RU2011127489A

RU2011127489A - Устройство и способ измерения параметров резьбы

Info

Publication number: RU2011127489A
Application number: RU2011127489/28A
Authority: RU
Inventors: Николас Хернан БОНАДЕО; Себастьян БЕРРА; Хавьер Игнасио ЭТЧЕВЕРРИ
Original assignee: Тенарис Коннекшнс Лимитед
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2013-01-10
Also published as: EP2373953B1; MX2011005946A; JP2012511143A; WO2010063792A1; US20110238199A1; EP2194358B1; US8682465B2; RU2477453C1; CA2746712C; CN102239385B; EP2194358A1; BRPI0923148B1; CN102239385A; JP5937356B2; EP2373953A1; AR074546A1; CA2746712A1

Abstract

1. Способ измерения параметров резьбы, в частности, резьбовых объектов (3), в котором используют измерительный прибор (1), содержащий по меньшей мере один оптический датчик (5',5''), выполненный с возможностью считывания формы резьбового объекта, имеющего носовую часть и определяющего пространственную систему координат систему, содержащую первые координатные оси (X',Y',Z'), причем измерительный прибор (1) определяет вторую пространственную систему координат, содержащую вторые координатные оси (X,Y,Z), и содержит компьютерные средства для хранения предварительно установленного алгоритма расчета первой матрицы, описывающей квадратичную форму, отображающую резьбовой объект во второй пространственной системе координат, за счет чего обеспечена взаимосвязь между первой и второй пространственными системами координат; при этом метод содержит следующие этапы:а) предварительно определяют по меньшей мере одну траекторию по меньшей мере одного оптического датчика (5',5'') на резьбовом объекте, проходящую вдоль предварительно определенных измерительных точек, выбранных таким образом, чтобы матрица, рассчитанная по этим значениям, имела максимальный ранг;б) проводят первую операцию сканирования по меньшей мере одним оптическим датчиком (5',5'') вдоль указанной по меньшей мере одной траектории и считывают данные предварительно определенных измерительных точек;в) вносят эти данные в предварительно установленный алгоритм и рассчитывают матрицу преобразования осей первой пространственной системы координат во вторую пространственную систему координат для определения относительного положения резьбового объекта по отношению ко

Claims

1. Способ измерения параметров резьбы, в частности, резьбовых объектов (3), в котором используют измерительный прибор (1), содержащий по меньшей мере один оптический датчик (5',5''), выполненный с возможностью считывания формы резьбового объекта, имеющего носовую часть и определяющего пространственную систему координат систему, содержащую первые координатные оси (X',Y',Z'), причем измерительный прибор (1) определяет вторую пространственную систему координат, содержащую вторые координатные оси (X,Y,Z), и содержит компьютерные средства для хранения предварительно установленного алгоритма расчета первой матрицы, описывающей квадратичную форму, отображающую резьбовой объект во второй пространственной системе координат, за счет чего обеспечена взаимосвязь между первой и второй пространственными системами координат; при этом метод содержит следующие этапы:

а) предварительно определяют по меньшей мере одну траекторию по меньшей мере одного оптического датчика (5',5'') на резьбовом объекте, проходящую вдоль предварительно определенных измерительных точек, выбранных таким образом, чтобы матрица, рассчитанная по этим значениям, имела максимальный ранг;

б) проводят первую операцию сканирования по меньшей мере одним оптическим датчиком (5',5'') вдоль указанной по меньшей мере одной траектории и считывают данные предварительно определенных измерительных точек;

в) вносят эти данные в предварительно установленный алгоритм и рассчитывают матрицу преобразования осей первой пространственной системы координат во вторую пространственную систему координат для определения относительного положения резьбового объекта по отношению ко второй пространственной системе координат;

г) используют матрицу преобразования осей для конвертирования всех данных, полученных из второй пространственной системы координат, в первую пространственную систему координат.

2. Способ по п.1, в котором первую операцию сканирования по меньшей мере одним оптическим датчиком (5',5'') вдоль указанной по меньшей мере одной траектории используют для получения данных для измерения предварительно определенных параметров резьбы.

3. Способ по п.1, в котором осуществляют одну или более вторую операцию сканирования для получения данных для измерения предварительно определенных параметров.

4. Способ по п.2, в котором по меньшей мере одна траектория содержит продольные сканы параллельно оси Z второй пространственной системы координат.

5. Способ по п.3, в котором одну или более вторую операцию сканирования осуществляют вдоль винтовых траекторий.

6. Способ по п.3, в котором во время первой или второй операций сканирования выявляют положение по меньшей мере одной боковой стороны профиля резьбы.

7. Способ по п.6, в котором винтовая ведущая траектория резьбы, проходящая вдоль серединных точек вершин и/или впадин резьбы определена на основании положения по меньшей мере одной боковой стороны профиля резьбы.

8. Способ по п.7, в котором операцию сканирования проводят вдоль винтовой ведущей траектории резьбы, а полученные данные аппроксимируют к линейной зависимости.

9. Способ по п.8, в котором определяют отклонение полученных данных от линейной зависимости и проводят анализ Фурье указанного отклонения.

10. Способ по п.8, в котором определяют отклонение полученных данных: от линейной зависимости и оценивают это отклонение на начальном и конечном участках.

11. Способ по п.8, в котором определяют отклонение полученных данных от линейной зависимости и оценивают это отклонение в любой промежуточной позиции между начальным и конечным участками.

12. Способ по п.8, в котором оценивают соосность необработанной част] резьбового объекта по отношению к обработанной части для выявления необходимых технологических параметров.

13. Способ по п.1, в котором определяют круговую траекторию вдоль диаметра уплотнения металл-металл в первой пространственной системе координат, и затем преобразуют эту траекторию во вторую пространственную систему координат для выполнения измерительным прибором (1).

14. Способ по п.1, в котором определяют винтовую траекторию вдоль диаметра уплотнения металл-металл в первой пространственной системе координат, и затем преобразуют эту траекторию во вторую пространственную систему координат для выполнения измерительным прибором (1).

15. Способ по п.1, в котором определяют продольную траекторию вдоль измеряемой точки захода резьбы в первой пространственной системе координат, и затем преобразуют эту траекторию во вторую пространственную систему координат для выполнения измерительным прибором (1).

16. Способ по п.1, в котором определяют продольную траекторию вдоль измеряемой точки сбега резьбы в первой пространственной системе координат, и затем преобразуют эту траекторию во вторую пространственную систему координат для выполнения измерительным прибором (1).

17. Способ по п.1, в котором определяют по меньшей мере одну продольную траекторию, пересекающую несколько боковых сторон, считывают положения этих боковых сторон и строят график зависимости их продольных положений от углового положения.

18. Способ по п.1, в котором определяют по меньшей мере одну траекторию, пересекающая резьбу, считывают положения точек пересечения, определяют положения вершин и впадин и осуществляют первую линейную аппроксимацию с использованием данных от двух последовательно расположенных вершин, и определяют расстояние между первой линией и второй линией посредством коэффициентов первого и второго линейного приближения, рассчитанных на предварительно определенной точке.

19. Измерительный прибор для осуществления способа по п.1, содержащий:

- по меньшей мере один управляемый компьютером лазерный бесконтактный датчик (5',5'')

- управляемую компьютером прецизионную подвижную механическую систему, на которой установлен по меньшей мере один датчик (5',5''), и которая выполнена с возможностью направлять по меньшей мере один датчик (5',5'') во время операций сканирования в соответствии с различными типами сканирования;

- средства синхронизации выходных сигналов по меньшей мере одного датчика (5',5'') с пространственными положениями механической системы;

- компьютер для управления по меньшей мере одним датчиком (5',5'') во время операций сканирования для создания компьютерных изображений формы резьбы сканируемого объекта, для хранения изображений и анализа компьютерных изображений для получения количественной информации о таких характеристиках резьбы, как скос, диаметр уплотнения и овальность, заход, сбег, диаметр резьбы, шаг вдоль нескольких образующих трубы и высота ступени.