CN102346151A

CN102346151A - 直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置

Info

Publication number: CN102346151A
Application number: CN2010102402449A
Authority: CN
Inventors: 张义凤
Original assignee: Shanghai Baosteel Industry Inspection Corp
Current assignee: Shanghai Jinyi Material Test Technology Co.,Ltd.; Shanghai Baosteel Industry Inspection Corp
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2012-02-08

Abstract

本发明涉及一种直缝焊管检测装置。一种直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测的装置，包括带有车板、驱动轮、挡块、托板、同轴连接的万向轮和导向杆、转动支承的车体、驱动电机、控制部件、舵机、安装在车板一侧两端的行程开关、从左至右依次分别安装在车板顶部的变压器支承、摄像头支承、喷淋器支承、交叉磁轭支承、紫外灯支承、水泵水箱支承，所述挡块上端与车板底部前端两侧平行固定安装，舵机输出端通过导向杆与万向轮固定连接，所述转动支承上端与车板底部后端两侧平行固定连接，下端与托板一端固定连接，托板另一端与车板底部固定连接，驱动电机的输出轴分别与两只驱动轮固定连接。本发明可完全代替人工进行自动磁粉检测，结构紧凑，操作方便。

Description

直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置

技术领域

本发明涉及直缝焊管的检测装置，尤其涉及一种直缝焊管内壁焊趾裂纹检测装置。

背景技术

UOE直缝焊管在生产过程中，需对焊管内、外壁焊缝进行无损检测，以把握产品的焊接质量，并为焊接工艺优化及其质量控制提供相应的依据。通常，内外焊接完成后，首先进行超声波和射线探伤；经过机械扩径与水压试验，再进行超声波和射线探伤及管端射线探伤；倒棱工艺完成后，再对管端进行超声波和磁粉探伤。通过上述无损检测工艺流程，严格控制焊缝内部及其内外表面焊接质量。对于内壁可能出现的焊趾裂纹，常规超声检测会有回波显示，但还需配合荧光磁粉对缺陷进行进一步的检测、确认。对于通常规格为Φ508mm～Φ1422.4mm的直缝焊管，若采用常规手动磁粉检测方法，检测人员必须进入管子内部，长时间进行半蹲式作业，劳动强度大，且检测作业过程不稳定，不能有效保证检测质量。因此，现场亟需一种能代替人工进入管子内部进行自动磁粉检测的工艺方法和装置。

现有技术的不足

对于直缝焊管内壁焊趾裂纹，现有人工手动磁粉检测存在的不足：

作业空间狭小，检测过程难于实现，人员劳动强度大；

人工检测对每条焊缝磁化时间和磁悬液施加不均匀，误差较大易造成缺陷漏检；

人工检测效率低，无法满足焊管自动化生产和批量检测的需求；

检测结果缺少实时监控，检测记录定位不准确、直观性不强。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置。本发明可完全代替人工进入焊管内部半密闭狭窄空间进行自动磁粉检测，且结构紧凑，操作方便。

一种直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测的装置，包括车体、驱动电机、舵机、行程开关、变压器支承、摄像头支承、喷淋器支承、交叉磁轭支承、紫外灯支承、水泵水箱支承、控制部件，其中：车体包括车板、万向轮、驱动轮、挡块、托板、转动支承、导向杆，两只挡块上端与车板底部前端两侧平行固定安装，导向杆穿过挡块与两只万向轮同轴连接，舵机输出端通过导向杆与万向轮固定连接，两个转动支承上端与车板底部后端两侧平行固定连接，下端与托板一端固定连接，托板另一端与车板底部固定连接，两只驱动电机的输出轴穿过转动支承下端和托板分别与两只驱动轮固定连接，两只行程开关分别安装在车板一侧两端，变压器支承、摄像头支承、喷淋器支承、交叉磁轭支承、紫外灯支承、水泵水箱支承分别安装在车板顶部，由左至右依次布置。

所述控制部件包括运动控制卡、继电器、线控开关，其中控制卡与四个继电器安装在车板底部中间，线控开关通过导线与运动控制卡连接。

所述变压器支承水平端与车板固定连接，其垂直端与两只万向轮轴线平行布置。

所述摄像头支承包括固定支杆、活动支杆、翼形螺栓、固定导块、活动导块，其中：固定支杆底部与车板固定连接，固定支杆顶端穿过固定导块，活动支杆一端穿过活动导块，活动导块通过螺栓与固定导块活动连接，活动支杆可相对于固定支杆旋转，翼形螺栓安装在活动导块的顶端。

所述喷淋器支承包括活动支杆、喷淋器支板、翼形螺栓、固定导块，其中：固定导块与车板固定连接，活动支杆一端穿过固定导块，活动支杆另一端与喷淋器支板固定连接，喷淋器支板中部开有通孔，用于安装喷嘴，翼形螺栓安装在固定导块的顶端。

所述交叉磁轭支承包括固定支杆、固定拉索、支承横梁、固定支承、方向控制杆、拉杆、连接螺栓、支承挡板、连接横梁、滑动挡片、拉索横梁、固定弹簧支架，其中：两支固定支承水平端分别与车板固定连接，两只固定支承垂直端分别与两支固定支杆底端固定连接，支承横梁与两只固定支杆顶端固定连接，四个固定拉索底部与车板固定连接，固定拉索顶部分别与穿过固定支杆的拉索横梁两端连接，两只拉杆穿过支承横梁通过连接螺栓分别与两只方向控制杆顶部连接，两个支承挡板顶部与底部分别穿有连接螺栓，方向控制杆底部通过连接螺栓分别与两个支承挡板顶部连接，固定弹簧支架通过连接螺栓与两个支承挡板底部连接，另两只方向控制杆顶部通过固定横梁与固定支杆中部连接，其底部通过连接螺栓与两个支承挡板底部连接，两个支承挡板中间装有两个连接横梁，两个滑动挡片顶端分别穿过连接横梁，两个滑动挡片底端两侧分别装有两只可拆卸的连接螺栓。

所述紫外灯支承包括固定支杆、活动支杆、固定导块、活动导块、挡块、夹持挡板、连接螺栓，其中：固定支杆底部与车板固定连接，固定支杆顶部穿过固定导块，活动支杆一端穿过活动导块，固定导块与活动导块通过螺栓活动连接，活动支杆可相对于固定支杆旋转，活动支杆另一端与挡块固定连接，两个夹持挡板分别通过四只可拆卸的连接螺栓安装于挡块的两侧。

所述水泵水箱支承水平端与车板固定连接，其垂直端与两只万向轮轴线垂直布置。

本发明由于采用了上述技术方案，使之与现有的人工磁粉检测技术相比，具有以下的优点和积极效果：

该系统可代替人工进入直缝焊管对内壁焊趾裂纹进行自动磁粉检测，能有效解决常规手动检测不易实现对狭小空间内部进行磁粉检测的问题，大大降低操作人员的劳动强度。

由于操作人员不必直接进入管子内部进行检测，有效杜绝了因需躬身等所易造成的撞伤、扭伤等安全隐患，同时也避免了因长时间弯腰作业所带来的人身伤害。

该自动检测系统还解决了常规手动磁粉检测效率低、稳定性差、准确率不高、检测结果无法实时保存的问题。相比于手工检测，采用自动化技术后，对每根焊缝磁化时间和磁悬液施加均匀，基本排除人为误差因素，检测稳定性好。

自动检测速度可调，能够快速完成对焊管的批量检测，工作效率可提高约三倍。

由于采用了实时成像及图像处理技术，检测过程直观，缺陷定位准确率高，检测结果可长期保存，并能实现多次复检，从而为产品质量控制与寿命评估提供关键信息。

装置整体结构紧凑，操作方便。

本发明的侧瓦分两个部分，上面部分为与轧辊直接接触的巴氏合金部分。也就是易磨损区，当磨损到一定程度时，平时也只需更换此部分。下面部分为侧瓦底座，一般不需更换，只有当丝杠损害时才更换，侧瓦底座还配有润滑通道，供给丝杠润滑使用。通过四颗内六角丝把侧瓦巴氏合金与侧瓦底座联接，拆卸时，由于螺丝位置的设计，不存在被巴氏合金堵住可能。

通过重新设计后的侧瓦更换及其方便，无需专业人员的培训及大量拆卸工具，就可简单上手。现一个操作工更换磨损的侧瓦只需一把内六角扳，十分钟就可完成，比以往更换使用1个半小时到2个小时节约了90％的时间，提高磨床开工率，也保证了磨床满负荷生产的需要。杜绝了更换托瓦时产生的机械伤害，减少了维修人员人数，减少托瓦的修复费用及备件费用。

本发明用于直缝焊管内壁焊趾裂纹的自动磁粉检测，该装置可完全代替人工在半密闭空间内实现自动磁粉检测，具有检测效率高、稳定性好、准确率高、检测结果可实时保存、结构紧凑易于操作等优点，并且有效杜绝了人工检测因需躬身等所易造成的撞伤、扭伤等安全隐患，同时也避免了因长时间弯腰作业所带来的人身伤害。

附图说明

下面，结合附图队本发明作进一步的说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的仰视图；

图3是摄像头支承的主视图；

图4是图3的左视图；

图5是喷淋器支承的主视图；

图6是图5的左视图；

图7是交叉磁轭支承的主视图；

图8是图7的左视图；

图9是紫外灯支承的主视图；

图10是图9的左视图；

图11是线控开关示意图；

图中：1车体，2驱动电机，3舵机，4行程开关，5变压器支承，6摄像头支承，7喷淋器支承，8交叉磁轭支承，9紫外灯支承，10水泵水箱支承，11控制部件，12车板，13万向轮，14驱动轮，15挡块，16托板，17转动支承，18导向杆部件，19运动控制卡，20继电器，21线控开关，22固定支杆，23活动支杆，24翼形螺栓，25固定导块，26活动导块，27支杆，28喷淋器支板，29翼形螺栓，30固定导块，31固定支杆，32固定拉索，33支承横梁，34固定支承，35方向控制杆，36拉杆，37连接螺栓，38支承挡板，39固定横梁，40滑动挡片，41拉索横梁，42固定弹簧支架，43连接横梁，44固定支杆，45活动支杆，46固定导块，47活动导块，48挡块，49夹持挡板，50连接螺栓，51接线柱。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括：车体1、驱动电机2、舵机3、行程开关4、变压器支承5、摄像头支承6、喷淋器支承7、交叉磁轭支承8、紫外灯支承9、水泵水箱支承10、控制部件11，其中：车体1包括车板12、万向轮13、驱动轮14、挡块15、托板16、转动支承17、导向杆部件18，两只挡块15上端与车板12底部前端两侧平行固定连接，导向杆部件18穿过挡块15与两只万向轮13同轴连接，舵机3输出端通过导向杆部件18与两只万向轮13之间的轴固定连接，两个转动支承17上端与车板12底部后端两侧平行固定连接，下端与托板16一端固定连接，托板16另一端与车板12底部固定连接，两只驱动电机2的输出轴穿过转动支承17下端和托板16分别与两只驱动轮14固定连接，两只行程开关4分别安装在车板12一侧两端，变压器支承5、摄像头支承6、喷淋器支承7、交叉磁轭支承8、紫外灯支承9、水泵水箱支承10分别安装在车板12顶部，由左至右依次布置。

所述控制部件11包括运动控制卡19、继电器20、线控开关21，其中：控制卡19与四个继电器20安装在车板12底部中间，线控开关21利用导线通过接线柱50与运动控制卡19连接。

所述变压器支承5水平端与车板12固定连接，其垂直端与两只万向轮13轴线平行布置。

所述摄像头支承6包括固定支杆22、活动支杆23、翼形螺栓24、固定导块25、活动导块26，其中：固定支杆22底部与车板12固定连接，固定支杆22顶端穿过固定导块25，活动支杆23一端穿过活动导块26，活动导块26通过螺栓与固定导块25活动连接，活动支杆23可相对于固定支杆22旋转，翼形螺栓24安装在活动导块26的顶端。

所述喷淋器支承7包括活动支杆27、喷淋器支板28、翼形螺栓29、固定导块30，其中：固定导块30与车板12固定连接，活动支杆27一端穿过固定导块30，活动支杆27另一端与喷淋器支板28固定连接，喷淋器支板28中部开有通孔，用于安装喷嘴，翼形螺栓29安装在固定导块30的顶端。

所述交叉磁轭支承8包括固定支杆31、固定拉索32、支承横梁33、固定支承34、方向控制杆35、拉杆36、连接螺栓37、支承挡板38、固定横梁39、滑动挡片40、拉索横梁41、固定弹簧支架42，连接横梁43，其中：两支固定支承34水平端分别与车板12固定连接，两只固定支承34垂直端分别与两支固定支杆31底端固定连接，支承横梁33与两只固定支杆31顶端固定连接，四个固定拉索32底部与车板12固定连接，固定拉索32顶部分别与穿过固定支杆31的拉索横梁41两端连接，两只拉杆36穿过支承横梁33通过连接螺栓37分别与两只方向控制杆35顶部连接，两个支承挡板38顶部与底部分别穿有连接螺栓37，方向控制杆35底部通过连接螺栓37分别与两个支承挡板38顶部连接，固定弹簧支架42通过连接螺栓37与两个支承挡板38底部连接，另两只方向控制杆35顶部通过固定横梁39与固定支杆31中部连接，其底部通过连接螺栓37与两个支承挡板38底部连接，两个支承挡板38中间装有两个连接横梁43，两个滑动挡片40顶端分别穿过连接横梁43，两个滑动挡片40底端两侧分别装有两只可拆卸的连接螺栓37。

所述紫外灯支承9包括固定支杆44、活动支杆45、固定导块46、活动导块47、挡块48、夹持挡板49、连接螺栓50，其中：固定支杆44底部与车板12固定连接，固定支杆44顶部穿过固定导块46，活动支杆45一端穿过活动导块47，固定导块46与活动导块47通过螺栓活动连接，活动支杆45可相对于固定支杆44旋转，活动支杆45另一端与挡块48固定连接，两个夹持挡板49分别通过四只可拆卸的连接螺栓50安装于挡块48的两侧。

所述水泵水箱支承10水平端与车板12固定连接，其垂直端与两只万向轮13 轴线垂直布置。

本发明的操作过程如下：

1)工作时，将变压器与其支承5垂直端固定连接；将摄像头夹持在摄像头支承6的活动支杆23上，旋转翼形螺栓24可调整活动支杆23的长度，旋转活动导块26调整摄像头的角度；将喷嘴与喷淋支承7的喷淋器挡板28固定连接，旋转翼形螺栓29使喷淋器挡板28上的出水孔处于合适的位置；卸掉交叉磁轭支承8上滑动挡片40底端的连接螺栓37，将交叉磁轭的手柄置于两个滑动挡片40中间，安装上连接螺栓37，分别调整方向控制杆35和固定弹簧支架42上弹簧的长度，使交叉磁轭处于合适的位置；拆掉紫外灯支承9上夹持挡板49上的连接螺栓50，将便携式紫外灯的手柄置于夹持挡板49与挡块48之间，安装上连接螺栓50，旋转活动支杆45使紫外灯处于合适的位置；将水泵水箱与其支承10固定连接，导水管一端与水箱连接，另一端与喷嘴固定连接；

2)旋转被检焊管，使被检焊缝处于与管子底端成45o-60o之间的位置；

3)将本发明置于被检焊管始端内部，调整摄像头、喷淋器、交叉磁轭、紫外灯的位置，与被检焊缝构成磁化投射成像关系；

4)给控制系统上电；

5)给水泵、紫外灯、磁轭、摄像头通电，使各仪器设备处于工作状态；

6)由线控开关21控制装置沿焊缝前进，开始对被检焊缝进行自动磁粉检测；

7)通过摄像头实时采集被检图像，经可编程控制及数字图象处理器处理分析，对被检表面缺陷磁痕进行分析、存储与评判；

8)当装置行进至管子末端部时，通过行程开关4控制装置自动停止运动，防止装置跌出管子端部；

9)给水泵、紫外灯、磁轭、摄像头断电，检测过程结束；

10)由线控开关21控制装置后退，当退至管子始端部时，通过行程开关4控制装置自动停止运动，给控制系统断电，检测过程结束。

11)当某处需要复检时，可直接将装置移动至被检处，重复步骤(5)-(7)，得到满意的结果后，给各仪器断电，将装置退回管子始端，给控制系统断电即可。

12)线控开关21还可以控制舵机3调整装置转向，保证各磁粉检测仪器与被检焊缝构成较好的磁化投射成像关系。

Claims

1.一种直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置，包括车体、驱动电机、舵机、行程开关、变压器支承、摄像头支承、喷淋器支承、交叉磁轭支承、紫外灯支承、水泵水箱支承、控制部件，其中：所述车体包括车板、万向轮、驱动轮、挡块、托板、转动支承、导向杆；所述挡块上端与车板底部前端两侧平行固定安装，导向杆穿过挡块与两只万向轮同轴连接，舵机输出端通过导向杆与万向轮固定连接，所述转动支承上端与车板底部后端两侧平行固定连接，下端与托板一端固定连接，托板另一端与车板底部固定连接，两只驱动电机的输出轴穿过转动支承下端和托板分别与两只驱动轮固定连接，行程开关分别安装在车板一侧两端，变压器支承、摄像头支承、喷淋器支承、交叉磁轭支承、紫外灯支承、水泵水箱支承分别安装在车板顶部，由左至右依次布置。

2.根据权利要求1所述的直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置，其中，所述控制部件包括运动控制卡、继电器、线控开关，其中控制卡与四个继电器安装在车板底部中间，线控开关通过导线与运动控制卡连接。

3.根据权利要求1所述的直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置，其中，所述变压器支承水平端与车板固定连接，其垂直端与两只万向轮轴线平行布置。

4.根据权利要求1所述的直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置，其中，所述摄像头支承包括固定支杆、活动支杆、翼形螺栓、固定导块、活动导块，其中：固定支杆底部与车板固定连接，固定支杆顶端穿过固定导块，活动支杆一端穿过活动导块，活动导块通过螺栓与固定导块活动连接，活动支杆可相对于固定支杆旋转，翼形螺栓安装在活动导块的顶端。

5.根据权利要求1所述的直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置，其中，所述喷淋器支承包括活动支杆、喷淋器支板、翼形螺栓、固定导块，其中：固定导块与车板固定连接，活动支杆一端穿过固定导块，活动支杆另一端与喷淋器支板固定连接，喷淋器支板中部开有通孔，用于安装喷嘴，翼形螺栓安装在固定导块的顶端。

6.根据权利要求1所述的直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置，其中，所述交叉磁轭支承包括固定支杆、固定拉索、支承横梁、固定支承、方向控制杆、拉杆、连接螺栓、支承挡板、连接横梁、滑动挡片、拉索横梁、固定弹簧支架，其中：两支固定支承水平端分别与车板固定连接，两只固定支承垂直端分别与两支固定支杆底端固定连接，支承横梁与两只固定支杆顶端固定连接，四个固定拉索底部与车板固定连接，固定拉索顶部分别与穿过固定支杆的拉索横梁两端连接，两只拉杆穿过支承横梁通过连接螺栓分别与两只方向控制杆顶部连接，两个支承挡板顶部与底部分别穿有连接螺栓，方向控制杆底部通过连接螺栓分别与两个支承挡板顶部连接，固定弹簧支架通过连接螺栓与两个支承挡板底部连接，另两只方向控制杆顶部通过固定横梁与固定支杆中部连接，其底部通过连接螺栓与两个支承挡板底部连接，两个支承挡板中间装有两个连接横梁，两个滑动挡片顶端分别穿过连接横梁，两个滑动挡片底端两侧分别装有两只可拆卸的连接螺栓。

7.根据权利要求1所述的直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置，其中，所述紫外灯支承包括固定支杆、活动支杆、固定导块、活动导块、挡块、夹持挡板、连接螺栓，其中：固定支杆底部与车板固定连接，固定支杆顶部穿过固定导块，活动支杆一端穿过活动导块，固定导块与活动导块通过螺栓活动连接，活动支杆可相对于固定支杆旋转，活动支杆另一端与挡块固定连接，两个夹持挡板分别通过四只可拆卸的连接螺栓安装于挡块的两侧。

8.根据权利要求1所述的直缝焊管内壁焊趾裂纹自动磁粉检测装置，其中，所述水泵水箱支承水平端与车板固定连接，其垂直端与两只万向轮轴线垂直布置。