一种扩管直度激光测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术提出了一种扩管直度激光测量系统及测量方法，涉及计算机测量技术领域，采用3d激光结构扫描技术，获取扩管目标区域表面的点云数据，生成一个分布均匀、特征保持的完整点云模拟三维图，用经过扩管轴线的平面截取一个扩管目标区域点云断面，进行扩管目标区域断面边线重构，根据重构出的扩管目标区域断面边线剔除扩管目标区域断面点云的离散点值，得到扩管目标区域断面精确边线轮廓点云的三维坐标，分别计算扩管目标区域断面两边线轮廓的直度。在计算直度的过程中，使用节距法，对被测扩管进行分段测量，选取阈值分段点用于直度计算，并在得出直度数据之后，对所述直度数据进行评定，从而判断扩管目标区域的形状误差是否在控制范围内。制范围内。制范围内。

【技术实现步骤摘要】
一种扩管直度激光测量系统及测量方法


[0001]本专利技术涉及计算机测量
，具体涉及一种扩管直度激光测量系统及测量方法。

技术介绍

[0002]随着装备大型化、高效化发展的需要，市场对流体输送、石油化工、压力容器、锅炉及结构等领域用大直径无缝钢管的需求量正在不断增加。但对于直径与壁厚之比特别大的大直径薄壁热扩钢管， 由于受到轧管机所能轧制的产品外径和壁厚的限制 而难以生产。热扩钢管就是热扩管，密度比较低但是收缩很强。热扩是钢管的一种加工方式，是把小口径钢管加工成大口径钢管。热扩钢管是通过扩大管材直径的一种钢管成型工序、通常采用斜轧热扩管工艺，即将经加热至适当温度的轧件以热扩管工艺所产生的钢管。
[0003]热扩钢管规格型号随意性比较大，一般是根据客户的需要而制作，采用相应的热扩管机。例如中国专利号CN102179450A公开的一种无缝钢管热扩工艺及热扩管机，提供了能够连续自动化生产、显著提供生产效率和产品质量的工艺，及包括机架、升降辊道、后台小车装置、锁定夹紧装置等的热扩管机。由于钢厂无缝钢管规格有限，不能满足终端消费者对大口径钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩管直度激光测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采用3d激光结构扫描技术，获取扩管目标区域表面的点云数据；S2、对由步骤S1获得的扩管目标区域表面的点云数据进行预处理，得到点云数据中的预处理点云数据；S3、对步骤S2获得的预处理点云数据进行重采样处理，获得扩管目标区域的校正三维坐标数据；S4、基于步骤S3获得的扩管目标区域的校正三维坐标数据，用经过扩管轴线的平面截取一个扩管目标区域点云断面；S5、基于截取的扩管目标区域断面点云进行扩管目标区域断面边线重构，根据重构出的扩管目标区域断面边线剔除扩管目标区域断面点云的离散点值；S6、基于扩管目标区域断面精确边线轮廓点云的三维坐标，分别计算扩管目标区域断面两边线轮廓的直度。2.根据权利要求1所述的扩管直度激光测量方法，其特征在于，步骤S5中，将扩管目标区域断面边线点云上的点记为P，采用重构法初步重构出扩管目标区域断面重构边线轮廓；将经过扩管轴线的平面内的扩管轴线作为断面重构边线点云中轴线，设该点云中轴线的法向量为，R,S,T为法向量的坐标表示；基于中轴线的法向量和一个给定的中轴线上的点G(x0,y0,z0)，则经过扩管轴线的平面方程为：R(x
‑
x0)+S(y
‑
y0)+T(z
‑
z0)＝0；其中，(x,y,z)是经过扩管轴线的平面内的任意一个点的坐标；将扩管目标区域断面边线点云P中与断面重构边线轮廓的距离超过预设距离阈值的点定义成离散点值，剔除所有离散点值，将剔除离散点值后的扩管目标区域断面精确边线轮廓点云记为Q。3.根据权利要求2所述的扩管直度激光测量方法，其特征在于，步骤S6包括如下步骤：S61、使用节距法，对被测扩管进行分段，设被测扩管全长为Ln，节距为L，分段数n=Ln/L，n取整数；S62、进行分段测量，以初始点为基准，在坐标上记为(0, 0)，以经过初始点的水平线为X轴，与水平线X轴垂直方向为Y轴，每一节距对应的临时轴线相对于水平方向的角度变化量，用表示(i=1,2,
…
，n)；S63、将每一段节距以节距L表示为：x
i
=i
×
L；相对于水平基准每一节段后一点相对于前一点的高度差用
△
y
i
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏畅，李世杰，李禹东，于恒洋，
申请(专利权)人：天津腾飞钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：