RU2655012C2 - Способ измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и система для его осуществления - Google Patents
Способ измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и система для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655012C2 RU2655012C2 RU2015140471A RU2015140471A RU2655012C2 RU 2655012 C2 RU2655012 C2 RU 2655012C2 RU 2015140471 A RU2015140471 A RU 2015140471A RU 2015140471 A RU2015140471 A RU 2015140471A RU 2655012 C2 RU2655012 C2 RU 2655012C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- scanners
- measuring
- control
- geometric parameters
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 3
- 241001272996 Polyphylla fullo Species 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000001343 mnemonic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/022—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/30—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к способу измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и системе для измерения геометрических параметров электросварных труб. Способ измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и система, реализующая заявленный способ, содержат этапы, предусматривающие возможность как поступательной подачи труб в зону контроля при помощи транспортного рольганга, так и возможность поперечной загрузки труб при помощи перекладчиков/шагающих механизмов, подъем трубы при помощи подъемно-поворотных роликов и поэтапную организацию контроля геометрических параметров электросварных труб при помощи линейных триангуляционных лазерных сканеров на принципе оптической триангуляции, излучение проецируется на трубу, а полученное изображение контура трубы анализируется микропроцессором, который рассчитывает расстояние до трубы для каждой точки проекции лазерного луча в кадре. При этом труба, пересекая сканеры построения «виртуальной оси» трубы, позволяет оценить ее условный диаметр и подготовить задание на «подъем» трубы, как только труба поступает в зону контроля, модули контроля геометрии фаски и толщины стенки трубы заканчивают позиционирование и останавливаются в положении «контроль», подъем трубы для обеспечения «попадания» трубы в рабочую зону сканеров осуществляется на подъемно-поворотных роликах по наклонной траектории с учетом ее диаметра таким образом, чтобы триангуляционные лазерные сканеры системы измерения диаметра, овальности, кривизны и длины трубы оказались в одной плоскости с продольной осью трубы, осуществляется вращение трубы и сканирование в пределах одного оборота, в ходе которого сканерами регистрируются торцы трубы, по окончании вращения труба опускается на рольганг, модули контроля геометрии фаски возвращаются в исходное положение, труба «передается» на следующий технологический этап, причем трубе присваивается метка о прохождении измерений и метка статуса «годности», которые наносятся автоматическим краскоотметчиком. Технический результат – повышение точности при определении геометрических параметров электросварных труб. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к измерению геометрических параметров труб с помощью оптических триангуляционных датчиков.
Известно изобретение, которое содержит лазер и камеру, располагающиеся на определенном расстоянии относительно друг друга. Оптическая ось лазера и оптическая ось камеры противолежат под определенным углом. Блок камера - лазер предназначен для определения, в частности, геометрических размеров объекта измерения [1].
Недостатком такого решения является низкая помехозащищенность измерительной системы (вследствие вибраций трубы и конструкций, неизбежно возникающих при ее транспортировке) и ограниченная невозможность «заглянуть» внутрь трубы.
Известно устройство для измерения геометрических параметров концов труб, включающий измерительный модуль, основанный на триангуляционных датчиках, содержащий узел вращения триангуляционных датчиков внутри трубы, закрепленный на манипуляторе, и блок, обеспечивающий регулировку датчиков, а также контроллер программируемого промышленного робота [2].
К недостатку известного устройства относится невозможность быстрой настройки триангуляционных датчиков.
Известно устройство для измерения геометрических параметров концов труб, принятое за прототип, содержащее промышленный робот, включающий программируемый контроллер, блок обработки данных, измерительный модуль, содержащий триангуляционные датчики и устройство их вращения, размещенное на промышленном роботе, и связанный с блоком обработки данных, принятое за прототип, в котором промышленный робот дополнительно включает в себя блок регулировки положения датчиков, связанный с измерительным модулем, измерительный модуль располагается на удалении К от конца трубы, а триангуляционные датчики закреплены на измерительном модуле неподвижно относительно друг друга с возможностью независимой регулировки, причем угол α оси триангуляционных датчиков выбирается из условия -65°≤α≤65°, при этом расстояние M между осью вращения триангуляционных датчиков и виртуальной осью трубы остается постоянным К недостатку известного устройства относится сложность эксплуатации и недостаточная производительность при ультразвуковом контроле труб.
Целью предлагаемого изобретения является совершенствование технологии контроля геометрических параметров электросварных труб, применение триангуляционных 2D сканеров (далее сканеров) и повышение производительности оборудования при ультразвуковом контроле труб.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра, предусматривающем возможность как поступательной подачи труб в зону контроля при помощи транспортного рольганга, так и возможность поперечной загрузки труб при помощи перекладчиков/шагающих механизмов, подъем трубы при помощи подъемно-поворотных роликов и поэтапную организацию контроля геометрических параметров электросварных труб при помощи линейных триангуляционных лазерных сканеров на принципе оптической триангуляции, излучение проецируется на трубу, а полученное изображение контура трубы анализируется микропроцессором, который рассчитывает расстояние до трубы для каждой точки проекции лазерного луча в кадре, труба, пересекая сканеры построения «виртуальной оси» трубы, позволяет оценить ее условный диаметр и подготовить задание на «подъем» трубы, как только труба поступает в зону контроля, модули контроля геометрии фаски и толщины стенки трубы заканчивают позиционирование и останавливаются в положении «контроль», подъем трубы для обеспечения «попадания» трубы в рабочую зону сканеров осуществляется на подъемно-поворотных роликах по наклонной траектории с учетом ее диаметра таким образом, чтобы триангуляционные лазерные сканеры системы измерения диаметра, овальности, кривизны и длины трубы оказались в одной плоскости с продольной осью трубы, осуществляется вращение трубы и сканирование в пределах одного оборота, в ходе которого сканерами регистрируются торцы трубы, по окончании вращения труба опускается на рольганг, модули контроля геометрии фаски возвращаются в исходное положение, труба «передается» на следующий технологический этап, причем трубе присваивается метка о прохождении измерений и метка статуса «годности», которые наносятся автоматическим краскоотметчиком.
Система для измерения геометрических параметров электросварных труб, содержащая поточную линию транспортного рольганга, подъемно-поворотные ролики, микропроцессорный блок и триангуляционные лазерные датчики, имеет в своем составе первую группу триангуляционных лазерных сканеров для измерения диаметра, овальности, длины и кривизны трубы и вторую группу триангуляционных лазерных сканеров для измерения геометрических параметров фаски и толщины стенки трубы, первая группа сканеров стационарно расположена вдоль направления движения трубы и при поступлении трубы в зону очистки полностью перекрывает весь возможный диапазон длин труб, эта группа сканеров разделена условно на две парные подгруппы, первая подгруппа сканеров предназначенная для измерения диаметра и овальности трубы в двух точках, расположена друг напротив друга в двух точках зоны контроля, вторая подгруппа стационарных сканеров, предназначена для измерения диаметра и овальности концов и тела трубы и осуществления сбора данных об особенностях профиля трубы с высокой избыточностью в течение одного оборота, программное обеспечение системы включает анализ данных от сканеров первой группы в ходе вращения трубы на подъемно-поворотных роликах при измерении кривизны и длины трубы, вторая группа триангуляционных лазерных сканеров для измерения геометрических параметров фаски и толщины стенки трубы состоит из двух подвижных модулей, на каждом из которых размещены два триангуляционных сканера, модули расположены в зоне нахождения торцов трубы и позиционируются в зону измерения по мере поступления трубы на участок контроля, что позволяет за один оборот трубы сформировать данные для расчета угла скоса фаски, величины притупления и толщины стенки трубы по всему ее профилю, программное обеспечение системы включает в себя также математический аппарат для обеспечения точности измерений, подсистему управления работой механизмов перемещения и вращения трубы и обеспечивает автоматический и ручной режимы работы системы, а также модуль аналитики и подсистему калибровки сканеров.
Рисунки:
фиг. 1 - общий вид системы, аксонометрия;
фиг. 2 - размещение оборудования системы, план;
фиг. 3 - принцип оценки взаимного расположения единичных профилей трубы;:
фиг. 4 - принцип измерения длины трубы;
фиг. 5 - подвижный модули контроля фаски и толщины стенки трубы;
фиг. 6 - труба в зоне контроля, вид спереди.
Описание системы, фиг. 1 - 6
Система 1 для измерения геометрических параметров электросварных труб 2, содержащая поточную линию транспортного рольганга 3, подъемно-поворотные ролики 4 (ППР), микропроцессорный блок (условно не показан) и триангуляционные лазерные сканеры, имеет в своем составе первую группу 5 триангуляционных лазерных сканеров 6 для измерения диаметра, овальности, длины и кривизны трубы 2 и вторую группу триангуляционных лазерных сканеров 7 для измерения геометрических параметров фаски и толщины стенки трубы 2.
Первая группа 5 сканеров 6 стационарно расположена вдоль направления движения трубы 2 и при поступлении трубы 2 в зону контроля полностью перекрывает весь возможный диапазон длин труб 2, эта первая группа 5 сканеров 6 разделена условно на две парные подгруппы 8, 9 и 10, 11. Первая подгруппа сканеров 8, 9, предназначенная для измерения диаметра и овальности трубы 2 в двух точках, расположена друг напротив друга в двух точках зоны контроля, вторая подгруппа стационарных сканеров 10, 11 предназначена для измерения диаметра и овальности концов и тела трубы 2 и осуществления сбора данных об особенностях профиля трубы 2 с высокой избыточностью в течение одного оборота, программное обеспечение системы 1 (условно не показана) включает анализ данных от сканеров 6 первой группы 5 в ходе вращения трубы 2 на подъемно-поворотных роликах 4 при измерении кривизны и длины трубы 2.
Вторая группа 7 триангуляционных лазерных сканеров 12 для измерения геометрических параметров фаски и толщины стенки трубы 2 состоит из двух подвижных модулей 13 и 14, на каждом из которых размещены два триангуляционных сканера 15 и 16, модули 13 и 14 расположены в зоне нахождения торцов трубы 2 и позиционируются в зону измерения по мере поступления трубы 2 на участок контроля, что позволяет за один оборот трубы 2 сформировать данные для расчета угла скоса фаски, величины притупления и толщины стенки трубы 2 по всему ее профилю, программное обеспечение (условно не показано) системы 1 включает в себя также математический аппарат для обеспечения точности измерений, подсистему управления работой механизмов перемещения и вращения трубы 2 и обеспечивает автоматический и ручной режимы работы системы 1, а также модуль аналитики и подсистему калибровки сканеров.
Описание технологических особенностей и функций системы измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра (фиг. 1 - 6).
I. Первая группа 5 сканеров 6, фиг. 2
1. Система измерения диаметра, овальности, кривизны и длины трубы.
Система 1 представляет собой комплекс 2D сканеров 6, расположенных вдоль направления движения трубы 2. Сканеры 8, 9, 10, 11 размещены стационарно и при поступлении трубы 2 в зону контроля, полностью перекрывают весь возможный диапазон длин труб 2.
1.1 Измерение диаметра и овальности, фиг. 2
Систему 1 можно условно разделить на две парные подгруппы сканеров 8, 9, и 10, 11, каждая из которых осуществляет свою функцию. Первая подгруппа сканеров 8 и 9 - это сканеры, которые располагаются друг напротив друга в двух точках зоны контроля. С помощью этой подгруппы сканеров 8 и 9 осуществляется измерение диаметра и овальности трубы 2 в двух точках. Результаты измерения данных сканеров 8 и 9 позволяют рассчитать виртуальную продольную ось трубы 2, которая необходима для привязки измерений вдоль тела трубы 2 и позволит компенсировать вибрацию и смещение трубы 2 в процессе вращения. Измерение диаметра и овальности концов и тела трубы 2 осуществляет вторая подгруппа сканеров 10, 11, которая в течение одного оборота трубы 2 осуществляет сбор данных об особенностях профиля трубы 2 с высокой избыточностью.
1.2 Измерение кривизны трубы, фиг. 2, фиг. 3
Измерение кривизны трубы 2 сводится к анализу данных от сканеров 10, 11, которые формируются в ходе вращения трубы 2 на подъемно-поворотных роликах 4. В результате оценки полученных данных, формируется трехмерная модель трубы 2, состоящая из отдельных профилей, например, с дискретностью 1 мм.
Полученная трехмерная модель трубы 2 позволяет сформировать карту значений локальной и общей кривизны трубы 2 путем «наложения» виртуальной идеальной прямой к двум сечениям тела трубы 2, которые являются границами зоны оценки.
1.3 Измерение длины трубы, фиг. 4
Информация о длине трубы 2 формируется путем сложения базовых расстояний между сканерами 6, которые регистрируют проекцию на теле трубы с учетом величины проекций крайних на текущий момент сканеров, регистрирующих торцы трубы 2.
II. Вторая группа сканеров, фиг. 5, фиг. 6
1.4 Система 1 для измерения геометрических параметров фаски и толщины стенки трубы.
Система 1 для измерения геометрических параметров фаски и толщины стенки трубы 2 состоит из двух подвижных модулей 13, 14, на каждом из которых размещены два триангуляционных сканера 15, 16.
Модули 13, 14 расположены в зоне нахождения торцов трубы 2 и позиционируются в зону измерения по мере поступления трубы 2 на участок контроля.
Расположение сканеров 15, 16 каждого из модулей 13, 14 позволяет за один оборот трубы 2 сформировать данные для расчета угла скоса фаски, величины притупления и толщины стенки трубы по всему ее профилю.
1.5 Математический аппарат системы - обеспечение точности измерений
Решающим значением при измерении геометрических параметров трубы с необходимой точностью является математическая обработка полученных от триангуляционных сканеров данных.
Общий принцип построения алгоритмов обработки результатов сканирования основан на избыточности измерительных данных. Это позволяет в расширенном объеме статистики выбирать валидные данные и синтезировать модели высокой точности. Применение статистических методов обработки данных позволяет улучшить точностные показатели полученных результатов сканирования в 
раз, где n - количество проведенных измерений в единицу времени.
Таким образом, при разрешающей способности сканеров равной, например, 0,01 мм по оси Ζ (фиг. 1), и высокой частоте сканирования (например, до 120 Гц) для восстановления трехмерной модели трубы мы имеем несколько миллионов точек на ее поверхности. В результате применения специализированных статистических алгоритмов обработки данных, результаты измерений достигают необходимой точности.
1.6 Функции подсистемы управления работой механизмов перемещения и вращения трубы, обеспечения автоматического и ручного режимов работы системы
Подсистема управления реализована на базе контроллера ф. Siemens.
Основными функциями подсистемы являются:
- управление процессом подачи трубы в зону контроля;
- позиционирование модулей контроля геометрии фаски и толщины стенки трубы в положение «контроль»;
- управление процессом подъема, опускания и вращения трубы;
- управление работой маркировщика статуса трубы;
- управление процессом «выдачи» трубы из зоны контроля.
Система обеспечивает автоматический и ручной режимы работы. Ручной режим работы осуществляется с помощью пульта управления, который может быть установлен в непосредственной близости от Установки. На пульте управления предусмотрен терминал оператора с сенсорным управлением, визуализация мнемосхемы управления разработана на базе WinCC.
1.7 Программное обеспечение системы (условно не показано)
Программное обеспечение системы работает под управлением ОС семейства Windows. Программное обеспечение устанавливается на сервере инспекции, который размещен в шкафу терминала управления. Программное обеспечение системы позволяет оператору наблюдать процесс контроля геометрических параметров каждой трубы в режиме «on line». Сервер инспекции является компьютером промышленного исполнения и ориентирован для эксплуатации в условиях цеха.
Сервер инспекции осуществляет прием данных с триангуляционных сканеров и производит окончательный расчет геометрических параметров трубы. На сервере инспекции установлено программное обеспечение визуализации процесса измерений и управления работой компонентами системы.
Функции программного комплекса:
- распознавание наличия объекта в зоне контроля;
- расчет геометрических параметров трубы;
- вывод на экран монитора текущих значений;
- звуковая сигнализация превышения допустимых значений;
- контроль значений предельных допусков;
- ручной ввод параметров контроля;
- прием технологических параметров из внешних локальных сетей;
- архивирование (ведение базы данных) проведенных измерений;
- возможность получения твердой копии текущих и архивных результатов замеров;
- режимы настройки и калибровки системы;
- аналитика результатов контроля.
1.8 Аналитика результатов контроля
Программное обеспечение системы оснащено программным модулем аналитики. Данный модуль позволяет осуществить анализ конкретного множества результатов контроля для формирования статистического «ожидания» геометрических параметров трубы.
Модуль аналитики реализует следующие задачи:
- построение трендов по каждому измеряемому параметру;
- выбор периода аналитики;
- ввод коэффициентов «ожидания» для оценки динамики результатов;
- сигнализация «отрицательной» динамики результатов;
- формирование отчета за период.
Использование данного функционала позволит предупреждать нарушения технологии, которые приводят к ухудшению качественных показателей геометрии трубы в процессе производства.
Описание процесса измерения
В момент поступления трубы в зону контроля сканеры системы начинают «отслеживать» ее положение. Данное «слежение» позволяет до момента остановки трубы начать позиционирование модулей контроля геометрии фаски и толщины стенки трубы. Одновременно труба, пересекая сканеры построения «виртуальной оси» трубы, позволяет оценить ее условный диаметр и подготовить задание на «подъем» трубы.
Как только труба остановилась в зоне контроля, модули контроля геометрии фаски и толщины стенки трубы заканчивают позиционирование и останавливаются в положении «контроль».
Следующим шагом осуществляется подъем трубы на ППР. Подъем трубы осуществляется с учетом ее диаметра таким образом, чтобы сканеры системы измерения диаметра, овальности, кривизны и длины трубы оказались в одной плоскости с продольной осью трубы.
Подъем труб ППР осуществляется по наклонной траектории, что обеспечивает «попадание» труб в рабочую зону сканеров. По окончании подъема ППР начинают вращение трубы. Для сбора необходимого количества данных достаточно одного оборота, в ходе которого труба будет полностью просканирована. Также в ходе вращения сканерами, регистрирующими торцы труб, производится обнаружение «пилотной линии» (при наличии). Координата «пилотной линии» передается на сервер инспекции, где осуществляется привязка результатов сканирования к координате «пилотной линии». Также для привязки результатов сканирования используются данные энкодера (условно не показан), который вступает в работу к началу вращения трубы.
По окончании вращения труба опускается на рольганг, модули контроля геометрии фаски возвращаются в исходное положение, труба «передается» на следующий технологический этап. На выходе из зоны контроля трубе присваивается метка о прохождении измерений и метка статуса «годности», которые наносятся автоматическим краскоотметчиком.
К моменту, когда труба покинет зону контроля, оператор имеет возможность оценить результаты измерений в виде диаграмм и графиков по каждому параметру контроля.
Процесс подсистемы калибровки сканеров.
Процедура калибровки сканеров осуществляется с помощью специализированной линейки, которая представляет собой металлическую полосу толщиной, например, 0,5-1,5 мм, шириной 10-30 мм и длиной 15 метров.
Данная линейка размещается на выдвижном устройстве, которое в свою очередь размещено на несущей металлической конструкции установки. Концы линейки закреплены в зажимах, которые оснащены винтами натяжения металлической полосы (линейки).
В ходе калибровки по команде системы управления выдвижное устройство, совершая поворот на 90 градусов, позиционирует линейку в зону проецирования лазерных лучей сканеров. Расстояние от линейки до сканеров является известной заданной величиной. В результате лазерные лучи сканеров проецируются на линейку, формируя единую линию. Калибровка включает в себя следующие операции:
- механическое сведение лазерных проекций в одну линию (при необходимости);
- корректировка результата измерения расстояния до линейки, которое формируется каждым сканером.
Источники информации
1. Патент США №7564571.
2. Патент США №6289600.
3. Патент РФ №152184.
Claims (2)
1. Способ измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра, предусматривающий возможность как поступательной подачи труб в зону контроля при помощи транспортного рольганга, так и возможность поперечной загрузки труб при помощи перекладчиков/шагающих механизмов, подъем трубы при помощи подъемно-поворотных роликов и поэтапную организацию контроля геометрических параметров электросварных труб при помощи линейных триангуляционных лазерных сканеров на принципе оптической триангуляции, отличающийся тем, что излучение проецируется на трубу, а полученное изображение контура трубы анализируется микропроцессором, который рассчитывает расстояние до трубы для каждой точки проекции лазерного луча в кадре, труба, пересекая сканеры построения «виртуальной оси» трубы, позволяет оценить ее условный диаметр и подготовить задание на «подъем» трубы, как только труба поступает в зону контроля, модули контроля геометрии фаски и толщины стенки трубы заканчивают позиционирование и останавливаются в положении «контроль», подъем трубы для обеспечения «попадания» трубы в рабочую зону сканеров, осуществляется на подъемно-поворотных роликах по наклонной траектории с учетом ее диаметра таким образом, чтобы триангуляционные лазерные сканеры системы измерения диаметра, овальности, кривизны и длины трубы оказались в одной плоскости с продольной осью трубы осуществляется вращение трубы и сканирование в пределах одного оборота, в ходе которого сканерами регистрируются торцы трубы, по окончании вращения труба опускается на рольганг, модули контроля геометрии фаски возвращаются в исходное положение, труба «передается» на следующий технологический этап, причем трубе присваивается метка о прохождении измерений и метка статуса «годности», которые наносятся автоматическим краскоотметчиком.
2. Система для измерения геометрических параметров электросварных труб, содержащая поточную линию транспортного рольганга, подъемно-поворотные ролики, микропроцессорный блок и триангуляционные лазерные сканеры, отличающаяся тем, что она имеет в своем составе первую группу триангуляционных лазерных сканеров для измерения диаметра, овальности, длины и кривизны трубы и вторую группу триангуляционных лазерных сканеров для измерения геометрических параметров фаски и толщины стенки трубы, первая группа сканеров стационарно расположена вдоль направления движения трубы и при поступлении трубы в зону контроля полностью перекрывает весь возможный диапазон длин труб, эта группа сканеров разделена условно на две парные подгруппы, первая подгруппа сканеров, предназначенная для измерения диаметра и овальности трубы в двух точках, расположена друг напротив друга в двух точках зоны контроля, вторая подгруппа стационарных сканеров предназначена для измерения диаметра и овальности концов и тела трубы и осуществления сбора данных об особенностях профиля трубы с высокой избыточностью в течение одного оборота, программное обеспечение системы включает анализ данных от сканеров первой группы в ходе вращения трубы на подъемно-поворотных роликах при измерении кривизны и длины трубы, вторая группа триангуляционных лазерных сканеров для измерения геометрических параметров фаски и толщины стенки трубы состоит из двух подвижных модулей, на каждом из которых размещены два триангуляционных сканера, модули расположены в зоне нахождения торцов трубы и позиционируются в зону измерения по мере поступления трубы на участок контроля, что позволяет за один оборот трубы сформировать данные для расчета угла скоса фаски, величины притупления и толщины стенки трубы по всему ее профилю, программное обеспечение системы включает в себя также математический аппарат для обеспечения точности измерений, подсистему управления работой механизмов перемещения и вращения трубы и обеспечивает автоматический и ручной режимы работы системы, а также модуль аналитики и подсистему калибровки сканеров.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015140471A RU2655012C2 (ru) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Способ измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и система для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015140471A RU2655012C2 (ru) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Способ измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и система для его осуществления |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015140471A RU2015140471A (ru) | 2017-03-30 |
| RU2015140471A3 RU2015140471A3 (ru) | 2018-03-07 |
| RU2655012C2 true RU2655012C2 (ru) | 2018-05-23 |
Family
ID=58506007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015140471A RU2655012C2 (ru) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Способ измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и система для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655012C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193902U1 (ru) * | 2019-06-27 | 2019-11-20 | Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" | Устройство измерения кривизны насосно-компрессорных труб |
| RU2788324C1 (ru) * | 2022-06-28 | 2023-01-17 | Акционерное общество "Научно-исследовательское проектно-технологическое бюро "Онега" (АО "НИПТБ "Онега") | Устройство контроля прямолинейности трубы |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1279699A1 (ru) * | 1985-04-29 | 1986-12-30 | Osipov Grigorij A | Лини отделки труб |
| US20060288756A1 (en) * | 2003-02-21 | 2006-12-28 | De Meurechy Guido D K | Method and apparatus for scanning corrosion and surface defects |
| RU2376085C2 (ru) * | 2004-07-15 | 2009-12-20 | Смс Зимаг Акциенгезелльшафт | Прокатный стан для прокатки металлических изделий |
| US20150317780A1 (en) * | 2012-12-14 | 2015-11-05 | Bp Corporation North America, Inc. | Apparatus and method for three dimensional surface measurement |
-
2015
- 2015-09-22 RU RU2015140471A patent/RU2655012C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1279699A1 (ru) * | 1985-04-29 | 1986-12-30 | Osipov Grigorij A | Лини отделки труб |
| US20060288756A1 (en) * | 2003-02-21 | 2006-12-28 | De Meurechy Guido D K | Method and apparatus for scanning corrosion and surface defects |
| RU2376085C2 (ru) * | 2004-07-15 | 2009-12-20 | Смс Зимаг Акциенгезелльшафт | Прокатный стан для прокатки металлических изделий |
| US20150317780A1 (en) * | 2012-12-14 | 2015-11-05 | Bp Corporation North America, Inc. | Apparatus and method for three dimensional surface measurement |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193902U1 (ru) * | 2019-06-27 | 2019-11-20 | Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" | Устройство измерения кривизны насосно-компрессорных труб |
| RU2788324C1 (ru) * | 2022-06-28 | 2023-01-17 | Акционерное общество "Научно-исследовательское проектно-технологическое бюро "Онега" (АО "НИПТБ "Онега") | Устройство контроля прямолинейности трубы |
| RU2793074C1 (ru) * | 2022-11-25 | 2023-03-28 | Диана Маратовна Хайретдинова | Устройство для определения фактической кривизны стенки резервуара |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015140471A (ru) | 2017-03-30 |
| RU2015140471A3 (ru) | 2018-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ye et al. | Weld bead recognition using laser vision with model-based classification | |
| EP3093611B1 (en) | Measuring method and device to measure the straightness error of bars and pipes | |
| Feng et al. | Analysis of digitizing errors of a laser scanning system | |
| EP2188115B1 (en) | Methods and systems for automated ply boundary and orientation inspection | |
| CN102077052B (zh) | 用于超声波检查的扫描计划的视觉系统 | |
| JP6003583B2 (ja) | 形状評価方法、鋼板形状矯正方法、及び鋼板製造方法 | |
| KR20060127174A (ko) | 검사경로의 계획방법 및 검사영역의 결정방법 | |
| Ding et al. | A laser-based machine vision measurement system for laser forming | |
| EP2423639B1 (de) | Verfahren zur Ermittlung von Spaltmaß und/oder Bündigkeit von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs und Steuerungsprogramm | |
| JP2021509724A (ja) | 重力による変形を相殺して細長い物体の真直度誤差を測定するための方法及び装置 | |
| US10557941B2 (en) | Method and apparatus for inspecting positioning machine by laser tracking interferometer | |
| JP2014508042A (ja) | 管内側輪郭を測定する光源を備える自動化された管成形プレス | |
| JP5001330B2 (ja) | 曲面部材計測システム及び方法 | |
| Zhang et al. | A concentricity measurement method for large forgings based on laser ranging principle | |
| Fei et al. | Calibration and uncertainty estimation of non-contact coordinate measurement systems based on Kriging models | |
| RU2655012C2 (ru) | Способ измерения геометрических параметров электросварных труб различного диаметра и система для его осуществления | |
| Li et al. | Measuring external profiles of porous objects using CMM | |
| JP6884077B2 (ja) | 表面検査装置及び表面検査方法 | |
| Sansoni et al. | Design and development of a 3D system for the measurement of tube eccentricity | |
| CN113983958B (zh) | 运动状态确定方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| JP2016024067A (ja) | 計測方法および計測装置 | |
| Singh et al. | Toward Closed-Loop Additive Manufacturing: Paradigm Shift in Fabrication, Inspection, and Repair | |
| US10955237B2 (en) | Measurement method and measurement apparatus for capturing the surface topology of a workpiece | |
| JP3312468B2 (ja) | 車体載置姿勢計測装置およびこれを用いた車体隙間段差測定装置 | |
| RU2754762C1 (ru) | Способ получения виртуальных моделей длинномерных изделий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180923 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190521 |