Способ контроля отклонения от прямолинейности образующей трубы Советский патент 1989 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к контролю геометрии сварных труб.

Цель изобретения - повышение инфор мативности за счет дополнительного определения диаметра, длины и величины неперпендикулярности торцов трубы.

На фиг, 1 изображена схема осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - изображения, наблюдаемые на экране видеоконтрольного устройства при контроле геометрических параметров трубы.

10

откалонения от неперпендикулярности к оси трубы 9 по формуле

. t,.

При дальнейшем осевом и вращатель ном движении труба 9 попадает в зону действия дополнительных встречно направленных световых потоков 3 и 4, отраженные от поверхности трубы 9 лучи 12 и 13 также фиксируются на эк ране, а по их изображениям измеряют диаметр трубы 9, но уже в другом осе

вом сечении 11, отстоящем от предыдущего на 1/3 ее длины окружности. Схема -содержит четыре пары освети- д Кроме того, по разности во времени

35

телей (не показаны), создающих основные встречно направленные световые потоки 1 и 2 и дополнительные 3-8, Световые встречно направленные потоки как основные, так и дополнитель- 20 ные, распределены равномерно на расстоянии L, превьпиающем длину трубы 9 Расстояние L между первым основным потоком 1 и последним дополнительным потоком 8 определяется из соотноше- 25 ния

L(n-1)x, где п - количество световых встречно

направленных потоков; X - расстояние между световыми ЗО

встречно направленными пото

ками.

Контролируемая труба 9 вводится в зону действия световых потоков по йаправляющим косовалковым роликам , (че показаны), которые обеспечивают трубе 9 поступательное и вращательное движение. При пересечении передним торцом трубы 9 основных световых потоков 1 и 2 1-го сечения они от нее отражаются. Отраженные лучи 10 и 11 фокусируются на световоде и передают™ ся в блок обработки оптического изображения (не показаны). Обработанньш видеосигнал поступает на экран видеоконтрольного устройства.

Контроль диаметра трубы 9 определяют измерением расстояния между светящимися метками по сетке, наложенной на экране (фиг. 2), При введении в зону световых потоков трубы 9 с не-50 перпендикулярным торцом на экране видеоконтрольного устройства появляется сначала одна метка (верхняя или нижняя в зависимости от косины реза /)5 затем другая. Включив в блок обработки счетчик времени между импульсами и задавая скорость осевого перемещения трубы 9, можно определить

40

45

55

появления отраженных лучей 10 и 11 определяют неперпендикулярность торца, но также в другой плоскости торцового сечения.

Перемещаясь по направляющим косо- валковым роликам, труба 9 попадает под следующие световые потоки 5 и 6, а на экране видеконтрольного устройства наблюдают изображение осевого профиля трубы, соответствующего сечению Ilia

Определение диаметра и неперпенди кулярности торца по отраженным лучам 14 и 15 происходит в осевом сечении III, отстоящем от предьщущего опять на 1/3 длины окружности контролируемой трубы 9, Кроме того, по смещению на-экране изображений наружного попе речного профиля определяется отклоне ние от црямолинейности образующей трубы 9 (кривизна трубы, йК).

При дальнейшем перемещении трубы 9 в осевом направлении задний ее тор.ец выходит из зоны действия свето вого потока 3, изображения отраженно го луча 10 на экране не будет, фикси руют этот момент и определяют время до появления отраженного луча 16. Зная расстояние между световыми луча ми 2 и 16, равное (п-2 )х, определяю длину трубы 9 по формуле

l(n-2). t,

где t - время с момента изсчезнове- ния первого по порядку отраженного луча до появления последнего за ним отраженно го от одноименной поверхности.

Следовательно, при прохождении трубы 9 через зону световых потоков в сечениях 1,11,III,IV происходит поочередный контроль ее четырех геометрических параметров: наружный диа метр, отклонение от перпендикулярное

откалонения от неперпендикулярности к оси трубы 9 по формуле

. t,.

При дальнейшем осевом и вращательном движении труба 9 попадает в зону действия дополнительных встречно направленных световых потоков 3 и 4, отраженные от поверхности трубы 9 лучи 12 и 13 также фиксируются на экране, а по их изображениям измеряют диаметр трубы 9, но уже в другом осе5

0 5

О

0

0

5

5

появления отраженных лучей 10 и 11 определяют неперпендикулярность торца, но также в другой плоскости торцового сечения.

Перемещаясь по направляющим косо- валковым роликам, труба 9 попадает под следующие световые потоки 5 и 6, а на экране видеконтрольного устройства наблюдают изображение осевого профиля трубы, соответствующего сечению Ilia

Определение диаметра и неперпендикулярности торца по отраженным лучам 14 и 15 происходит в осевом сечении III, отстоящем от предьщущего опять на 1/3 длины окружности контролируемой трубы 9, Кроме того, по смещению на-экране изображений наружного поперечного профиля определяется отклонение от црямолинейности образующей трубы 9 (кривизна трубы, йК).

При дальнейшем перемещении трубы 9 в осевом направлении задний ее тор.ец выходит из зоны действия светового потока 3, изображения отраженного луча 10 на экране не будет, фиксируют этот момент и определяют время до появления отраженного луча 16. Зная расстояние между световыми лучами 2 и 16, равное (п-2 )х, определяют длину трубы 9 по формуле

l(n-2). t,

где t - время с момента изсчезнове- ния первого по порядку отраженного луча до появления последнего за ним отраженного от одноименной поверхности.

Следовательно, при прохождении трубы 9 через зону световых потоков в сечениях 1,11,III,IV происходит поочередный контроль ее четырех геометрических параметров: наружный диаметр, отклонение от перпендикулярноети торца, отклонение от прямолинейности образующей и длины трубы. Кроме того, можно контролировать угол фаски торца, если включать в блок обработки оптического изображения узел, регистрирующий яркость светящихся меток (не показан).

Формула изобретения

Способ контроля отклонения от прямолинейности образующей трубы, заключающийся в том, что встречно направляют два световых потока пер- пендикуЛярно контролируемому участку поверхности трубы, перемещают трубу относительно потоков, фиксируют отраженные световые потоки и совмещают

их до получения изображения контроли- 2Q мени между возникновением и исчезноруемого профиля, по которому определяют величину отклонения от прямолинейности образующей трубы, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет .

вением изображений каждого из отраженных встречно направленных свето- вьгх потоков, по которым судят о диаметре, длине и величине неперпендику- 25 лярности торцов трубы.

дополнительного определения диаметра, длины и величины неперпендикулярности торцов трубы, вращают трубу вокруг оси, световые потоки направляют на диаметрально противоположные наружные поверхности трубы, дополнительно на трубу направляют на равном расстоянии один от другого световые потоки, параллельные основным, последовательно фиксируют отраженные световые потоки, совмещают их вдоль оси трубы до получения изображения контролируемого профиля и определяют его координаты,

а также интервал времени между воз- никнсГйением и исчезновением первого основного и последнего дополнительного световых потоков, отраженных от одной образующей, и интервал вревением изображений каждого из отраженных встречно направленных свето- вьгх потоков, по которым судят о диаметре, длине и величине неперпендику- 25 лярности торцов трубы.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к контролю геометрии сварных труб. Цель изобретения - повышение информативности за счет дополнительного определения диаметра, длины и величины неперпендикулярности торцов трубы. Вдоль трубы 9, движущейся в осевом най авлении и совершающей вращательное движение, направляют серию встречно направленных световых потоков. Отраженные лучи от диаметральных поверхностей трубы 9 попарно совмещают на приемнике до получения изображения ее поперечного профиля в сечениях 1,11,III,IV, по которому определяют диаметр трубы, а по смещениям изображений отраженных лучей на . приемнике определяют кривизну трубы (отклонение от прямолинейности).. При прохождении трубы 9 через встречно направленные световые потоки фиксируют появление их отраженных световых потоков и, попарно сравнивая их, определяют отклонение от перпендикулярности торца к образующей трубы. Кроме того, фиксируется исчезновение изображения на приемнике первого по порядку светового луча и появление последующего за ним отраженного от одноименной поверхности трубы, по которым определяется длина трубы 9. 2 ил. ж с (Л 4 Од IN9 Фиг.1

ю

11 13 15 16 .2