大直径钢管直线度在线测量.ppt

大直径钢管直线度在线测量
大直径钢管直线度在线测量
课题概况
原理设计
2
硬件设计
3
结论
4
1
课题概况
技术要求
资料准备
▲将整个设计部分分成几个模块,通过理论计算,使得模块达到要求的功能。最后逐个分析,确认完成的情况及误差。
▲根据此课题在国内外生产和学术领域的一些文章和分析,得出设计的大体方向。
设计要求
▲通过分析现有的技术方案在实践和应用上出现的一些经验和不足。确定此次设计内容应该达到的要求和需要克服的问题。
课题概况
大直径钢管直线度测量一直是困扰现代化工业生产的一个重要的技术难题。目前国内外厂家在生产实践中对大尺寸钢管直线度测量的主要方法有:激光准直法、自准直仪法、拉线法、三坐标测量法,目测法等。上述的方法有几个重要缺点:不能实现自动在线实时检测;检测时接触到钢管本体,对测量结果造成影响;大部分依赖人工,检测速度缓慢。
课题概况
钢管轴线直线度的在线测量技术,目前受到较多关注的是视觉传感器标定法。此方法基于空间坐标原理。通过分析钢管表面发射光的几何参数,拟合出其轮廓线,进而计算直线度。此法可以实现无缝钢管的直线度的实时测量,原理简单,实用性强。
课题概况
该方法目前的主要缺点在于:基于视觉分析技术,对周围环境有较高要求;由于钢管和光截面相交线很窄,测量结果的稳定性不足;为了提高精度,必须使用多个发射/接收装置进行分析,成本较高。
课题概况
基于已有的一些经验和理论,最终我们决定采取十字投影法来取得钢管轮廓的更稳定和精确的数据。利用光波被钢管挡住后接受器接收到的“投影”,来实时监测钢管在水平和竖直两个方向上的轮廓。并根据这些数据分析出钢管母线位置,进而量化的得到直线度数据。
原理设计
方案原理:
现代化生产技术下生产出的钢管,其不圆率较低,可以用椭圆和圆来代替。大直径钢管尤其如此。
对任意轴向与直径的圆或椭圆,只要知道了它在两个交叉方向上的投影,就可以在二维空间标定出该圆的圆心。圆心的位置,就在投影线的垂直平分线交点处。
原理设计
图1为测量原理示意图。传感器A1投射出一组平行光。被钢管遮挡后,余下的光沿直线传播被传感器A2接收。则椭圆圆心在空间上位于该投影线的垂直平分线上。现在在垂直方向再安装一组传感器B1 B2。则圆心位于两条垂直平分线的交点处,在空间位置被唯一确定。
随着钢管在母线方向的射出,可以依次求得多个截面圆的圆心,然后对这些圆心进行直线拟合,就可以求出其直线度。
原理设计