基于激光测距仪的钢管长度测量系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于激光测距仪的钢管长度测量系统，包括料架、机架；所述料架安装在机架中间区域，用于承载待测钢管；所述第一激光测距装置和第三激光测距装置分别安装在机架的左端和右端，并且与料架上待测钢管的检测位置相对应；所述第一光电传感器、第二光电传感器相隔一个距离设置在待测钢管的检测位置下方；第二光电传感器位于第一光电传感器的右侧；在机架的中间偏右位置还安装有第二激光测距装置；第二激光测距装置与第三激光测距装置相隔一个距离；第二激光测距装置位于第二光电传感器的右侧；第二激光测距装置安装在一个竖向驱动机构上，能够升降。本实用新型专利技术适用于不同管径和长度规格的钢管，通用性强。

【技术实现步骤摘要】
基于激光测距仪的钢管长度测量系统
本技术涉及钢管长度测量领域，尤其是一种基于激光测距仪的钢管长度测量系统。
技术介绍
钢管作为一项基础工程材料被广泛应用于石油、石化、电站、锅炉和建筑等行业，随着我国社会生产建设的迅猛发展，钢管的生产和需求不断增长，其生产效率和速度也逐年提高，对其质量的要求也越来越严格。目前国内的钢管生产线一般都会配备有质量保证系统(QAS)，要求对每根钢管的长度、重量、壁厚、外径等多项质量指标进行测量，钢管长度也是国家标准、API5L和ISO9000质量认证标准中明确要求的产品质量参数。目前广泛使用的钢管自动测长方法主要为以下几种：①摄像机测管长。设备成本低，但容易受到外界光的干扰而造成读数误差，测量精度低。②编码器测管长。测量精度较高，应用广泛，有推动和行走两种测量形式，但是测量设备结构复杂。③光栅尺测管长。测量准确度高，但价格昂贵且维护困难，对灰尘和场地振动的影响很敏感。④磁致伸缩位移传感器测管长。可以达到很高的精度，但是传感器量程小，测量柔性不足，设备造价高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本技术提供一种基于激光测距仪的钢管长度测量系统，能够针对多种长度规格，多种不同外径规格的钢管均可实现快速的管长测量。本技术采用的技术方案是：一种基于激光测距仪的钢管长度测量系统，包括第一激光测距装置、第二激光测距装置、第三激光测距装置、第一光电传感器、第二光电传感器、料架、机架；所述料架安装在机架中间区域，用于承载待测钢管；所述第一激光测距装置和第三激光测距装置分别安装在机架的左端和右端，并且与料架上待测钢管的检测位置相对应；所述第一光电传感器、第二光电传感器相隔一个距离设置在待测钢管的检测位置下方；第二光电传感器位于第一光电传感器的右侧；在机架的中间偏右位置还安装有第二激光测距装置；第二激光测距装置与第三激光测距装置相隔一个距离；第二激光测距装置位于第二光电传感器的右侧；第二激光测距装置安装在一个竖向驱动机构上，能够升降；所述第一光电传感器、第二光电传感器分别连接控制器，控制器分别连接第一激光测距装置、第二激光测距装置和第三激光测距装置；第一激光测距装置、第二激光测距装置和第三激光测距装置均能够与上位机通信。进一步地，各激光测距装置均包括激光测距仪、无线传输模块、旋转台；激光测距仪与无线传输模块侧向安装在旋转台上；控制器分别连接激光测距仪和旋转台，激光测距仪连接无线传输模块。更进一步地，第一激光测距装置、第三激光测距装置上的旋转台分别安装在机架的左端和右端。更进一步地，用于带动第二激光测距装置升降的竖向驱动机构包括气缸架和气缸；气缸连接气缸架，第二激光测距装置的旋转台安装在气缸架上；控制器连接气缸。进一步地，第一光电传感器、第二光电传感器可分别通过传感器支架安装在机架上。本技术的优点：本技术提出的基于激光测距仪的钢管长度测量系统，可以实现对钢管长度在线测量，能够满足钢管生产线的自动化检测需求，显著提高了检测效率，同时采用的旋转台旋转检测有效的提高检测精度、避免了漏检，适用于不同管径和长度规格的钢管，通用性强，另外检测过程操作简单，易于实现高速自动化，系统自主创新性高、造价低，具有广阔的市场应用前景。附图说明图1为本技术的结构组成示意图。图2为本技术的第二激光测距装置2和竖向驱动机构示意图。图3为本技术的电气连接图。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。本技术的实施例提出一种基于激光测距仪的钢管长度测量系统，包括第一激光测距装置1、第二激光测距装置2、第三激光测距装置3、第一光电传感器4、第二光电传感器5、料架7、机架8；所述料架7安装在机架8中间区域，用于承载待测钢管6；所述第一激光测距装置1和第三激光测距装置3分别安装在机架8的左端和右端，并且与料架7上待测钢管6的检测位置相对应；所述第一光电传感器4、第二光电传感器5相隔一个距离设置在待测钢管6的检测位置下方；第二光电传感器5位于第一光电传感器4的右侧；第一光电传感器4、第二光电传感器5可分别通过传感器支架安装在机架8上；或者传感器支架也可以直接安装在地面；在机架8的中间偏右位置还安装第二激光测距装置2；第二激光测距装置2与第三激光测距装置3相隔一个距离；第二激光测距装置2位于第二光电传感器5的右侧；第二激光测距装置2安装在一个竖向驱动机构上，能够升降；所述第一光电传感器4、第二光电传感器5分别连接控制器15，控制器15分别连接第一激光测距装置1、第二激光测距装置2和第三激光测距装置3；第一激光测距装置1、第二激光测距装置2和第三激光测距装置3均能够与上位机14通信。在一些实施例中，各激光测距装置均包括激光测距仪9、无线传输模块10、旋转台11；激光测距仪9与无线传输模块10侧向安装在旋转台11上；控制器15分别连接激光测距仪9和旋转台11，激光测距仪9连接无线传输模块10，无线传输模块10用于与上位机14通信；旋转台11中设有电机，可以驱动旋转台11带动激光测距仪9旋转一圈，因此第一激光测距装置1和第三激光测距装置3的安装高度不需要调节，就可以适应多种外径规格的钢管的长度检测，在激光测距仪9旋转一圈过程中，总能够测量到激光测距仪9至钢管端壁的距离；第一激光测距装置1、第三激光测距装置3上的旋转台11分别安装在机架8的左端和右端；在一些实施例中，用于带动第二激光测距装置2升降的竖向驱动机构包括气缸架12和气缸13；气缸13连接气缸架12，第二激光测距装置2的旋转台11安装在气缸架12上；控制器15连接气缸13；基于激光测距仪的钢管长度测量系统的检测流程如下：1)待测钢管6从辊轮上被机械手传送到料架7上，滚动到检测位置；2)按照待测钢管6不同的长度规格，若长度在8.5-12m范围内，第一光电传感器4、第二光电传感器5同时触发，控制器15控制第一激光测距装置1、第三激光测距装置3分别测量到钢管端面的距离，第一激光测距装置1、第三激光测距装置3的旋转台旋转一周，得到距离数据，上位机14进行数据处理；第一激光测距装置1到待测钢管左端的距离为L1，第三激光测距装置3到待测钢管右端的距离为L2，第一激光测距装置1和第三激光测距装置3之间的距离为L3，则待测钢管长度为：L＝L3-L1-L2(1)3)若待测钢管6的长度在5-8.5m范围内，仅第一光电传感器4触发，控制器15控制第二激光测距装置2升起；第一激光测距装置1、第二激光测距装置2分别测量到钢管端面的距离，第一激光测距装置1、第二激光测距装置2的旋转台旋转一周，得到距离数据，上位机14进行数据处理；第一激光测距装置1到待测钢管左端的距离为L1，第二激光测距装置2到钢管左端的距离为L2'，第一激光测距装置1和第二激光测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光测距仪的钢管长度测量系统，其特征在于，包括第一激光测距装置(1)、第二激光测距装置(2)、第三激光测距装置(3)、第一光电传感器(4)、第二光电传感器(5)、料架(7)、机架(8)；/n所述料架(7)安装在机架(8)中间区域，用于承载待测钢管(6)；/n所述第一激光测距装置(1)和第三激光测距装置(3)分别安装在机架(8)的左端和右端，并且与料架(7)上待测钢管(6)的检测位置相对应；/n所述第一光电传感器(4)、第二光电传感器(5)相隔一个距离设置在待测钢管(6)的检测位置下方；第二光电传感器(5)位于第一光电传感器(4)的右侧；/n在机架(8)的中间偏右位置还安装有第二激光测距装置(2)；第二激光测距装置(2)与第三激光测距装置(3)相隔一个距离；第二激光测距装置(2)位于第二光电传感器(5)的右侧；/n第二激光测距装置(2)安装在一个竖向驱动机构上，能够升降；/n所述第一光电传感器(4)、第二光电传感器(5)分别连接控制器(15)，控制器(15)分别连接第一激光测距装置(1)、第二激光测距装置(2)和第三激光测距装置(3)；第一激光测距装置(1)、第二激光测距装置(2)和第三激光测距装置(3)均能够与上位机(14)通信。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距仪的钢管长度测量系统，其特征在于，包括第一激光测距装置(1)、第二激光测距装置(2)、第三激光测距装置(3)、第一光电传感器(4)、第二光电传感器(5)、料架(7)、机架(8)；
所述料架(7)安装在机架(8)中间区域，用于承载待测钢管(6)；
所述第一激光测距装置(1)和第三激光测距装置(3)分别安装在机架(8)的左端和右端，并且与料架(7)上待测钢管(6)的检测位置相对应；
所述第一光电传感器(4)、第二光电传感器(5)相隔一个距离设置在待测钢管(6)的检测位置下方；第二光电传感器(5)位于第一光电传感器(4)的右侧；
在机架(8)的中间偏右位置还安装有第二激光测距装置(2)；第二激光测距装置(2)与第三激光测距装置(3)相隔一个距离；第二激光测距装置(2)位于第二光电传感器(5)的右侧；
第二激光测距装置(2)安装在一个竖向驱动机构上，能够升降；
所述第一光电传感器(4)、第二光电传感器(5)分别连接控制器(15)，控制器(15)分别连接第一激光测距装置(1)、第二激光测距装置(2)和第三激光测距装置(3)；第一激光测距装置(1)、第二激光测距装置(2)和第三激光测距装置(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：康宜华，余沁，
申请(专利权)人：华中科技大学无锡研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32