf eine Längsachse des Rohres wenigstens radial mit einem definierten Abstand zueinander angeordnet werden, wobei die Messanordnung bezüglich der Muffe oder des Muffenendes des Rohres so angeordnet wird, dass der erste Sensor die Innenseite der Rohres erfasst und dass der zweite Sensor die Außenseite des Rohres erfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass der erste Sensor das Innengewinde wenigstens in einer ersten Messfahrt entlang einer ersten Messstrecke parallel zu einer Längsachse des Rohres abtastet, wobei die Messsignale des zweiten äußeren Sensors den Außendurchmesser des Rohres als Referenz für das Messsignal des ersten Sensors ermitteln, und wobei die erfassten Messwerte mit Mitteln zur elektronischen Datenverarbeitung zwecks Abbildung eines Gewindeprofils gespeichert und/oder verarbeitet werden. Das erfasste Ist-Gewindeprofil wird vorzugsweise in einem weiteren Verfahrensschritt mit einem Soll-Gewindeprofil verglichen, so dass das Rohr bei Maßen außerhalb vorgegebener Toleranzen aussortiert werden kann.
Der Begriff Innengewinde im Sinne der Erfindung umfasst auch gewindelose Abschnitte der Muffe, insbesondere eine bei OTCG Rohren vorgesehene Dichtlippe.
Die Vermessung des Innengewindes kann insbesondere mit einem automatisierten Gewindeschneidvorgang einer Werkzeugmaschine gekoppelt sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Verfahren gemäß der Erfindung einen vorzugsweise geschlossenen Regelkreis zwischen der Bearbeitung des Metallrohres und der Gewindevermessung nutzt, wobei in vorteilhafter Art und Weise eine direkte Auswertung und Ableitung von Steuerbefehlen für die Werkzeugmaschine in Abhängigkeit des Vergleichs des erfassten Ist-Gewindeprofils mit einem Soll-Gewindeprofil erfolgt.
Eine beispielsweise in einer Maschinensteuerung der Werkzeugmaschine vorgesehene Regeleinrichtung zur Auswertung und Ableitung von Steuerbefehlen kann wenigstens einen selbstlernenden Algorithmus zur Ableitung der Steuerbefehle umfassen.
Grundsätzlich kann vorgesehen sein, das Rohr während einer Messfahrt um seine Längsachse zu rotieren. Bei exakter Drehung des Rohres um seine Längsachse genügen zur Durchmesserbestimmung genau zwei jeweils innen und außen mit definiertem Abstand zueinander angeordnete Sensoren zur Bestimmung der Kontur des Rohres.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist vorgesehen, für die Vermessung des Innengewindes des Rohres einen messtechnischen Bezug zum Außendurchmesser des Rohres herzustellen, sodass das Innengewinde einer Muffe oder eines Rohres mit nur einem einzigen Sensor im Inneren des Rohres vermessen werden kann.
Zur vollständigen Beschreibung des Innengewindes wird erfindungsgemäß die Gewindefeinstruktur einschließlich der Zahnhöhe, der Zahnbreite, der Flankenwinkel, der Rundungswinkel und der Steigung präzise bestimmt.
Hierzu kann vorgesehen sein, die exakte Lage des Innengewindes im Raum, d. h. auch die Lage des Innendurchmessers zum Außendurchmesser des Rohres eindeutig und genau festzulegen. Hierzu sind wenigstens drei Messpunkte vorteilhaft. Das lässt sich beispielsweise mit zwei Sensoren realisieren, wenn das Rohr um seine Längsachse rotiert wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, einen Innensensor und mehrere Außensensoren vorzusehen, die vorzugsweise mechanisch miteinander verbunden sind und einen präzise definierten radialen Abstand zueinander aufweisen. Der durch die Außensensorik festgelegte Außendurchmesser des Rohres bildet erfindungsgemäß jeweils eine Referenz für das Messsignal des Innensensors. Vorzugsweise umfasst die Messanordnung wenigstens einen dritten äußeren Sensor, der ebenfalls einen definierten radialen Abstand zu den ersten und zweiten Sensoren aufweist und der ebenfalls die Außenseite des Rohres erfasst. Durch die Erfassung dreier Messpunkte am Außenumfang des Rohres ist eine mathematisch exakte Beschreibung der kreisförmigen Mantelfläche des Rohres möglich.
Das Verfahren ist allerdings auch mit zufriedenstellenden Ergebnissen durchführbar, wenn nur zwei Messpunkte am Außenumfang des Rohres erfasst werden.
Der innere Sensor und die äußeren Sensoren werden vorzugsweise während einer Messfahrt parallel zueinander in Längsrichtung des Rohres verfahren.
Die Messanordnung kann so ausgebildet sein, dass der radiale Abstand des inneren und des oder der äußeren Sensoren entsprechend der Konizität der Muffe während einer Messfahrt in Längsrichtung des Rohres verändert wird. Dadurch wird sichergestellt, dass über die Länge einer Messstrecke auf jedem Rohrquerschnitt ein entsprechend großer Abstand der Sensoren zueinander gegeben ist, damit die Messung mit entsprechender Genauigkeit durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann eine Abstandskalibrierung der Sensoren jeweils am Anfang und am Ende einer vorgesehenen Referenzstrecke durchgeführt werden, beispielsweise an einem Referenzobjekt. Während einer Messfahrt an dem zu vermessenden Rohr kann der radiale Abstand der Sensoren zueinander, d.h. der Abstand des inneren Sensors zu demjenigen des wenigstens einen äußeren Sensors verstellt werden. Vorzugsweise ist auch der radiale Abstand der äußeren Sensoren zueinander verstellbar. Dabei können der innere Sensor und/oder der wenigstens eine äußere Sensor radial bewegt werden.
Die Messanordnung gemäß der Erfindung umfasst vorzugsweise einen bezüglich des Rohres bewegbaren Messkopf. Der Messkopf kann beispielsweise wenigstens zwei am Außenumfang des Rohres anzuordnende Sensoren bzw. Messarme mit Sensoren umfassen, die nach Art einer Gabel oder Zange mittels wenigstens eines Linearanrtriebs zur Variation des Abstandes zwischen dem inneren Sensor und den äußeren Sensoren zueinander verstellt werden.
Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in wenigstens einer zweiten Messfahrt das Innengewinde des Rohres entlang einer zweiten zur Längsachse des Rohres parallelen Messstrecke abgetastet wird, wobei die zweite Messfahrt entlang einer Messstrecke mit einem Winkelversatz bezogen auf den Umfang des Rohres durchgeführt wird.
Die Vermessung des Innengewindes kann über eine Vielzahl voneinander bezogen auf den Umfang des Rohres mit Winkelversatz durchgeführten Messfahrten abgetastet werden. Bevorzugt ist vorgesehen, zwei Messungen jeweils mit einem Winkelversatz von 180° bezogen auf den Umfang des Rohres durchzuführen. Alternativ können drei Messfahrten mit einem Winkelversatz von 120 Grad durchgeführt werden.
Das Verfahren umfasst bevorzugt den Schritt einer Kalibrierung des radialen Abstandes aller Sensoren zueinander, beispielsweise unter Verwendung eines Referenzobjekts. Das Referenzobjekt kann ein Musterrohr oder Prüfkörper mit Abmessungen definierter Toleranz sein.
Weiterhin kann vorgesehen sein, die konische Innenkontur des Rohres parallel abzufahren, indem man einen kalibrierten, feststehenden Messbereich von Innen- und Außensensor im Bereich eines Messfensters des Außensensors verfährt. Durch Verdrehen bei gleichzeitiger Messung über den vollständigen oder teilweisen Umfang des Rohres lassen sich beispielsweise durch die Art der Herstellung des Rohres bedingte Strukturen auflösen. Bei nahtlos gewalzten Rohren können sich beispielsweise hexagonale Wanddickenstrukturen zeigen, die auch nach einem Gewindeschnitt noch sichtbar sind und die die Qualität der Muffe und/oder des Rohres beeinträchtigen können.
Grundsätzlich kann das Verfahren unter Verwendung eines inneren optischen Sensors und unter Verwendung eines oder mehrerer taktilen äußeren Sensoren durchgeführt werden. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass wenigstens die ersten und zweiten Sensoren optische Sensoren sind, die ausgewählt sind aus einer Gruppe von Sensoren umfassend Laserscanner, Sensoren, die zur Laser- Triangulation ausgebildet sind, Lasermikrometer oder Lichtband Mikrometer, telezentrische Messanordnung mit wenigstens einem lichtempfindlichen Sensor, beispielsweise als CMOS oder CCD und wenigstens einer Lichtquelle zum Hinterleuchten eines zu vermessenden Objekts sowie konfokale Wegmesssensoren, insbesondere konfokale chromatische Wegmesssensoren.
Unter einem optischen Sensor im Sinne der vorliegenden Erfindung ist auch eine Anordnung von mehreren optischen Elementen in einer Messstrecke zu verstehen.
Erfindungsgemäß kann beispielsweise der erste innere Sensor als konfokaler chromatischer Wegmesssensor ausgebildet sein, wohingegen zwei zweite äußere Sensoren beispielsweise als Lichtschnittsensoren ausgebildet sein können.
Der innere Sensor kann beispielsweise in Kombination mit einem weiteren optischen Element ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines um wenigstens eine Achse verstellbaren Spiegels, so dass ein länglicher Innensensor im Inneren des Rohres angeordnet sein kann, der sich parallel zur Längsachse des Rohres erstreckt und der mit dem Spiegel eine Abtastung der Innenwand des Rohres im rechten Winkel zur Längsachse des Rohres ermöglicht. Das optische Element kann als sogenannter Galvo-Scanner ausgebildet sein, dessen Spiegel relativ zu der optischen Achse drehbar und schwenkbar ausgebildet ist, sodass wenigstens ein Teilumfang des Innengewindes des Metallrohres optisch gescannt werden kann. Das von dem Spiegel des optischen Elements erfasste Signal wird in der optischen Achse der Anordnung an den Sensor übertragen.
Die Messanordnung gemäß der Erfindung, die vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist, umfasst zweckmäßigerweise einen ersten optischen inneren Sensor und wenigstens zwei zweite äußere, vorzugsweise optische Sensoren, die mit einem definierten und vorzugsweise kalibrierten Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Anordnung während einer Messfahrt linear und entlang einer in einer Messachse über eine definierte Messstrecke verfahrbar und um die Messachse drehbar angeordnet ist.
Der radiale Abstand der Sensoren zueinander ist vorzugsweise einstellbar, weiterhin bevorzugt mittels wenigstens eines elektromotorischen Stellantriebs, sodass insbesondere die Anordnung der zweiten äußeren Sensoren zueinander in Bezug auf den Nenndurchmesser der zu vermessenden Rohre einstellbar ist.
Ein Messsystem zur Vermessung eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres, das zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet, geeignet und bestimmt ist, umfassend wenigstens ein Gestell, das eine optische Bank mit einer Messanordnung der vorstehend beschriebenen Art aufnimmt, wobei die optische Bank und/oder das Gestell wenigstens linear in der Längsachse oder parallel zu einer Längsachse des Rohres mittels wenigstens eines Antriebs verstellbar sind, sowie mit wenigstens einer Datenverarbeitungsund Datenspeichereinrichtung, mit welcher das Gewindeprofil des Innengewindes teilweise oder vollständig darstellbar ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, das erfasste bzw. gemessene Innengewindeprofil mit Soll-Daten eines in der Datenverarbeitungseinrichtung hinterlegten Referenzmodells zu vergleichen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung des Messprinzips gemäß der Erfindung,
Figur 2 eine stark vereinfachte prinzipielle Darstellung der Messanordnung gemäß der Erfindung und
Figur 3 eine Darstellung gemäß Figur 2, bei der die Messanordnung um 180° gedreht ist.
In Figur 1 ist stark vereinfacht ein Muffenende eines Rohres 1 mit einem Innengewinde 2 dargestellt, welches mit einem ersten inneren Sensor 3 und zwei zweiten äußeren Sensoren 4 abgetastet wird. Das Rohr 1 ist als Metallrohr, beispielsweise als nahtlos gewalztes Metallrohr mit einem konischen Innengewinde ausgebildet und aus Gründen der Vereinfachung nur sehr prinzipiell dargestellt. Der erste innere Sensor 3 und die zweiten äußeren Sensoren 4 sind Teil einer in den Figuren 2 und 3 nur schematisch dargestellten Messanordnung und können Bestandteil eines Messkopfs sein, der entlang einer Messachse 6 einer Messstrecke in Richtung des in Figur 1 gezeigten Pfeils parallel zur Längsachse des Rohres 1 verfahrbar ist sowie um die entsprechende Achse drehbar angeordnet ist. Die Begriffe innen und außen beziehen sich in diesem Zusammenhang auf die Lage der Sensoren 3,4 während des Messvorgangs oder in einer messbereiten Stellung in Bezug auf das Rohr 1. Mittels der zweiten äußeren Sensoren 4, die an diametral gegenüberliegenden Seiten des Außenmantels 5 des Metallrohres 1 angeordnet sind, wird der Außendurchmesser des Rohres 1 als Referenz für das Messsignal des ersten inneren Sensors 3 erfasst. Der erste innere Sensor 3 wird während einer Messfahrt entlang der Messachse 6 über eine vorgegebene Strecke in das Rohr 1 hineingefahren und tastet dabei das Innengewinde des Rohres 1 optisch, d. h. berührungslos ab. Bei einer Messfahrt werden der erste innere Sensor 3 und die äußeren Sensoren 4 parallel, d.h. jeweils auf den gleichen Querschnitt des Rohres 1 und radial gegenüberliegend ausgerichtet in Längsrichtung des Rohres 1 verfahren. Die Sensoren 3 und 4 sind in einer in den Figuren 2 und 3 schematisch dargestellten Messanordnung mit einem festen axialen und radialen Abstand zueinander angeordnet.
Wie in Figur 1 andeutungsweise dargestellt ist, kann der erste innere Sensor 3 als konfokaler Sensor mit einem weiteren optischen Element in Form eines Spiegels 7 ausgebildet sein, sodass der Sensor 3 eine in Richtung der Messachse 6 ausgerichtete Strahlungsquelle aufweisen kann, die über den Spiegel 7 in einem einstellbaren Winkel umgelenkt wird, sodass auf verhältnismäßig kleinem Bauraum eine Abtastung des Innengewindes 2 des Rohres 1 möglich ist.
Der innere Sensor 3 kann allerdings auch als Laserscanner oder auch als ein anders Messgerät zur Erfassung der Innenkontur des Rohres 1 mit einer anderen Messcharakteristik ausgebildet sein.
Die in den Zeichnungen dargestellte Messanordnung ist mit zwei Messkanälen ausgebildet. Der Fachmann wird erkennen, dass die Messanordnung mehr als zwei Kanäle aufweisen kann, wodurch die Messgenauigkeit gesteigert wird.
Die in den Figuren 2 und 3 gezeigte Anordnung zeigt beispielsweise zwei diametral gegenüberliegend angeordnete äußere Sensoren 4, die jeweils eine telezentrische Optik mit einem lichtempfindlichen Sensor (Empfänger), beispielsweise einem CMOS oder einem CCD Sensor aufweisen. Gegenüberliegend der lichtempfindlichen Sensoren ist jeweils eine Lichtquelle 8 angeordnet, die eine Projektion eines Teils des Außenmantels 5 des Rohres 1 auf den lichtempfindlichen Sensor 4 erzeugt. Durch die Verwendung von telezentrischen Objektiven wird sichergestellt, dass die von dem jeweiligen Sensor 4 erfasste Projektion unverzerrt und maßstabsgetreu aufgezeichnet werden kann. Über die so erfassten Messdaten der zweiten äußeren Sensoren 4 wird der Außendurchmesser des Rohres 1 in Bezug auf den von dem inneren Sensor 3 ermittelten Abstand zum Innengewinde 2 bzw. zum Innenmantel des Rohres 1 erfasst.
In einer weiteren Messung, die in Figur 3 schematisch dargestellt ist, wird die Messanordnung um 180° gedreht und der erste innere Sensor 3 tastet das Innengewinde 2 des Rohres 1 in der diametral gegenüberliegenden Stelle in Bezug auf den von den zweiten äußeren Sensoren 4 ermittelten Außendurchmesser des Rohres 1 ab. Alle Sensoren 3,4 haben einen exakt definierten radialen Abstand zueinander, der vor Beginn der Messung vorzugsweise anhand eines Prüfkörpers kalibriert wurde. Die Messanordnung umfassend den ersten inneren Sensor 3 und die zweiten äußeren Sensoren 4, die gemeinsam an einem drehbaren Messkopf angeordnet sind, wurde bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel von der in Figur 2 gezeigten Stellung vollständig in die in Figur 3 gezeigte Stellung gedreht, wobei eine Messung intermittierend jeweils in ausgezeichneten Winkelstellungen oder auch kontinuierlich während der Drehbewegung der Anordnung von Sensoren 3 und 4 erfolgen kann.
Die gesamte Anordnung ist sowohl in Richtung der Längsachse des Rohres 1 linear hin und her verfahrbar als auch um die Längsachse des Rohres 1 drehbar ausgebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass sowohl der radiale Abstand als auch der axiale Abstand der Sensoren 3 und 4 zueinander wenigstens während der Messfahrten unveränderbar zueinander festgelegt ist. Überschreitet die Konizität des Rohres 1 im Bereich der Muffe ein gewisses Maß, kann es vorteilhaft sein, wenigstens einen der Sensoren 3, 4 während der Messfahrten nachzuführen, d.h. über eine Linearführung definiert radial zu verstellen, um den Messbereich der Sensoren 3,4 zu vergrößern. Der radiale Abstand der zweiten äußeren Sensoren 4 zueinander kann beispielsweise auch zur Anpassung an verschiedene Rohrdurchmesser variabel ausgestaltet sein.
Bezugszeichenliste
1 Rohr 2 Innengewinde
3 erster innerer Sensor
4 zweite äußere Sensoren
5 Außenmantel
6 Messachse 7 Spiegel
8 Lichtquelle

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes (2), an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres (1) unter Verwendung einer Messanordnung mit wenigstens zwei Sensoren (3,4), wobei die Messanordnung einen ersten inneren Sensor (3) und wenigstens einen zweiten äußeren Sensor (4) umfasst, wobei der erste innere Sensor (3) und der zweite äußere Sensor (4) bezogen auf eine Längsachse des Rohres (1 ) wenigstens radial mit einem definierten Abstand zueinander angeordnet werden, wobei die Messanordnung bezüglich der Muffe oder des Muffenendes des Rohres (1 ) so angeordnet wird, dass der erste Sensor (3) die Innenseite der Rohres (1 ) erfasst und der zweite Sensor (4) die Außenseite des Rohres (1 ) erfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass der erste Sensor (3) die Innenkontur wenigstens in einer ersten Messfahrt entlang einer ersten Messstrecke parallel zu einer Längsachse des Rohres (1 ) abtastet, wobei die Messsignale des zweiten äußeren Sensors (4) den Außendurchmesser des Rohres (1 ) als Referenz für das Messsignal des ersten Sensors (3) ermitteln, und wobei die erfassten Messwerte mit Mitteln zur elektronischen Datenverarbeitung zwecks Abbildung eines Gewindeprofils gespeichert und/oder verarbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1 ) während einer Messfahrt wenigstens um seine Längsachse rotiert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung wenigstens einen zweiten äußeren Sensor (4) und weiterhin vorzugsweise wenigstens einen dritten äußeren Sensor (4) umfasst, der mit einem definierten radialen Abstand zu dem ersten inneren Sensor (3) angeordnet ist und der die Außenseite des Rohres erfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand des inneren Sensors (3) und wenigstens einen äußeren Sensors (4) während wenigstens einer Messfahrt in Abhängigkeit einer Konizität der Muffe variiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer zweiten Messfahrt das Innengewinde (2) des Rohres (1 ) entlang einer zweiten zur Längsachse des Rohres parallelen Messstrecke abgetastet wird, wobei die zweite Messfahrt entlang einer Messstrecke mit einem Winkelversatz bezogen auf den Umfang des Rohres (1 ) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelversatz der Messstrecken wenigstens 180, vorzugsweise 120 Grad beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch den Schritt einer Kalibrierung des radialen Abstandes der Sensoren (3,4) zueinander.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierung unter Verwendung eines Referenzobjekts durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung zwischen wenigstens zwei Messfahrten bezüglich des Rohres (1 ) gedreht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die ersten und zweiten Sensoren (3,4) optische Sensoren sind, die ausgewählt sind aus einer Gruppe von Sensoren umfassend Laser-Scanner; Sensoren, die zur Laser - Triangulation ausgebildet sind; Laser-Mikrometer oder Lichtband-Mikrometer; telezentrische Messanordnungen mit wenigstens einem lichtempfindlichen Sensor (CMOS oder CCD) und wenigstens einer Lichtquelle 8 zum Hinterleuchten eines zu vermessenden Objekts sowie konfokale Wegmesssensoren, insbesondere konfokale chromatische Wegmesssensoren.
11 . Messanordnung zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes (2), an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Messanordnung einen ersten optischen inneren Sensor (3) und wenigstens einen äußeren vorzugsweise zwei optische Sensoren (4) umfasst, die mit einem definierten radialen Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Anordnung während einer Messfahrt linear und entlang einer in einer Messachse (6) definierten Messstrecke verfahrbar und um die Messachse (6) drehbar angeordnet ist.
12. Messanordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Sensoren (3,4) einstellbar ist, vorzugsweise mittels wenigstens eines elektromotorischen Stellantriebs.
13. Messsystem zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes (2) an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend wenigstens ein Gestell, das eine optische Bank mit einer Messanordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 aufnimmt, wobei die optische Bank und/oder das Gestell wenigstens linear in der Längsachse oder parallel zu einer Längsachse des Rohres (1 ) mittels wenigstens eines Antriebs verstellbar sind, sowie mit wenigstens einer Datenverarbeitungs- und Datenspeichereinrichtung.
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