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鋼管直線度的測量方法及現(xiàn)狀

直線度定義為限制實際直線對理想直線變動量的一種形狀公差。目前國內(nèi)外廠家在生產(chǎn)實踐中對大尺寸鋼管直線度測量的主要方法有:激光準直法、自準直儀法、拉線法、三坐標測量法、目測法等。上述的方法有其很多優(yōu)點但也有其不足之處不能實現(xiàn)自動在線實時檢測也不能實現(xiàn)非接觸測量對測量結(jié)果造成影響大部分依賴人工檢測速度緩慢。鋼管軸線直線度的在線測量技術(shù)目前受到較多關(guān)注的是視覺傳感器標定法。此方法基于空間坐標原理通過分析鋼管表面發(fā)射光的幾何參數(shù)擬合出其輪廓線進而計算直線度。此方法可以實現(xiàn)無縫鋼管直線度的實時測量原理簡單實用性強。

國外視覺檢測技術(shù)發(fā)展迅速覆蓋的應用領(lǐng)域廣泛。20世紀末以美國、德國、日本為主的國家開始研制各種基于視覺檢測技術(shù)的測量模型用于不同工業(yè)領(lǐng)域的檢測。國外從事視覺檢測系統(tǒng)開發(fā)的廠家很多如加拿大的Dalsa公司、丹麥的JAI/Pulnix公司、加拿大Coreco Imaging公司、加拿大IO Industries公司、美國Cognex公司、美國Navitar公司、美國的光學測量儀器公司(OGP),瑞士的Photonfocus公司、日本CCS公司、日本Sony公司以及德國西門子公司等。21世紀初用于零件尺寸測量的視覺檢測設備逐漸得到推廣和應用。國內(nèi)視覺檢測技術(shù)起步較晚始于21世紀初從最初的代理國外先進設備到現(xiàn)在能自主研發(fā)經(jīng)歷了一個較快的發(fā)展階段。目前存在的問題是儀器的精度和性能還有待進一步提高。近幾年國內(nèi)從事視覺檢測技術(shù)開發(fā)的公司不斷增加如北京大恒圖像、深圳賽克數(shù)碼、上海法視特、北京和時利電機技術(shù)有限公司、深圳視覺龍科科技有限公司及北京機械科學院等。近年來國內(nèi)外出現(xiàn)了一些用于檢測工業(yè)中小尺寸零件的視覺檢測系統(tǒng)但有些測量范圍不適用如北京機械科學院研制的孔徑測量儀測量范圍為100um深圳賽克數(shù)碼生產(chǎn)的SK-2010精密零件測量系統(tǒng)測量范圍為3mm9mm。有些儀器專用于齒輪軸承檢測如北京和時利電機技術(shù)有限公司生產(chǎn)的SIMATIC VS 710。有些儀器通用性較強但檢測精度不高如美國DVT公司在線全自動檢測系統(tǒng)—SmartImage Sensor日本Keyence公司的CV-700影像測量儀。有些儀器測量結(jié)構(gòu)較為復雜而且價格昂貴如臺灣Chien wei科技有限公司生產(chǎn)的CW-107V系列精密影像測量儀以及一些國外產(chǎn)品等。

在這方面天津大學精密測試技術(shù)及儀器實驗室于2001年提出采用視覺傳感器獲得被測鋼管的截面信息從而獲得該截面的曲率中心坐標通過對多視覺傳感器的坐標統(tǒng)一可以獲得多個曲率中心坐標。由該坐標可以擬合出理論空間軸心線通過誤差評定原則即可獲得直線度誤差。

圖1 鋼管直線度測量視覺檢測示意圖 


其主要測量原理如圖1所示檢測系統(tǒng)在鋼管上分配了由多個視覺傳感器組成的傳感器組每個傳感器由半導體激光器LD投射出一束光平面與被測鋼管相交得到一條鋼管截面部分圓周的橢圓弧;由CCD攝像機接收各橢圓弧的圖像并將其轉(zhuǎn)化為電信號;經(jīng)圖像采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進入計算機;通過適當?shù)臄?shù)學方法由截面上部分圓周擬合得到截面的尺寸和截面圓心的空間三維坐標;多個傳感器得到多個截面的尺寸和截面圓心的三維空間坐標;綜合資料可以得出無縫鋼管的直線度誤差。 

該方法具有大量程、非接觸、測量速度快、系統(tǒng)柔性好、精度適中等特點特別適合于產(chǎn)品的幾何參數(shù)檢測與質(zhì)量監(jiān)控領(lǐng)域。但也有其不足之處基于視覺分析技術(shù)對周圍環(huán)境有較高要求由于鋼管和光截面相交線很窄測量結(jié)果的穩(wěn)定性不足為了提高精度必須使用多個發(fā)射/接收裝置進行分析成本較高。 

2008年蘭州理工大學材料科學與工程學院王宏等人進行了“基于虛擬儀器的大直徑焊管的形位誤差檢測系統(tǒng)”的研究。其原理如圖2所示伺服電機1通過相應的傳動機構(gòu)帶動被測鋼管旋轉(zhuǎn)傳感器組4安裝在固定板5上固定板5固定在可沿鋼管軸向運動的導軌滑塊上使得鋼管在旋轉(zhuǎn)的同時傳感器測量組沿鋼管軸向運動以螺旋線方式采集鋼管表面的形位參數(shù)鋼管軸向放置在3個位移傳感器采集鋼管母線數(shù)據(jù)測量母線直線度另外3個測量鋼管圓度通過位移傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳送到PC機進傳行處理得出直線度、圓度誤差。這種測量方法具有成本低、數(shù)據(jù)通信方便等優(yōu)點但是接觸式測量測量比較繁瑣只能針對鋼管母線直線度的測量不能實現(xiàn)對鋼管軸線直線度的測量由于工廠壞境惡劣所以抗干擾能力差。

圖2  蘭州理工大學采用的測量方法 


同樣的在國外各國也都努力的尋求新的方法去解決這一方面的難題。2006年日本Tohoku大學提出一種對超精密導軌平行性和直線度測量的三探針測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用于測量一對鋼軌的平行度和直線度。測量平行度使用反向法而直線度測量用兩點連續(xù)的方法。實驗用測量數(shù)值算法分析一對職能明確的導軌來驗證這個三探針系統(tǒng)。同樣的該系統(tǒng)的測量方法也可以用于對鋼管直線度的測量。系統(tǒng)并行性和直線度測量的安裝程序如圖3所示:

圖3 并行性和直線度測量的安裝程序 


常州仁成金屬制品有限公司的鋼管直線度測量 使用的是是:三坐標測量法,原文網(wǎng)址:

鋼管直線度的測量方法(鋼管彎曲度的測量方法)

http://www.kqfzw.com.cn/Method-for-measuring-straightness-of-steel-pipe.html

大家 可以參考研究一下,有什么想法 建議 歡迎給我留言。 

(本平臺"常州精密鋼管博客網(wǎng)"的部分圖文來自網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多技術(shù)信息。我們尊重原創(chuàng),版權(quán)歸原作者所有,若未能找到作者和出處望請諒解,敬請聯(lián)系主編微信號:steel_tube,進行刪除或付稿費,多謝!)
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2021年5月15日 7:33 董Φ钢管厂13337883086 [江苏省常州市网友]

钢管直线度的测量方法及现状

2019年12月11日 15:27 [山西省大同市网友]

方便加一下微信吗?

2019年12月11日 14:39 笠蓑湿 [湖北省襄州区网友]

像您的文章写的这么专业的,真的不多,学习中......

2019年12月11日 14:36 [山东省新泰市网友]

这篇文章写得好!

2019年12月11日 14:29 瑶冰魄 [黑龙江省呼玛县网友]

25*2.5 可以生产吗?

2019年12月11日 13:05 [山西省保德县网友]

精密钢管博客,专业!

2019年12月11日 12:24 必相依 [山东省莱阳市网友]

这篇文章很专业哦,收藏了。

2019年12月11日 12:18 [黑龙江省道里区网友]

微信公众号 steeltuber 是你们的吧?

2019年12月11日 9:24 [浙江省衢州市网友]

你们厂在哪里?

2019年12月11日 7:42

你好,请问 现在10*1什么价格?

2019年12月11日 7:24 [新疆维吾尔自治区阿合奇县网友]

你好,请问现在8*1什么价格?

2019年12月11日 6:07 淮上晚风 [山东省苍山县网友]

Thanks!

2019年12月11日 5:56 愚公移山

你好你们厂8*1有现货吗?

2019年12月11日 5:36 [山东省市辖区网友]

14*1.5 汽车预警装置上面用的管子 你们可以生产不?

2019年12月11日 3:31 [四川省市中区网友]

这篇文章写的很到位,专业知识分析的很透彻,正在研读中......

2019年12月11日 3:05 覆水难收 [重庆市奉节县网友]

What's your email address? I want to order steel tube.

2019年12月11日 1:54 [广东省海珠区网友]

这方面的技术 要学习学的。

2019年12月11日 1:36 旧伤疤 [辽宁省兴城市网友]

中国的钢厂真多,但是很多技术还是不如国外的。.

2019年12月11日 1:10 小神灯 [江苏省江宁区网友]

这篇文章我在某微信公众号面也看到了,原来你是原创呀!

2019年12月11日 0:42 归去如风 [新疆维吾尔自治区塔什库尔干塔吉克自治县网友]

有世界钢号对照表吗?发一个给我,我的QQ邮箱是:15563456@qq.com

2019年12月11日 0:00 蓝羽纤儿 [山东省东营区网友]

45# 钢 可以生产不?

2019年12月10日 23:13 [山东省招远市网友]

这篇文章专业的。

2019年12月10日 23:05 [陕西省吴堡县网友]

精密钢管,就是要做的精密,性能要达标,您的文章中写的很有道理。

2019年12月10日 22:53 热血江湖 [黑龙江省绥棱县网友]

收藏!

2019年12月10日 21:11 爆笑家族 [陕西省汉阴县网友]

专业!

2019年12月10日 20:48 [云南省临沧市网友]

钢材技术全面的。

2019年12月10日 19:06 [安徽省瑶海区网友]

Good technology!

2019年12月10日 18:45 曾经只是过去式 [黑龙江省拜泉县网友]

你们公司钢管最精的精度做到多少?

2019年12月10日 18:18 诛笑靥 [四川省阿坝藏族羌族自治州网友]

我也是做精密管的厂家,向您学习,学习您的专业知识。

2019年12月10日 17:35 笠蓑湿

35# 钢可以生产?

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