CN105363833A - 一种直缝钢管预弯工艺在线检测方法 - Google Patents

一种直缝钢管预弯工艺在线检测方法 Download PDF

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    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/006—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves combined with measuring of bends

Abstract

本发明涉及预弯工艺检测技术领域，公开了一种直缝钢管预弯工艺在线检测方法。包括以下步骤：利用激光二维传感器将预弯后钢板的预弯边的边缘轮廓的正投影在电脑上拟合出边缘曲线求出所述边缘曲线的弦高h；根据所述弦高h判断所述预弯边的压制是否合格。本发明提供直缝钢管预弯工艺在线检测方法，相比于现有技术中的人工抽检，能够提高检测效率与检测的准确度。

Description

一种直缝钢管预弯工艺在线检测方法
技术领域
本发明涉及预弯工艺检测技术领域，具体涉及一种直缝钢管预弯工艺在线检测方法。
背景技术
随着我国西部油田和海洋油气田的开发,长程输油输气管线输送技术的突破,以及石油、天然气跨国经营模式的运行,我国管道工业未来十年将面临着高速发展的时期。在最近十年将建设多条具有国际先进水平的国内、国际长输管线。这些长输管线向大口径、高强度、高韧性方向发展。其中穿越工业交通密集地区、河流地段、大落差地段或经过地震区用管以及海底管线等都要求采用直缝埋弧焊钢管。因此,直缝埋弧焊钢管的需求量将会越来越大。
从1998年开始,我国先后从国外引进了几条先进的直缝埋弧焊钢管生产线,并从2002年6月开始,生产的直缝埋弧焊钢管已成功应用于西气东输、陕京二线、沿江管线等重要管线工程中,国产直缝埋弧焊钢管已接近或达到进口水平。
预弯是直缝埋弧焊钢管生产线的主要工序之一,其目的是完成钢板两边的预弯曲变形,使钢板两边的弯曲半径达到或接近所生产钢管规格的半径,从而保证钢管焊缝区域的几何形状和尺寸精度。
实践表明,如果没有预弯，钢板的边缘部位会出现平直段,导致成型后的管筒呈尖嘴“桃形”,给后续的预焊合缝带来麻烦,易引起错边或焊接烧穿,即使进行扩径,也无法将其消除,并且还会损害扩径头。在JCO成型方法中,如果没有预弯工艺,钢管“桃形”更严重。预弯质量就是钢板的两边弯曲变形质量,主要包括:①预弯后板边的弯曲半径达到钢管的半径；②两边的弯曲宽度相等,弯曲程度一致,对称平行,平行度在规定范围内；③预弯后每点的曲率半径在规定的范围内,且沿板边方向各处一致；④预弯后的板边不存在急弯,也不存在波浪形状,直线度在规定范围内。
现阶段工厂对预弯后钢板的检测主要是人工抽检，人工抽检准确度较低，检测效率较低，与现代化的生产节奏背道而驰。
因此如何提供一种直缝钢管预弯工艺的检测方法，提高检测效率与检测的准确度，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直缝钢管预弯工艺在线检测方法，能够提高检测效率与检测的准确度。
本发明实施例所采取的技术方案是一种直缝钢管预弯工艺在线检测方法，包括以下步骤：
步骤1：利用激光二维传感器将预弯后钢板的预弯边的边缘轮廓的正投影在电脑上拟合出边缘曲线
步骤2：求出所述边缘曲线的弦高h；
步骤3：根据所述弦高h判断所述预弯边的压制是否合格。
优选地，所述步骤1中所述拟合出边缘曲线的方法为：
根据所述激光二维传感器的分辨率及基础测量距离，将所述激光二维传感器固定设置在所述钢板的预弯边的正上方或正下方；
将所述激光二维传感器的摄像头照射在所述预弯边上以及其周围一定范围内，并以此建立虚拟坐标系；
所述激光二维传感器采集所述钢板的预弯边的N个点的坐标位置信息；
将所述N个点的坐标位置信息标定在所述虚拟坐标系中，通过每个点的坐标确定所述边缘曲线的数学形式；
决定数学形式中的待定参数，求出数学模型；
通过matlab软件计算求出曲线的回归方程
优选地，所述步骤2中所述求出所述边缘曲线的弦高h的方法为：
设所述边缘曲线的两个端点分别为a点和b点，通过所述激光二维传感器测量出a点的坐标(xa,ya)和b点的坐标(xb,yb)；
求出直线ab的直线方程为yab，以及线段ab之间的距离lab＝150mm；
求出线段ab的中点c的坐标(xc,yc)，以及经过c点的垂直于直线yab的直线方程yc；
根据曲线yc和曲线相交可求出交点d的坐标(xd,yd)；
通过c点的坐标(xc,yc)以及d的坐标(xd,yd)，得到弦高 h = ( x c - x d ) 2 + ( y c - y d ) 2 .
优选地，所述步骤3中所述根据所述弦高h判断所述预弯边的压制是否合格的方法为：
将所述弦高h与标准值对照，判断所述预弯边的压制是否合格。
本发明的有益效果为：
本发明提供直缝钢管预弯工艺在线检测方法，相比于现有技术中的人工抽检，能够提高检测效率与检测的准确度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的直缝钢管预弯工艺在线检测方法的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1，本发明实施例提供的直缝钢管预弯工艺在线检测方法，包括以下步骤：
步骤1：利用激光二维传感器将预弯后钢板的预弯边的边缘轮廓的正投影在电脑上拟合出边缘曲线
步骤2：求出边缘曲线的弦高h；
步骤3：根据弦高h判断预弯边的压制是否合格。
其中，步骤1中拟合出边缘曲线的方法为：
根据激光二维传感器的分辨率及基础测量距离，将激光二维传感器固定设置在钢板的预弯边的正上方或正下方；
将激光二维传感器的摄像头照射在预弯边上以及其周围一定范围内，并以此建立虚拟坐标系；
激光二维传感器采集钢板的预弯边的N个点的坐标位置信息；
将N个点的坐标位置信息标定在虚拟坐标系中，通过每个点的坐标确定边缘曲线的数学形式；
决定数学形式中的待定参数，求出数学模型；
通过matlab软件计算求出曲线的回归方程
步骤2中求出边缘曲线的弦高h的方法为：
设边缘曲线的两个端点分别为a点和b点，通过激光二维传感器测量出a点的坐标(xa,ya)和b点的坐标(xb,yb)；
求出直线ab的直线方程为yab，以及线段ab之间的距离lab＝150mm；
求出线段ab的中点c的坐标(xc,yc)，以及经过c点的垂直于直线yab的直线方程yc；
根据曲线yc和曲线相交可求出交点d的坐标(xd,yd)；
通过c点的坐标(xc,yc)以及d的坐标(xd,yd)，得到弦高 h = ( x c - x d ) 2 + ( y c - y d ) 2 .
步骤3中根据弦高h判断预弯边的压制是否合格的方法为：将弦高h与标准值对照，判断预弯边的压制是否合格。
综上，本发明实施例提供的直缝钢管预弯工艺在线检测方法，相比于现有技术中的人工抽检，能够提高检测效率与检测的准确度。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种直缝钢管预弯工艺在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：利用激光二维传感器将预弯后钢板的预弯边的边缘轮廓的正投影在电脑上拟合出边缘曲线
步骤2：求出所述边缘曲线的弦高h；
步骤3：根据所述弦高h判断所述预弯边的压制是否合格。
2.根据权利要求1所述的直缝钢管预弯工艺在线检测方法，其特征在于，所述步骤1中所述拟合出边缘曲线的方法为：
根据所述激光二维传感器的分辨率及基础测量距离，将所述激光二维传感器固定设置在所述钢板的预弯边的正上方或正下方；
将所述激光二维传感器的摄像头照射在所述预弯边上以及其周围一定范围内，并以此建立虚拟坐标系；
所述激光二维传感器采集所述钢板的预弯边的N个点的坐标位置信息；
将所述N个点的坐标位置信息标定在所述虚拟坐标系中，通过每个点的坐标确定所述边缘曲线的数学形式；
决定数学形式中的待定参数，求出数学模型；
通过matlab软件计算求出曲线的回归方程
3.根据权利要求2所述的直缝钢管预弯工艺在线检测方法，其特征在于，所述步骤2中所述求出所述边缘曲线的弦高h的方法为：
设所述边缘曲线的两个端点分别为a点和b点，通过所述激光二维传感器测量出a点的坐标(xa,ya)和b点的坐标(xb,yb)；
求出直线ab的直线方程为yab，以及线段ab之间的距离lab＝150mm；
求出线段ab的中点c的坐标(xc,yc)，以及经过c点的垂直于直线yab的直线方程yc；根据直线yc和曲线相交可求出交点d的坐标(xd,yd)；
通过c点的坐标(xc,yc)以及d的坐标(xd,yd)，得到弦高4、根据权利要求1所述的直缝钢管预弯工艺在线检测方法，其特征在于，所述步骤3中所述根据所述弦高h判断所述预弯边的压制是否合格的方法为：
将所述弦高h与标准值对照，判断所述预弯边的压制是否合格。
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