一种金属管在线金相检测方法技术

本发明专利技术提供了一种金属管在线金相检测方法，包括金属管在线金相检测装置，所述金属管在线金相检测装置包括：包括工业机器人，定管装置，固定金属管于所述工业机器人工作半径内；轨道装置，位置与被所述定管装置固定的所述金属管轴向平行，且可往复运动，所述工业机器人与所述轨道装置固定连接，并随所述轨道装置运动；检测装置，为所述工业机器人的末端执行器，打磨金属管外壁。本发明专利技术结构简单，运行可靠，可利用DN1000

【技术实现步骤摘要】
一种金属管在线金相检测方法


[0001]本专利技术属于金属管加工
，涉及一种金相检测装置，尤其涉及一种中大规格金属管在线外壁金相检测装置。

技术介绍

[0002]金相检测分析是金属材料试验研究的重要手段之一，采用定量金相学原理，由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系，通常的检测流程包括本体取样
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试块镶嵌
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粗磨
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精磨
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抛光
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腐蚀
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观测。
[0003]金属管，尤其是球墨铸铁管，在生产过程中也需要开展金相检测分析，目前公知的大规格热模法铸铁管表面的本体金相组织检测工作都是纯人工来实现的，工人用手持角磨机对铸管表面金相检测点进行人工打磨、检测。按热模法铸管生产工艺要求，每一根大规格铸管表面在轴向方向需要均布选择5个以上的点位进行铸管本体金相检测，每一个点位的金相检测都要依次重复以上工序。
[0004]专利技术人在研究现有技术中发现：
[0005]通过人工检测大大增加了人员的工作量，更重要的是受设备条件限制便携式显微镜只能实时观察金相组织，没法留存金相检测的微观照片，无法进行铸管质量信息保存和铸管的质量复检。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中的缺陷，降低人工使用率，提高本劳动生产率，本专利技术运用工业机器人和特定工装及方法实现金属管在线金相检测。
[0007]本专利技术采用的技术方案为：一种金属管在线金相检测方法，包括金属管在线金相检测装置，所述金属管在线金相检测装置包括：
[0008]工业机器人，拥有四个或四个以上自由度；
[0009]定管装置，固定所述金属管于所述工业机器人工作半径内；
[0010]轨道装置，位置与被所述定管装置固定的所述金属管轴向平行，且可往复运动，所述工业机器人与所述轨道装置固定连接，并随所述轨道装置运动；
[0011]检测装置，为所述工业机器人的末端执行器，打磨所述金属管外壁并检测所述金属管打磨处的金相结构；
[0012]控制系统，控制所述工业机器人、轨道装置、检测装置动作，并传输保存检测数据；
[0013]所述轨道装置包括：
[0014]滑台轨道，与被所述定管装置固定的所述金属管轴向平行的轨道，所述滑台轨道固定于地面、立面墙体、顶面墙体或框架中的一种；
[0015]移动滑台，与所述滑台轨道滑动连接，且延所述滑台轨道往复运动；
[0016]滑台驱动装置，固定于所述移动滑台上，为所述移动滑台运动提供驱动力；
[0017]所述工业机器人固定于所述移动滑台上。
[0018]所述检测装置包括：
[0019]连接部，与所述工业机器人末端固定连接；
[0020]支撑部，一侧以上敞开的空心壳体，外侧与所述连接部固定连接；
[0021]浮动气缸，固定于所述支撑部内部，且伸缩端突出于所述支撑部敞开侧；
[0022]双头电主轴，外壳与所述浮动气缸伸缩端固定连接，所述双头电主轴主轴两端的附件为打磨件；
[0023]所述双头电主轴主轴两端的附件的打磨件为第一打磨件和第二打磨件，所述第一打磨件为砂轮；所述第二打磨件为软毛抛光轮；
[0024]金相检测组件，固定于所述支撑部上，检测打磨后的所述金属管外壁金相结构；
[0025]喷涂组件，固定于所述支撑部外侧，向所述金属管打磨处喷涂打磨或金相检测所需的液体；
[0026]所述金相检测组件包括：
[0027]显微镜固定架，固定于所述支撑部外侧；
[0028]显微镜伸缩轴，一端固定于所述显微镜固定架上，另一端可伸缩；
[0029]金相显微镜，固定于所述显微镜伸缩轴伸缩端，镜头方向与所述显微镜伸缩轴轴向一致；
[0030]所述显微镜伸缩轴的轴向延伸方向与所述双头电主轴的主轴轴向垂直；
[0031]所述金属管公称直径为DN1000至DN3000；
[0032]及利用所述金属管在线金相检测装置的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
[0033]所述控制系统向所述工业机器人发送待打磨所述金属管规格信息；
[0034]所述工业机器人根据所述金属管规格信息靠近所述金属管外表面；
[0035]所述工业机器人控制第一打磨件逐步靠近所述金属管外表面并完成第一次打磨；
[0036]所述工业机器人逐步远离所述金属管外表面；
[0037]所述工业机器人腕轴旋转，使所述双头电主轴旋转180
°
；
[0038]所述工业机器人控制第二打磨件逐步靠近所述金属管外表面；
[0039]所述喷涂组件在所述第二打磨件触碰所述金属管外表面前向所述第一打磨件打磨后的所述金属管外表面喷涂研磨液；
[0040]所述工业机器人控制第二打磨件逐步靠近所述金属管外表面并完成第二次打磨；
[0041]所述喷涂组件向所述第二打磨件打磨后的所述金属管外表面喷涂腐蚀液；
[0042]所述工业机器人腕轴旋转90
°
，使所述金相显微镜镜头距离所述第二打磨件打磨后的所述金属管外表面外表距离为15mm至25mm；
[0043]所述金相显微镜向所述控制系统传输金相图像并分析。
[0044]进一步地，所述第一打磨件为250目至350目的金刚砂轮，所述第二打磨件为羊毛抛光轮。
[0045]进一步地，所述喷涂组件包括：
[0046]磁力座，固定于所述支撑部外侧；
[0047]万向喷嘴，与所述磁力座固定连接，喷嘴端朝向所述金属管打磨处；
[0048]储存箱，挂装于所述工业机器人上或固定安装于轨道装置上且随所述工业机器人
随动；
[0049]输送管路，连通所述储存箱与万向喷嘴。
[0050]进一步地，所述喷涂组件为两组，一组喷涂打磨所需的8000目以上的研磨液，另一组喷涂金相检测所需的化学腐蚀液。
[0051]进一步地，所述工业机器人控制第二打磨件逐步靠近所述金属管外表面时为斜面相切状态靠近。
[0052]进一步地，所述喷涂组件在所述第二打磨件触碰所述金属管外表面时同步喷涂研磨液。
[0053]进一步地，还包括以下步骤：
[0054]所述控制系统分析后的金相结论不符合检测要求时，顺次重复执行所述第一次打磨和第二次打磨。
[0055]本专利技术相对于现有技术的有益效果为：本专利技术结构简单，运行可靠，可利用DN1000
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3000规格铸管的自重，由工业机器人完成在线金相检测工作；轨道装置使安装于工业机器人末端的执行器可延金属管轴向完成任意位置的检测；利用工业机器人关节旋转功能和双头电主轴配合，快速切环粗磨与抛光；金相显微镜与双头电主轴的主轴轴向垂直使金相检测与打磨均集成在工装位置，检测与打磨功能互不干涉且高效转换；金相显微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属管在线金相检测方法，其特征在于，包括金属管(500)在线金相检测装置，所述金属管(500)在线金相检测装置包括：工业机器人(100)，拥有四个或四个以上自由度；定管装置(300)，固定所述金属管(500)于所述工业机器人(100)工作半径内；轨道装置(200)，位置与被所述定管装置(300)固定的所述金属管(500)轴向平行，且可往复运动，所述工业机器人(100)与所述轨道装置(200)固定连接，并随所述轨道装置(200)运动；检测装置(400)，为所述工业机器人(100)的末端执行器，打磨所述金属管(500)外壁并检测所述金属管(500)打磨处的金相结构；控制系统，控制所述工业机器人(100)、轨道装置(200)、检测装置(400)动作，并传输保存检测数据；所述轨道装置(200)包括：滑台轨道(230)，与被所述定管装置(300)固定的所述金属管(500)轴向平行的轨道，所述滑台轨道(230)固定于地面、立面墙体、顶面墙体或框架中的一种；移动滑台(210)，与所述滑台轨道(230)滑动连接，且延所述滑台轨道(230)往复运动；滑台驱动装置(220)，固定于所述移动滑台(210)上，为所述移动滑台(210)运动提供驱动力；所述工业机器人(100)固定于所述移动滑台(210)上。所述检测装置(400)包括：连接部(410)，与所述工业机器人(100)末端固定连接；支撑部(440)，一侧以上敞开的空心壳体，外侧与所述连接部(410)固定连接；浮动气缸(420)，固定于所述支撑部(400)内部，且伸缩端突出于所述支撑部(440)敞开侧；双头电主轴(430)，外壳与所述浮动气缸(420)伸缩端固定连接，所述双头电主轴(430)主轴两端的附件为打磨件；所述双头电主轴(430)主轴两端的附件的打磨件为第一打磨件(431)和第二打磨件(432)，所述第一打磨件(431)为砂轮；所述第二打磨件(432)为软毛抛光轮；金相检测组件(450)，固定于所述支撑部(440)上，检测打磨后的所述金属管(500)外壁金相结构；喷涂组件(460)，固定于所述支撑部(440)外侧，向所述金属管(500)打磨处喷涂打磨或金相检测所需的液体；所述金相检测组件(450)包括：显微镜固定架(453)，固定于所述支撑部(440)外侧；显微镜伸缩轴(452)，一端固定于所述显微镜固定架(453)上，另一端可伸缩；金相显微镜(451)，固定于所述显微镜伸缩轴(452)伸缩端，镜头方向与所述显微镜伸缩轴(452)轴向一致；所述显微镜伸缩轴(452)的轴向延伸方向与所述双头电主轴(430)的主轴轴向垂直；所述金属管(500)公称直径为DN1000至DN3000；及利用所述金属管(500)在线金相检测装置的检测方法，所述检测方法包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海培，习杰，胡桥木，蒿润涛，杜鹏远，冯帆，刘入杰，谷兴海，宋佳男，吕晓飞，郝晓辉，郝睿，冯锐，
申请(专利权)人：新兴河北工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：