[发明专利]钢管管端直度的测量方法和装置

权利要求书

1.一种钢管管端直度的测量方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1：钢管（2）输送到支撑旋转装置（1）上，直度计算单元（8）检测钢管（2）是否到达测量工位，若是，则执行步骤2，若否，则继续检测；

步骤2：直度计算单元（8）通过钢管参数采集单元获得钢管（2）的参数，并计算钢管（2）的旋转速度；

步骤3：直度计算单元（8）通过旋转控制器（6）控制支撑旋转装置（1）带动钢管（2）旋转；角度传感器（5）采集钢管（2）的当前角度值并发送至直度计算单元（8）；

步骤4：激光器（3）向钢管（2）投射激光并形成与钢管（2）表面轮廓完全相同的光带曲线，工业相机（4）采集光带曲线的轮廓图像并发送至直度计算单元（8）；

步骤5：直度计算单元（8）在光带曲线上设置检测区和基准区，并基于检测区内的若干个测量点和基准区内的基准线计算钢管（2）管端的单次直度值；

步骤6：重复步骤3至步骤5；

步骤7：直度计算单元（8）判断是否完成钢管（2）的360°全周测量，若是，则执行步骤8，若否，则返回步骤3；

步骤8：直度计算单元（8）取所有单次直度值中的最大值作为钢管（2）管端的直度值；

步骤9：直度计算单元（8）判断是否测量结束，若是，则结束测量，若否，则返回步骤1；

所述的步骤5包括如下分步骤：

步骤5.1：在光带曲线中，取距离钢管（2）管端L1长度范围作为检测区，取距离检测区L2长度范围作为基准区；

步骤5.2：在检测区中取若干个测量点；

步骤5.3：取基准区的两个端点之间的连线作为基准线；

步骤5.4：分别计算若干个测量点到基准线的距离作为该测量点的单次直度偏移量；

步骤5.5：取该光带曲线上单次直度偏移量中的最大值作为钢管（2）管端的单次直度值。

2.根据权利要求1所述的钢管管端直度的测量方法，其特征是：所述的若干个测量点等间距布置。

3.根据权利要求1所述的钢管管端直度的测量方法，其特征是：在所述的步骤3中，支撑旋转装置（1）每一次带动钢管（2）旋转的角速度均相同。

4.根据权利要求1所述的钢管管端直度的测量方法，其特征是：所述的钢管（2）的参数包括由工艺信号接口单元（7）采集的钢管规格和检测标准以及由管径测量装置（10）采集的钢管外径。

5.一种用于权利要求1所述的钢管管端直度的测量方法的钢管管端直度的测量装置，其特征是：包括支撑旋转装置（1）、钢管（2）、激光器（3）、工业相机（4）、角度传感器（5）、旋转控制器（6）、钢管参数采集单元和直度计算单元（8）；钢管（2）水平置于支撑旋转装置（1）上，支撑旋转装置（1）带动钢管（2）转动；激光器（3）安装在钢管（2）的正上方并向钢管（2）投射激光，且激光为沿钢管（2）的轴向延伸的一字型带状激光并在钢管（2）表面形成光带曲线；工业相机（4）设置在钢管（2）的一侧并采集光带曲线的轮廓图像；角度传感器（5）的输入端与支撑旋转装置（1）的输出端连接，旋转控制器（6）的输出端与支撑旋转装置（1）的输入端连接，工业相机（4）的输出端、角度传感器（5）的输出端、旋转控制器（6）的输入端和钢管参数采集单元的输出端分别连接至直度计算单元（8）；

所述的测量装置还包括到位检测器（9），到位检测器（9）安装在测量工位上，且到位检测器（9）的输出端连接至直度计算单元（8）；

所述的钢管参数采集单元为工艺信号接口单元（7），工艺信号接口单元（7）连接至生产控制系统和到位检测器（9）。

6.根据权利要求5所述的钢管管端直度的测量装置，其特征是：所述的工业相机（4）的高度与钢管（2）的高度相当，使工业相机（4）能采集带状激光投射在钢管（2）上形成的与钢管（2）表面轮廓完全重合的光带曲线。

7.根据权利要求5所述的钢管管端直度的测量装置，其特征是：所述的钢管参数采集单元为管径测量装置（10），管径测量装置（10）设置在测量工位上，管径测量装置（10）的输出端连接至直度计算单元（8）。