一种燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置，包括环绕燃气聚乙烯管道周向的一圈滑轨、支撑台、马达、连接杆、集线器和视觉传感器；视觉传感器包括镜头和位于镜头两侧的探照灯以及外部的保护罩；该检测装置用于对聚乙烯管道热熔焊接接头进行检测，通过视觉传感器对聚乙烯管道热熔焊接接头进行拍摄，并提取拍摄的信息至PLC控制系统中，之后与系统中的标准图像进行对比，如果检测图像与标准图像对比误差在允许范围内，PLC控制系统不发出指令，如果误差超过允许范围，PLC控制系统对超过误差允许的图像进行标注，确定不合格接头位置。

A Visual Detection Device for Hot Melt Welded Joints of Gas Polyethylene Pipeline

The invention discloses a visual detection device for hot fusion welding joint of gas polyethylene pipeline, which includes a circle of slides, support platform, motor, connecting rod, concentrator and visual sensor around the circumference of gas polyethylene pipeline; visual sensor includes lens, searchlight on both sides of lens and external protective cover; the detection device is used for hot fusion welding of polyethylene pipeline. Head detection, through the visual sensor to take pictures of the polyethylene pipe hot melt welding joint, and extract the captured information to the PLC control system, and then compare with the standard image in the system. If the error between the detection image and the standard image is within the allowable range, the PLC control system does not issue instructions. If the error exceeds the allowable range, the PLC control system will exceed the error. The allowable image is labeled to determine the location of unqualified joints.

【技术实现步骤摘要】
一种燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置
本专利技术涉及视觉检测
，具体是一种燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置。
技术介绍
近30年来，聚乙烯管因其良好的环保性、抗冲击性、防腐蚀性、易于加工等特点，应用发展十分迅速，已大量的运用于天然气工程中，在天然气支线、供水管道方面已有逐渐代替钢管的趋势。随着管道使用数量的不断增长，燃气聚乙烯管道失效的事故也不断发生。据统计，聚乙烯管道的最主要失效原因是管道连接处的失效。聚乙烯管道的连接方式主要有两种：热熔焊接、电熔焊接。而电熔焊接主要用于小口径管道，燃气用聚乙烯管道一般是大口径管，因此，为保证燃气聚乙烯管道的安全性，确保聚乙烯管道的热熔接头处的安全十分有必要。目前保证聚乙烯管道焊接接头质量的办法主要是对聚乙烯管道焊接流程进行控制，但在大批量、多因素的条件下，焊接过程中难免会出现纰漏，这就必须进行检测。针对于聚乙烯管道的热熔焊接接头，目前主流的检验方式是依据管道热熔接头的厚度和形状来对焊接的质量进行人工检验，但是人工检验耗时长，对检验人员的工作经验要求高。随着视觉检测技术的成熟和视觉传感器成本的下降，视觉检测在工业界已经得到一定的利用，但是受限于聚乙烯管道的使用场合，以及聚乙烯材料的特性，视觉检测传感器无法直接用于聚乙烯管道表面的检测。因此需要提供一种用于聚乙烯管道热熔接头视觉检测的装置，进而开展聚乙烯管道热熔接头的检测，若视觉检测能在聚乙烯管道热熔接头上得到应用，能为聚乙烯管道的检测提供很大的便利。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术之目的即实现上述“很大便利”。为实现本专利技术之目的，本专利技术提供了一种燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置，它包括：环绕燃气聚乙烯管道周向的一圈滑轨、支撑台、马达、连接杆、集线器和视觉传感器；所述滑轨的横截面呈工字形，侧面有第一凹槽，第一凹槽用于与支撑台连接；支撑台由横板和竖板连接而成，横板呈矩形，横板上开有沿长边方向的第二凹槽，用于视觉传感器的滑动，竖板上具有与滑轨上的第二凹槽对齐的孔洞，竖板外侧安装马达，马达穿过竖板上的孔洞与滑轨的第一凹槽接触，马达带动整个支撑台沿管道周向运动，马达的控制和电源连接线通过安装在支撑台横板上的集线器与外部接通；连接杆安装在支撑台横板的第二凹槽之中，连接杆的顶部设置把手，用于调整视觉传感器相对于管道的轴向位置，连接杆的底部连接视觉传感器；视觉传感器包括位于中间的镜头和位于镜头两侧的探照灯以及外部的保护罩，镜头负责识别图像，探照灯负责照明，视觉传感器的图像传输和控制线通过安装在支撑台横板上的集线器与外部接通；马达和视觉传感器经集线器与外部PLC控制系统相连接。进一步地，所述滑轨由铝合金金制成，分为对称的两部分，以便于嵌套在聚乙烯管道上，不同口径管道使用不同规格的滑轨。进一步地，所述支撑台由高密度塑料制成，与滑轨之间通过马达进行移动驱动，也可以手动推动支撑台沿着滑轨移动。进一步地，所述视觉传感器与管道之间的距离根据视觉传感器的镜头焦距进行调校。一种利用上述装置进行聚乙烯管道热熔接头视觉检测的方法，该方法包括以下步骤：第一步，对燃气聚乙烯管道表面和待检验热熔焊接接头进行清理；第二步，将左右两部分滑轨嵌套在聚乙烯管道上，滑轨位置离热熔焊接接头的长度不能超过支撑台的长度，将支撑台安装在滑轨上，之后安装马达；第三步，将连接杆安装在支撑台横板中间的第二凹槽中，并将视觉传感器安装在连接杆的底部；第四步，根据管道热熔焊接接头位置调整视觉传感器的位置，保证视觉传感器在待检测管道热熔焊接接头正上方；第五步，通过集线器将马达和视觉传感器的控制装置和电源线进行相应的连接；第六步，通过PLC控制系统启动视觉检测装置，视觉传感器会随着支撑台沿着滑轨对聚乙烯管道热熔焊接接头进行拍摄，并提取拍摄的信息至PLC控制系统中，之后与系统中的标准图像进行对比，如果检测图像与标准图像对比误差在允许范围内，PLC控制系统不发出指令，如果误差超过允许范围，PLC控制系统对超过误差允许的检测图像进行标注，确定不合格接头位置。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术提供了一种聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置，以视觉检测的方式检测聚乙烯管道热熔接头的质量，为聚乙烯管道的检验提供了便利。2.本专利技术利用视觉检测的方式检测聚乙烯管道接头的质量，而人工目视检测是当前聚乙烯管道热熔接头质量检测最常用的方法，检测方法的可行性强。3.本专利技术整体结构简单，成本较低，便于实现和推广。4.本专利技术的滑轨和支撑台可针对不同管道进行调节，灵活性较强。5.本专利技术的视觉传感器配备有探照灯和保护罩，可以满足于施工现场较恶劣的工作环境，并可以全天候的工作。附图说明图1为本专利技术的整体机械结构示意图；图2为本专利技术的视觉传感器示意图；图中：1滑轨；2支撑台；3马达；4连接杆；5集线器；6视觉传感器；7探照灯；8镜头；9保护罩。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术提供的一种燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置，它包括环绕燃气聚乙烯管道周向的一圈滑轨1，滑轨1的横截面呈“工”字形，侧面有第一凹槽，第一凹槽用于与支撑台2连接，并为支撑台2沿管道周向滑动提供轨道；支撑台2由横板和竖板连接而成，横板呈矩形，横板上开有沿长边方向的第二凹槽，用于视觉传感器6的滑动，竖板上具有与滑轨1上的第二凹槽对齐的孔洞，竖板外侧安装马达3，马达3穿过竖板上的孔洞与滑轨1的第一凹槽接触，马达3带动整个支撑台2沿管道周向运动，马达3的控制和电源连接线通过安装在支撑台2横板上的集线器5与外部接通；连接杆4安装在支撑台2横板的第二凹槽之中，连接杆2的顶部设置把手，便于调整视觉传感器6相对于管道的轴向位置，连接杆4的底部连接视觉传感器6；视觉传感器6包括位于中间的镜头8和位于镜头8两侧的探照灯7以及外部的保护罩9，镜头8负责识别图像，探照灯7负责照明，视觉传感器6的图像传输和控制线通过安装在支撑台2横板上的集线器5与外部接通；马达3和视觉传感器6经集线器5与外部PLC控制系统相连接。进一步，所述滑轨1由铝合金金制成，分为对称的两部分，以便于嵌套在聚乙烯管道上，不同口径管道使用不同规格的滑轨1。进一步，所述支撑台2由高密度塑料制成，与滑轨1之间通过马达3进行移动驱动，也可以手动推动支撑台2沿着滑轨1移动。进一步，所述视觉传感器6由镜头8、探照灯7以及保护罩9组成，保护罩9可以采用透明的保护罩，探照灯7用于照明底部管道的热熔焊接接头，视觉传感器6与管道之间的距离应当根据视觉传感器6的镜头焦距进行调校。该检测装置的使用方法如下：第一步，对燃气聚乙烯管道表面和待检验热熔焊接接头进行清理，保证表面没有大面积的污染即可，同时保证管道的周向有500mm以上的空间以便于进行操作；第二步，将左右两部分滑轨1嵌套在聚乙烯管道上，滑轨1位置离热熔焊接接头的长度不能超过支撑台2的长度，将支撑台2安装在滑轨1上，之后安装马达3；第三步，将连接杆4安装在支撑台2横板中间的第二凹槽中，并将视觉传感器6安装在连接杆4的底部；第四步，根据管道热熔焊接接头位置调整视觉传感器6的位置，保证视觉传感器6在待检测管道热熔焊接接头正上方；第五步，通过集线器5将马达3和视觉传感器6的控制装置和电源线进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置，其特征在于，包括：环绕燃气聚乙烯管道周向的一圈滑轨、支撑台、马达、连接杆、集线器和视觉传感器；所述滑轨的横截面呈工字形，侧面有第一凹槽，第一凹槽用于与支撑台连接；支撑台由横板和竖板连接而成，横板呈矩形，横板上开有沿长边方向的第二凹槽，用于视觉传感器的滑动，竖板上具有与滑轨上的第二凹槽对齐的孔洞，竖板外侧安装马达，马达穿过竖板上的孔洞与滑轨的第一凹槽接触，马达带动整个支撑台沿管道周向运动，马达的控制和电源连接线通过安装在支撑台横板上的集线器与外部接通；连接杆安装在支撑台横板的第二凹槽之中，连接杆的顶部设置把手，用于调整视觉传感器相对于管道的轴向位置，连接杆的底部连接视觉传感器；视觉传感器包括位于中间的镜头和位于镜头两侧的探照灯以及外部的保护罩，镜头负责识别图像，探照灯负责照明，视觉传感器的图像传输和控制线通过安装在支撑台横板上的集线器与外部接通；马达和视觉传感器经集线器与外部PLC控制系统相连接。

【技术特征摘要】
1.一种燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置，其特征在于，包括：环绕燃气聚乙烯管道周向的一圈滑轨、支撑台、马达、连接杆、集线器和视觉传感器；所述滑轨的横截面呈工字形，侧面有第一凹槽，第一凹槽用于与支撑台连接；支撑台由横板和竖板连接而成，横板呈矩形，横板上开有沿长边方向的第二凹槽，用于视觉传感器的滑动，竖板上具有与滑轨上的第二凹槽对齐的孔洞，竖板外侧安装马达，马达穿过竖板上的孔洞与滑轨的第一凹槽接触，马达带动整个支撑台沿管道周向运动，马达的控制和电源连接线通过安装在支撑台横板上的集线器与外部接通；连接杆安装在支撑台横板的第二凹槽之中，连接杆的顶部设置把手，用于调整视觉传感器相对于管道的轴向位置，连接杆的底部连接视觉传感器；视觉传感器包括位于中间的镜头和位于镜头两侧的探照灯以及外部的保护罩，镜头负责识别图像，探照灯负责照明，视觉传感器的图像传输和控制线通过安装在支撑台横板上的集线器与外部接通；马达和视觉传感器经集线器与外部PLC控制系统相连接。2.根据权利要求1所述的燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置，其特征在于，所述滑轨由铝合金金制成，分为对称的两部分，以便于嵌套在聚乙烯管道上，不同口径管道使用不同规格的滑轨。3.根据权利要求1所述的燃气聚乙烯管道热熔焊接接头的视觉检测装置，其特征在于，所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯家俊，王强，许卫荣，陈本瑶，
申请(专利权)人：湖州市特种设备检测研究院，中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33