一种焊缝定位探伤检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种焊缝定位探伤检测系统及方法，属于探伤检测技术领域，包括：姿态调节机构，其上设有待检工件，用于调节待检工件的姿态；机械臂，其上设有姿态检测单元、管口定位单元、标定件及检测探头；姿态检测单元用于对待检工件、标定件进行姿态检测；管口定位单元用于对待检工件的管口进行定位；检测探头用于伸入待检工件的管口进行探伤检测；控制单元，与姿态调节机构、机械臂、姿态检测单元、管口定位单元连接。本发明专利技术结合姿态检测、定位检测，通过控制机械臂带动检测探头伸入待检工件的管口进行探伤检测，以此实现自动、连续探伤检测，大大提高了检测效率。大大提高了检测效率。大大提高了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种焊缝定位探伤检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及探伤检测
，尤其涉及一种焊缝定位探伤检测系统及方法。

技术介绍

[0002]在工业生产过程中，许多设备(如换热器、压力容器、锅炉等)采用管子
‑
管板焊接结构，即在金属板上钻出比管子外径一样略大一些的孔，将管子穿入孔中焊住固定。
[0003]在加工完成后，需要对焊接区域进行射线探伤检测。对于多管子密集排列的设备而言，传统探伤检测方式需要人工前往检测区域(因存在辐射，检测区域与操作区域分离且需密封)操作x射线机，将射线管插入管子中，再回到操作区域进行操作。该方式操作繁琐，效率低下，且易碰伤射线管(当射线管外径与管子内径差距较小时极易发生)。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的问题，提供一种焊缝定位探伤检测系统及方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种焊缝定位探伤检测系统，系统具体包括：
[0006]姿态调节机构，其上设有待检工件，用于调节待检工件的姿态；
[0007]机械臂，其上设有姿态检测单元、管口定位单元、标定件及检测探头；姿态检测单元用于对待检工件、标定件进行姿态检测；管口定位单元用于对待检工件的管口进行定位；检测探头用于伸入待检工件的管口进行探伤检测；
[0008]控制单元，与姿态调节机构、机械臂、姿态检测单元、管口定位单元连接。
[0009]在一示例中，所述姿态调节机构包括偏摆调节子机构和/或俯仰调节子机构。/>[0010]在一示例中，所述姿态检测单元为激光轮廓采集设备、图像采集设备中任意一种；管口定位单元为图像采集设备。
[0011]在一示例中，所述检测探头为射线探头、超声波探头、磁性探头、涡流探头中任意一种。
[0012]在一示例中，所述机械臂上还设有受力检测单元，检测探头设于受力检测单元上。
[0013]需要进一步说明的是，上述系统各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
[0014]本专利技术还包括一种焊缝定位探伤检测方法，与上述任一示例或者多个示例组合形成的检测系统具有相同技术构思，所述方法包括以下步骤：
[0015]对标定件、待检工件进行姿态检测，得到标定件的标准姿态信息以及待检工件的当前姿态信息；
[0016]根据当前姿态信息与标准姿态信息比较待检工件与标定件的姿态差异，若姿态差异超出阈值范围，调节待检工件的姿态，直至姿态差异处于阈值范围内；
[0017]对所有待检工件进行定位检测，进而使检测探头伸入待检工件的管口进行探伤检
测。
[0018]在一示例中，所述对标定件、待检工件进行姿态检测包括以下子步骤：
[0019]采集标定件、待检工件的点云数据；
[0020]基于点云数据计算标定件、待检工件管板所在平面相较于姿态检测平面的偏转角度与俯仰角度，进而得到标定件的标准姿态信息以及待检工件的当前姿态信息。
[0021]在一示例中，所述定位检测包括以下子步骤：
[0022]计算待检工件与姿态检测平面之间的位置信息，根据姿态检测平面与定位检测平面之间的距离信息进而计算得到待检工件与定位检测平面之间的初步位置信息；
[0023]根据初步位置信息采集待检工件的图像信息，并进行畸变校正、图像滤波、图像分割处理以及轮廓拟合处理，得到待检工件的管口中心的位置信息；
[0024]计算管口中心与检测探头之间的位置信息，进而实现对待检工件的精细定位。
[0025]在一示例中，所述方法还包括标定步骤：
[0026]计算待检工件的管口中心与定位检测平面中心之间的距离信息v
oc
；
[0027]计算检测探头移动至管口中心处位移控制机构的实际位移v
′
，则检测探头至管口中心的位移标定为v＝v
′‑
v
OC
。
[0028]在一示例中，所述方法还包括偏差纠正步骤：
[0029]采集检测探头伸入待检工件的管口中心时检测探头的受力信息；
[0030]若受力信息大于阈值，调整待测工件的姿态，直至受力信息处于阈值范围内，继续使检测探头伸入待检工件。
[0031]需要进一步说明的是，上述方法各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
[0032]与现有技术相比，本专利技术有益效果是：
[0033]1.在一示例中，结合姿态检测、定位检测，通过控制机械臂带动检测探头伸入待检工件的管口进行探伤检测，以此实现自动、连续探伤检测，大大提高了检测效率。
[0034]2.在一示例中，引入偏摆/俯仰调节子机构，能够实现对待检工件的姿态的精细调节，有效保证了检测探头与待检工件之间的对位精度。
[0035]3.在一示例中，通过受力检测避免检测探头伸入管口时与管口内壁的碰撞，防止检测探头受损；同时，能够根据受力大小调节待检工件的姿态，进一步提高了检测成功率。
[0036]4.在一示例中，通过位移标定步骤能够大大降低检测探头至管口中心的位移误差，使检测探头能够精准伸入待检工件的管口中心，提高了检测可靠性。
附图说明
[0037]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0038]图1为本专利技术一示例中的系统结构示意图；
[0039]图2为本专利技术一示例中的机械臂端示意图；
[0040]图3为本专利技术一示例中的偏摆调节子机构示意图；
[0041]图4为本专利技术一示例中的俯仰调节子机构示意图；
[0042]图5为本专利技术一示例中的方法流程图。
[0043]图中：工作平台1、姿态调节机构2、偏摆调节子机构21、偏摆支撑板211、旋转轴212、第一驱动机构213、导轨214、俯仰调节子机构22、俯仰支撑板221、转动轴222、第二驱动机构223、机械臂3、姿态检测单元4、管口定位单元5、标定件6、检测探头7、受力检测单元8。
具体实施方式
[0044]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]在本专利技术的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置信息为基于附图所述的方向或位置信息，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，使用序数词(例如，“第一和第二”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊缝定位探伤检测系统，其特征在于：所述系统包括：姿态调节机构，其上设有待检工件，用于调节待检工件的姿态；机械臂，其上设有姿态检测单元、管口定位单元、标定件及检测探头；姿态检测单元用于对待检工件、标定件进行姿态检测；管口定位单元用于对待检工件的管口进行定位；检测探头用于伸入待检工件的管口进行探伤检测；控制单元，与姿态调节机构、机械臂、姿态检测单元、管口定位单元连接。2.根据权利要求1所述的一种焊缝定位探伤检测系统，其特征在于：所述姿态调节机构包括偏摆调节子机构和/或俯仰调节子机构。3.根据权利要求1所述的一种焊缝定位探伤检测系统，其特征在于：所述姿态检测单元为激光轮廓采集设备、图像采集设备中任意一种；管口定位单元为图像采集设备。4.根据权利要求1所述的一种焊缝定位探伤检测系统，其特征在于：所述检测探头为射线探头、超声波探头、磁性探头、涡流探头中任意一种。5.根据权利要求1所述的一种焊缝定位探伤检测系统，其特征在于：所述机械臂上还设有受力检测单元，检测探头设于受力检测单元上。6.一种焊缝定位探伤检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：对标定件、待检工件进行姿态检测，得到标定件的标准姿态信息以及待检工件的当前姿态信息；根据当前姿态信息与标准姿态信息比较待检工件与标定件的姿态差异，若姿态差异超出阈值范围，调节待检工件的姿态，直至姿态差异处于阈值范围内；对所有待检工件进行定位检测，进而使检测探头伸入待检工件的管口进行探伤检测。7.根据权利要求6所述的一种焊缝定位探伤检测方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，罗飞，张真，张强，颜留成，赵江，谢润，陈干，熊小林，李超，
申请(专利权)人：成都南方电子仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：