测量光幕在管材、型材加工的长度测量方法

测量光幕在管材、型材加工的长度测量方法

测量光幕通过非接触式光电技术，实现对管材和型材长度的精确在线测量。其核心原理是利用密集排列的红外或激光光束形成光幕，当物体穿过时遮挡部分光束，通过计算遮挡光束的数量和位置推导尺寸。具体方法包括以下几种：

单光幕与输送带结合法：

在匀速输送带上安装一套测量光幕，用于捕捉管材或型材的宽度或高度数据。长度则通过输送带速度和时间差计算得出（公式：长度 = 速度 × 时间间隔），适用于热轧钢管、H型钢等连续生产线。

例如，在钢管生产线上，光幕安装在高位视野开阔处，避免热辐射损伤，实时测量长度范围可达4500～80000mm，精度±10～100mm。

双光幕组合法：

使用两套光幕分别覆盖物体的宽度和高度方向，结合输送带速度计算长度。这种方式适用于型材（如扁钢、铝材）的高速流水线，测量频率可达40帧/秒，精度±1mm。

系统通过算法实时滤波和冗余校验，排除振动干扰，确保在物体移动速度≤10m/s时稳定输出数据。

三光幕组合法：

针对非匀速或静止平台场景，采用三套光幕分别覆盖长、宽、高三维方向，直接采集尺寸数据并计算体积。该方法适用于不规则型材（如弯曲管材）的静态检测，通过多点遮挡数据拟合轮廓，误差控制在±2.5mm内。

例如，在冷轧钢板或铜材加工中，光幕系统可生成统计图表（如波动图、缺陷图），并集成SCADA平台对接MES系统，实现质量追溯。

技术优势与实施要点

精度与适应性：光幕最小分辨率达0.1mm，精度±1mm，支持高温（0～1300℃）或恶劣环境。

数据处理：遮挡信号转换为电信号后，控制器通过积分算法补偿碎片干扰，输出结果通过RS-485或以太网传输至PLC，触发自动分拣或参数调整。

安装优化：光幕需远离产品高位安装，减少机械偏移，针对反光表面可调整光束频率增强可靠性。

这些方法显著提升生产效率，减少人工误差，在钢铁、有色金属加工领域广泛应用。