本发明属于铸管生产技术领域，具体地涉及一种适用于铸管生产线的直径检测方法及装置。
背景技术：
目前，在铸管生产工艺中，稳定且快速的检测铸管直径是实现铸管生产线自动运行的前提条件。随着装备水平的提高，如今铸管生产线基本实现自动运行，但是在实际生产环节中，管径参数往往成为设备自动运行的“瓶颈”。现各生产线中，检测铸管管径主要采取的方法为：1、使用单激光自上而下照射铸管管身最高点，然后根据反馈值与已知管径反馈值进行比对，得到待测铸管直径。该方法的缺点是主要有：①、检测精度差，当铸管管径相邻时，经常得到错误的比对结果；②、由于属于是使用“经验”值，所以当待测目标高度发生变化时(如托轮间距调整等)，所设置的所有参数均需重新输入；③、当铸管旋转时，待测铸管有可能上下跳动，单侧激光检测无法保证准确率；2、使用上下激光对射检测计算管径，该方法的缺点是：①、激光传感器自下而上安装，镜头易脏，维护繁琐；②、由于铸管下端面空间小，必须采用高精度小量程激光，造价高昂；3、根据专利cn104359413a公开的一种利用激光位移传感器测量钢管直径的装置，采用多组激光检测计算，但是该方法的缺点是：由于大管径铸管曲率变化大，该装置难以检测大管径铸管。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提供了一种测量精准的适用于铸管生产线的直径检测方法及装置。
本发明采用的技术方案为：一种适用于铸管生产线的直径检测方法，包括以下步骤：
a、测量激光传感器下平面至地面的高度l1，l1作为已知数据存入plc控制器；
b、测量铸管下切面检测装置的磁性气缸在未伸出时接触滚轮至地面的高度l2，l2作为已知数据存入plc控制器；
c、计算l3＝l1-l2，存入plc控制器；
d、当铸管自前序工位送至托轮架上，激光传感器检测到铸管后，判断为有管；磁性气缸伸出，气缸传感器被触发，则判断来管异常，若气缸传感器未被触发，则判断来管正常；
e、读取激光传感器数值，得到激光传感器至铸管上切面高度lu1，存入plc控制器；
f、读取编码器数值，得到磁性气缸的伸出长度ld1，存入plc控制器，此时得到铸管直径为lx1＝l3-lu1-ld1；
g、重复上述e-f步骤，读取数组数据，将每组数据结果加和求平均，得到平均值，此平均值作为最终计算结果，下发至生产线，检测完成；
lx＝(lx1 lx2 …… lxn)/n，其中，lxn表示第n次检测得到的结果。
一种适用于铸管生产线的直径检测装置，包括托轮架、限位块、铸管上切面检测装置、铸管下切面检测装置、plc控制器和铸管，所述铸管下切面检测装置位于托轮架和限位块之间；所述铸管上切面检测装置包括支架和激光传感器，所述激光传感器固定于支架末端；所述铸管下切面检测装置包括磁性气缸、接触滚轮、编码器、上连接杆和下连接杆，所述磁性气缸借助基座垂直固定在地面上，所述接触滚轮借助滚轮座固定在磁性气缸的活塞杆末端，所述上连接杆一端与滚轮座铰接、另一端与编码器相连接，所述下连接杆的一端与基座铰接、另一端与编码器相连接；所述磁性气缸外侧还设有磁性气缸传感器；所述激光传感器的中心、铸管的圆心和接触滚轮的圆心垂直对应，所述激光传感器、限位块、磁性气缸、接触滚轮、编码器和磁性气缸传感器均与plc控制器电联。
所述激光传感器上设有保护罩，所述保护罩固定于支架上。
本发明获得的有益效果为：本发明结构简单、拆装方便、易于维护；可同时检测铸管管身的上下水平切面，其中上侧采用激光检测、下侧采用接触式检测，当铸管位置上下变化或旋转跳动时，检测精度不受影响；可检测的铸管范围大，适用于当前所有规格铸管或钢管的直径检测。
附图说明
图1为本发明检测方法控制流程示意图；
图2为本发明装置结构示意图；
图3为本发明铸管下切面检测装置结构示意图；
图4为本发明检测方法公式图；
其中，1代表铸管、2代表支架、3代表保护罩、4代表激光传感器、5代表限位块、6代表基座、7代表磁性气缸、8代表接触滚轮、9代表编码器、10代表磁性气缸传感器、11代表上连接杆、12代表下连接杆、13代表托轮架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1、4所示，一种适用于铸管生产线的直径检测方法，包括以下步骤：a、测量激光传感器4下平面至地面的高度l1，l1作为已知数据存入plc控制器；
b、测量铸管下切面检测装置的磁性气缸7在未伸出时接触滚轮8至地面的高度l2，l2作为已知数据存入plc控制器；
c、计算l3＝l1-l2，存入plc控制器；
d、当铸管1自前序工位送至托轮架13上，激光传感器4检测到铸管1后，判断为有管；磁性气缸7伸出，气缸传感器10被触发，则判断来管异常，若气缸传感器10未被触发，则判断来管正常；
e、读取激光传感器4数值，得到激光传感器4至铸管1上切面高度lu1，存入plc控制器；
f、读取编码器9数值，得到磁性气缸7的伸出长度ld1，存入plc控制器，此时得到铸管1直径为lx1＝l3-lu1-ld1；
g、重复上述e-f步骤，读取数组数据，将每组数据结果加和求平均，得到平均值，此平均值作为最终计算结果，下发至生产线，检测完成；
lx＝(lx1 lx2 …… lxn)/n，其中，lxn表示第n次检测得到的结果。
如图2、3所示，一种适用于铸管生产线的直径检测装置，包括托轮架13、限位块5、铸管上切面检测装置、铸管下切面检测装置、plc控制器和铸管1，所述铸管下切面检测装置位于托轮架13和限位块5之间；所述铸管上切面检测装置包括支架2和激光传感器4，所述激光传感器4固定于支架2末端；所述铸管下切面检测装置包括磁性气缸7、接触滚轮8、编码器9、上连接杆11和下连接杆12，所述磁性气缸7借助基座6垂直固定在地面上，所述接触滚轮8借助滚轮座固定在磁性气缸7的活塞杆末端，所述上连接杆11一端与滚轮座铰接、另一端与编码器9相连接，所述下连接杆12的一端与基座6铰接、另一端与编码器9相连接；所述磁性气缸7外侧还设有磁性气缸传感器10；所述激光传感器4的中心、铸管1的圆心和接触滚轮8的圆心垂直对应，所述激光传感器4、限位块5、磁性气缸7、接触滚轮8、编码器9和磁性气缸传感器10均与plc控制器电联。所述激光传感器4上设有保护罩3，所述保护罩3固定于支架2上。
本发明的plc控制器包括小型断路器、直流电源、可编程逻辑器件plc、中间继电器、电磁阀及气动三联件；plc包括cpu及io模块。上切面检测装置中的激光传感器4接入模拟量模块；下切面检测装置编码器9根据接口形式进入plc；磁性气缸传感器10接入数字输入模块；中间继电器由数字输出模块控制，其触点与电磁阀连接，控制磁性气缸7伸出/缩回。
具体实施时：磁性气缸7充气向上伸出，磁性气缸7抽气向下缩回；接触滚轮8随磁性气缸7上下移动，当接触铸管1时，会随铸管1旋转而旋转；当气缸伸出/缩回时，上连接杆11和下连接杆12做曲臂往返运动；编码器9通过联轴器安装于上连接杆11和下连接杆12节点处，其外壳固定于下连接杆12上，当磁性气缸7伸出/缩回时，编码器9随之转动，采集数值。
当装置安装完成后，按照以下步骤进行测定：
a、测量激光传感器4下平面至地面的高度l1，l1作为已知数据存入plc控制器；b、测量铸管下切面检测装置的磁性气缸7在未伸出时接触滚轮8至地面的高度l2，l2作为已知数据存入plc控制器；
c、计算l3＝l1-l2，存入plc控制器；d、当铸管1自前序工位送至托轮架13上，激光传感器4首先作为有管检测元件使用，检测到铸管1后，判断为有管；磁性气缸7伸出，气缸传感器10被触发，则判断来管异常，若气缸传感器10未被触发(同时缩回到位传感器信号消失)，则判断来管正常；e、读取激光传感器4数值，得到激光传感器4至铸管1上切面高度lu1，存入plc控制器；f、读取编码器9数值，得到磁性气缸7的伸出长度ld1，存入plc控制器，此时得到铸管1直径为lx1＝l3-lu1-ld1；g、重复上述e-f步骤，读取数组数据，将每组数据结果加和求平均，得到平均值，此平均值作为最终计算结果，下发至生产线，检测完成；lx＝(lx1 lx2 …… lxn)/n，其中，lxn表示第n次检测得到的结果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种适用于铸管生产线的直径检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、测量激光传感器(4)下平面至地面的高度l1，l1作为已知数据存入plc控制器；
b、测量铸管下切面检测装置的磁性气缸(7)在未伸出时接触滚轮(8)至地面的高度l2，l2作为已知数据存入plc控制器；
c、计算l3＝l1-l2，存入plc控制器；
d、当铸管(1)自前序工位送至托轮架(13)上，激光传感器(4)检测到铸管(1)后，判断为有管；磁性气缸(7)伸出，气缸传感器(10)被触发，则判断来管异常，若气缸传感器(10)未被触发，则判断来管正常；
e、读取激光传感器(4)数值，得到激光传感器(4)至铸管(1)上切面高度lu1，存入plc控制器；
f、读取编码器(9)数值，得到磁性气缸(7)的伸出长度ld1，存入plc控制器，此时得到铸管(1)直径为lx1＝l3-lu1-ld1；
g、重复上述e-f步骤，读取数组数据，将每组数据结果加和求平均，得到平均值，此平均值作为最终计算结果，下发至生产线，检测完成；
lx＝(lx1 lx2 …… lxn)/n，其中，lxn表示第n次检测得到的结果。
2.一种适用于铸管生产线的直径检测装置，其特征在于：包括托轮架(13)、限位块(5)、铸管上切面检测装置、铸管下切面检测装置、plc控制器和铸管(1)，所述铸管下切面检测装置位于托轮架(13)和限位块(5)之间；所述铸管上切面检测装置包括支架(2)和激光传感器(4)，所述激光传感器(4)固定于支架(2)末端；所述铸管下切面检测装置包括磁性气缸(7)、接触滚轮(8)、编码器(9)、上连接杆(11)和下连接杆(12)，所述磁性气缸(7)借助基座(6)垂直固定在地面上，所述接触滚轮(8)借助滚轮座固定在磁性气缸(7)的活塞杆末端，所述上连接杆(11)一端与滚轮座铰接、另一端与编码器(9)相连接，所述下连接杆(12)的一端与基座(6)铰接、另一端与编码器(9)相连接；所述磁性气缸(7)外侧还设有磁性气缸传感器(10)；所述激光传感器(4)的中心、铸管(1)的圆心和接触滚轮(8)的圆心垂直对应，所述激光传感器(4)、限位块(5)、磁性气缸(7)、接触滚轮(8)、编码器(9)和磁性气缸传感器(10)均与plc控制器电联。
3.根据权利要求2所述一种适用于铸管生产线的直径检测装置，其特征在于：所述激光传感器(4)上设有保护罩(3)，所述保护罩(3)固定于支架(2)上。
技术总结