CN101776646B - 一种中厚板自动探伤系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种中厚板自动探伤系统和方法，包括自动探伤控制装置、钢板移动控制装置、第一内探单元、第二内探单元和内探单元移动控制装置，所述自动探伤控制装置命令所述钢板移动控制装置移动钢板，命令所述自动探伤控制装置控制所述内探单元移动控制装置控制所述第一内探单元和所述第二内探单元对钢板进行内探；还包括非参考边边探、参考边边探、非参考边边探移动控制装置和参考边边探移动控制装置；所述自动探伤控制装置命令所述非参考边边探移动控制装置和所述参考边边探移动控制装置控制所述非参考边边探和所述参考边边探对钢板进行头部探伤、边部探伤和尾部探伤。从而提供一种提高探伤检测效率和实用性的中厚板自动探伤系统和方法。

Description

一种中厚板自动探伤系统和方法

技术领域

本发明涉及一种无损检测领域，特别是一种新型的中厚板自动探伤系统和方法。

背景技术

世界钢铁工业发展历程表明，中厚钢板生产水平是一个国家钢铁工业水平的重要标志。对于普通中厚钢板来说，通过严格控制冶金过程即可保证钢板质量满足用途要求，钢厂通常对产品质量实行抽检；而对于造船板、海洋平台板、管线板、锅炉板、压力容器板、桥梁板、汽车大梁板、耐候板、高强度结构板及工程机械板等专用中厚钢板，在保证生产质量的同时，对成品进行全面探伤正越来越受到厂家的重视，也日益成为用户对产品的要求。超声波探伤是检测中厚钢板内在质量最理想的手段。

由于中厚板的尺寸比较大(例如典型尺寸为12,000mm长，3,000mm宽，30mm厚)，采用人工探伤的效率太低，质量也无法保证，适宜采用自动化探伤。根据剪切情况，被检测的中厚板分为剪切过的和未剪切的。对于经过剪切的中厚板，通常要求100％的探伤，而且对于四周的探伤要求更为严格。为了实现100％探伤，目前现有的中厚板自动探伤系统包括四周探伤装置和本体探伤装置。

参见图1，四周探伤装置根据探伤位置又可以分为头部探伤探头和尾探探头、左边探探头2A和右边探探头3A。由于钢板比较长，头部探伤和尾探不会同时进行，为了简化系统，通常头部探伤和尾探是复用的，简称头/尾探探头1A。头/尾探探头1A分别用来探测钢板的头部和尾部，左边探探头2A和右边探探头3A用来探测钢板左右两侧边。本体探由于探伤部位相对于四周探伤装置探伤部位是处于钢板5A的板体内部，通常简称为内探。由于钢板宽度可达5000mm，通常内探由多个内探基本单元组成，例如图示中的第一内探装置4A和第二内探装置4B，每个内探基本单元负责50-100mm宽度的探伤。

结合图1，现有的探伤装置包括方法工艺流程如下：

钢板5A行进到头/尾探探头1A位置停止，头/尾探探头1A横向移动，即向左移动，完成头部探伤；

钢板5A继续前进，即向下移动，到达边探位置停止，左边探探头2A和右边探探头3A分别从两侧靠上，完成边探准备工作，然后钢板继续前进，开始边探，直到结束，左边探探头2A和右边探探头3A返回；

钢板5A继续前进移动，到达内探区，第一内探装置4A和第二内探装置4B依次落下，开始内探，直至结束，内探返回；

钢板5A板尾到达头/尾探区时停止，头/尾探探头1A开始横向移动，完成尾探，探伤结束。

可以看出，当进行头、尾探时，探伤机构需要横向移动，其行进方向与钢板行进方向垂直。因此在头、尾探的过程中，钢板需要停止下来。另外在边探探伤过程中，边探探头需要横向移动以靠上钢板，为了保证100％探伤，边探横向移动的过程中钢板也是需要静止的。从上面的分析可以看出，在现有的方案中，钢板探伤过程至少需要停3次：头部探伤过程、尾探过程和边探靠近过程。这种方案的明显的缺点是检测效率低(通常检测一张钢板至少需要4分钟)，尤其是当检测系统安装于在生产线上时，将会成为生产线的生产率瓶颈。另外这种检测工艺内探采用2组叉补的方式实现100％探伤，由于钢板规格各异，无法保证不同规格钢板的非参考边侧边相同的检测盲区(最大增加到1个内探探伤单元的宽度，比如100mm)，这样加大了非参考边边探(右边探)的检测范围要求，从而扩大了非参考边检测小车的机械结构，进而影响设备对板型的适应能力，影响设备的实用性。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种提高探伤检测效率和实用性的中厚板自动探伤系统和方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种中序板自动探伤系统，包括自动探伤控制装置、钢板移动控制装置、第一内探单元、第二内探单元和内探单元移动控制装置，所述自动探伤控制装置命令所述钢板移动控制装置移动钢板，命令所述自动探伤控制装置控制所述内探单元移动控制装置控制所述第一内探单元和所述第二内探单元对钢板进行内探；

还包括非参考边边探、参考边边探、非参考边边探移动控制装置和参考边边探移动控制装置；

所述自动探伤控制装置命令所述非参考边边探移动控制装置和所述参考边边探移动控制装置控制所述非参考边边探和所述参考边边探对钢板进行头部探伤、边部探伤和尾部探伤。

本发明的中厚板自动探伤系统，其中所述第一内探单元以参考边为基准，包括两排探伤单元第一排第一内探单元和第二排第一内探单元，所述第一排第一内探单元和所述第二排第一内探单元交错配置，所述第二内探单元以非参考边为基准，包括两排探伤单元第一排第二内探单元和第二排第二内探单元，所述第一排第二内探单元和所述第二排第二内探单元交错配置，所述第一内探单元和第二内探单元内侧部分交叉重叠。

本发明的中厚板自动探伤系统，其中所述非参考边边探移动控制装置控制所述非参考边边探从参考边开始横向移动，直到移动到非参考边后停止，完成头部探伤，并将非参考边边探旋转90度，完成非参考边探伤，并将非参考边边探旋转90度，从非参考边开始横向移动，完成尾部探伤，并反向旋转180度，恢复到初始位置。

本发明的中厚板自动探伤系统，其中所述参考边边探移动控制装置控制所述参考边边探横向移动到达参考边处，并完成参考边探伤，并在探伤结束后回到初始位置。

一种中厚板自动探伤方法，包括以下步骤：

自动探伤控制装置命令内探单元移动控制装置调整第一内探单元和第二内探单元的位置，在钢板移动到内探位置，命令内探单元移动控制装置控制第一内探单元和第二内探单元完成内部探伤；

自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置控制非参考边边探从参考边开始横向移动，直到移动到非参考边后停止，完成头部探伤；

自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置将非参考边边探旋转90度，并命令参考边边探移动控制装置移动参考边边探横向移动到达参考边处，并同时命令参考边边探移动控制装置和非参考边边探移动控制装置分别控制参考边边探和非参考边边探落下，完成参考边和非参考边的边部探；

自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置将非参考边边探旋转90度，完成尾部探伤准备，并命令参考边边探移动控制装置控制参考边边探在完成边部探伤后，复位，退回到初始位置；

自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置移动非参考边边探，完成尾部探伤后非参考边边探复位，反向旋转180度，退回到初始位置。

本发明中厚板自动探伤系统和方法，减少了探伤过程中钢板停顿的次数，并且降低了对边部探伤装置检测范围的要求，从而简化了边部探伤装置的机械结构，提高了边部探伤装置对钢板形状的适应能力，提高了探伤检测效率和实用性。

附图说明

图1是现有技术中探伤系统的示意图；

图2是本发明中厚板自动探伤系统的示意图；

图3是本发明中厚板自动探伤系统头部探伤的示意图；

图4是本发明中厚板自动探伤系统边部探伤的示意图；

图5是本发明中厚板自动探伤系统尾部探伤的示意图；

图6是本发明中厚板自动探伤系统的系统框图；

图7是本发明中厚板自动探伤方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种提高中厚板自动探伤系统和方法的实施方式进行详细说明。

参见图2，本发明提高中厚板自动探伤的探头包括：非参考边边探1、参考边边探2和内探装置3。非参考边边探1起始位置位于参考边5一侧，负责头部探伤、非参考边边部探伤以及尾部探伤。参考边边探2起始位置位于参考边5与非参考边边探1同一侧，负责参考边探伤。内探装置3负责钢板4的板体探伤，由两组内探单元组成：第一内探单元31和第二内探单元32。每组内探单元由两排探伤单元组成：第一排第一内探单元31A，第二排第一内探单元31B，第一排第二内探单元32A和第二排第二内探单元32B。第一排第一内探单元31A和第二排第一内探单元31B交叉配置，即为“品”字型排布，可以实现组内100％探伤；第一排第二内探单元32A和第二排第二内探单元32B交叉配置，即为“品”字型排布，可以实现组内100％探伤。

第一内探单元31以参考边5为基准，负责参考边5一侧的钢板4的板体探伤；第二内探单元32以非参考边6为基准，负责远离参考边一侧钢板4的内部探伤。第一内探单元31和第二内探单元32在钢板4中心部分通过局部重叠的方式，实现100％钢板内部探伤。

参见图6，本发明的中厚板自动探伤系统，包括：非参考边边探1、参考边边探2、第一内探单元31、第二内探单元32、钢板移动控制装置71、非参考边边探移动控制装置72、参考边边探移动控制装置73、内探单元移动控制装置74和自动探伤控制装置7。

结合图3、图4和图5，说明本发明中厚板自动探伤系统的工作过程：

自动探伤控制装置7通过命令钢板移动控制装置71将钢板4输送到检测工位，根据板宽和参考边5的位置，命令内探单元移动控制装置74调整第一内探单元31和第二内探单元32的位置，使得第一内探单元31离参考边5的距离小于参考边边探2的检测范围，使得第二内探单元32离非参考边6的距离小于非参考边边探1的检测范围，命令钢板移动控制装置71移动钢板4到达内探位置，命令内探单元移动控制装置74控制第一内探单元31和第二内探单元32依次落下，直到板尾到达，完成内部探伤，命令钢板移动控制装置71移动钢板4，使得钢板4到达头部探伤位置后停止，命令非参考边边探移动控制装置72控制非参考边边探1从参考边5开始横向移动，直到移动到非参考边6后停止，完成头部探伤；

在完成头部探伤后，自动探伤控制装置7命令非参考边边探移动控制装置72将非参考边边探1旋转90度，并命令参考边边探移动控制装置73移动参考边边探2横向移动到达参考边5处，并同时命令参考边边探移动控制装置73和非参考边边探移动控制装置72分别控制参考边边探2和非参考边边探1处于边部探伤就绪状态，后命令钢板移动控制装置71移动钢板4，达到参考边边探2和非参考边边探1后，命令参考边边探移动控制装置73和非参考边边探移动控制装置72分别控制参考边边探2和非参考边边探1落下，开始进行非参考边和参考边的边部探伤，直到板尾到达抬起，完成边部探伤；

非参考边边探1完成边部探伤后，自动探伤控制装置7命令钢板移动控制装置71停止移动钢板4，命令非参考边边探移动控制装置72将非参考边边探1旋转90度，完成尾部探伤准备，并命令参考边边探移动控制装置73控制参考边边探2在完成边部探伤后，复位，退回到初始位置；

自动探伤控制装置7命令非参考边边探移动控制装置72移动非参考边边探1，进行尾部探伤，并在尾部探伤结束后，命令非参考边边探移动控制装置72控制非参考边边探1复位，反向旋转180度，退回到初始位置。

参见图7，本发明中厚板自动探伤方法，包括以下步骤：

步骤701，自动探伤控制装置命令钢板移动控制装置将钢板输送到检测工位；

步骤702，自动探伤控制装置根据板宽和参考边的位置，命令内探单元移动控制装置调整第一内探单元和第二内探单元的位置，使得第一内探单元离参考边的距离小于参考边边探的检测范围，使得第二内探单元离非参考边的距离小于非参考边边探的检测范围；

步骤703，自动探伤控制装置命令钢板移动控制装置移动钢板到达内探位置，命令内探单元移动控制装置控制第一内探单元和第二内探单元依次落下，直到板尾到达，完成内部探伤；

步骤704，自动探伤控制装置命令钢板移动控制装置移动钢板，使得钢板到达头部探伤位置后停止；

步骤705，自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置控制非参考边边探从参考边开始横向移动，直到移动到非参考边后停止，完成头部探伤；

步骤706，自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置将非参考边边探旋转90度，并命令参考边边探移动控制装置移动参考边边探横向移动到达参考边处，并同时命令参考边边探移动控制装置和非参考边边探移动控制装置分别控制参考边边探和非参考边边探处于边部探伤就绪状态；

步骤707，自动探伤控制装置命令钢板移动控制装置移动钢板，达到参考边边探和非参考边边探后，命令参考边边探移动控制装置和非参考边边探移动控制装置分别控制参考边边探和非参考边边探落下，开始进行参考边和非参考边的边部探伤，直到板尾到达抬起，完成边部探伤；

步骤708，自动探伤控制装置命令钢板移动控制装置停止移动钢板，命令非参考边边探移动控制装置将非参考边边探旋转90度，完成尾部探伤准备，并命令参考边边探移动控制装置控制参考边边探在完成边部探伤后，复位，退回到初始位置；

步骤709，自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置移动非参考边边探，进行尾部探伤，并在尾部探伤结束后，命令非参考边边探移动控制装置控制非参考边边探复位，反向旋转180度，退回到初始位置。

本发明中厚板自动探伤系统和方法，减少了探伤过程中钢板停顿的次数，并且降低了对边部探伤装置检测范围的要求，从而简化了边部探伤装置的机械结构，提高了边部探伤装置对钢板形状的适应能力，提高了探伤检测效率和实用性。

以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种中厚板自动探伤系统，包括自动探伤控制装置（7）、钢板移动控制装置（71）、第一内探单元（31）、第二内探单元（32）和内探单元移动控制装置（74），所述自动探伤控制装置（7）命令所述钢板移动控制装置（71）移动钢板（4），命令所述自动探伤控制装置（7）控制所述内探单元移动控制装置（74）控制所述第一内探单元（31）和所述第二内探单元（32）对钢板进行内探；

其特征在于，还包括非参考边边探（1）、参考边边探（2）、非参考边边探移动控制装置（72）和参考边边探移动控制装置（73）；

所述第一内探单元（31）以参考边（5）为基准，包括两排探伤单元第一排第一内探单元（31A）和第二排第一内探单元（31B），所述第一排第一内探单元（31A）和所述第二排第一内探单元（31B）交错配置，所述第二内探单元以非参考边（6）为基准，包括两排探伤单元第一排第二内探单元（32A）和第二排第二内探单元（32B），所述第一排第二内探单元（32A）和所述第二排第二内探单元（32B）交错配置，所述第一内探单元（31）和第二内探单元（32）内侧部分交叉重叠；

所述自动探伤控制装置（7）命令所述非参考边边探移动控制装置（72）和所述参考边边探移动控制装置（73）控制所述非参考边边探（1）和所述参考边边探（2）对钢板（4）进行头部探伤、边部探伤和尾部探伤。

2.根据权利要求1所述的中厚板自动探伤系统，其特征在于，所述非参考边边探移动控制装置（72）控制所述非参考边边探（1）从参考边（5）开始横向移动，直到移动到非参考边（6）后停止，完成头部探伤，并将非参考边边探（1）旋转90度，完成非参考边（6）探伤，并将非参考边边探（1）旋转90度，从非参考边（6）开始横向移动，完成尾部探伤，并反向旋转180度，退回到初始位置。

3.根据权利要求2所述的中厚板自动探伤系统，其特征在于，所述参考边边探移动控制装置（73）控制所述参考边边探（2）横向移动到达参考边（5）处，并完成参考边探伤，并在探伤结束后退回到初始位置。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的中厚板自动探伤方法，其特征在于，包括以下步骤：

自动探伤控制装置命令内探单元移动控制装置调整第一内探单元和第二内探单元的位置，在钢板移动到内探位置，命令内探单元移动控制装置控制第一内探单元和第二内探单元完成内部探伤；

自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置控制非参考边边探从参考边开始横向移动，直到移动到非参考边后停止，完成头部探伤；

自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置将非参考边边探旋转90度，并命令参考边边探移动控制装置移动参考边边探横向移动到达参考边处，并同时命令参考边边探移动控制装置和非参考边边探移动控制装置分别控制参考边边探和非参考边边探落下，完成参考边和非参考边的边部探；

自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置将非参考边边探旋转90度，完成尾部探伤准备，并命令参考边边探移动控制装置控制参考边边探在完成边部探伤后，复位，退回到初始位置；

自动探伤控制装置命令非参考边边探移动控制装置移动非参考边边探，完成尾部探伤后非参考边边探复位，反向旋转180度，退回到初始位置。

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