CN110340577A - 一种管道焊接质量监测系统的监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及管道焊接技术领域,具体公开了一种管道焊接质量监测系统,包括中间架、中间架上下两端所套接的旋转盘与旋转盘外侧所滑配的伸缩支腿,所述中间架的中间设有中间座,且在中间座的上下两端对称设有限位盘,所述限位盘的端面上固定连接有导柱,且在导柱上均套配有旋转盘,所述旋转盘的中间设有与导柱相套配的盘状结构的套盘,本发明还公开了一种管道焊接质量监测系统的监测方法;本发明通过电机驱动滚轮I使支撑板连带超声波测量仪与相机绕中间架旋转,因此在整个焊接过程中实现了对焊接质量进行实时的把控的;同时在监测中发现焊接质量发生改变时,可以及时的调整焊接参数,进而避免了重复性焊接操作。

Description

一种管道焊接质量监测系统的监测方法
技术领域
本发明涉及管道焊接技术领域,具体为一种管道焊接质量监测系统的监测方法。
背景技术
管道焊接是管道加工制作的一种非常重要的方法,通过管道焊接完管道之间的拼装对接,为了保证焊接的质量,需要对管道的多个焊接参数进行合理的设定,如焊接坡口的尺寸的选择、焊条与焊丝的选择、焊接电流与电压的设定、焊接速度的设定、焊接角度的设定,现有技术中对管道焊接质量的把控,通常是根据常规经验,焊接之前对焊接参数进行合理的设定,但是这种方法在实际操作过程中还存在以下弊端:
1.因此焊接中所涉及的焊接参数较多,控制因素较多,因此常会因个别的焊接参数发生改变导致焊接质量降低,但是在焊接中无法对焊缝的质量进行及时的监测,导致焊接过程中的焊接参数无法进行及时的调整,因此使焊接过程失去把控,导致焊接质量不稳定;
2.在大型管道进行焊接作业时,往往在焊接完成后对焊缝质量进行检测,当发现焊缝有问题时,再进行补焊,这就使管道需要进行重复焊接,因此提高了加工的成本同降低了加工的效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道焊接质量监测系统的监测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种管道焊接质量监测系统,包括中间架、中间架上下两端所套接的旋转盘与旋转盘外侧所滑配的伸缩支腿,所述中间架的中间设有中间座,且在中间座的上下两端对称设有限位盘,所述限位盘的端面上固定连接有导柱,且在导柱上均套配有旋转盘,所述旋转盘的中间设有与导柱相套配的盘状结构的套盘,且在套盘的外侧环向均布设有导向板,所述导向板均上套设有伸缩支腿,所述伸缩支腿的主体为固定块I,所述固定块I的上端固定安装有固定座,且在固定座的顶端的外侧固定连接有电机安装板,且在电机安装板的下端固定安装有电机,所述电机安装板的上端并且在电机的主轴上固定套接有滚轮I,所述固定座的顶部固定安装有支撑板,所述支撑板上端的外侧固定安装有测量仪安装座,且在测量仪安装座的端部固定安装有超声波测量仪,所述支撑板的侧面固定连接有相机安装板,且在相机安装板的侧面固定安装有相机。
优选的,中间座的外圆上环向均布设有三个连接座,所述固定块I的内侧面之间通过螺栓固定连接有工字型结构的固定连接板,且在固定连接板与连接座之间固定连接有气缸。
优选的,所述固定块I的中间开设有与导向板相滑配的导向槽I,所述固定块I的外侧固定安装有滚轮II。
优选的,所述中间架上下两端的导柱上分别固定安装有牵引环与灯座,且在灯座的上端固定安装有照明灯。
优选的,所述测量仪安装座的左端设有与支撑板相固定连接的固定块II,且在固定块II的中间开设有圆柱形孔状结构的导向槽II,所述导向槽II内套配有圆柱形结构的导向杆,所述导向杆的右端与超声波测量仪通过螺栓相固定连接,所述导向杆的左端并且在导向槽II内套配有弹簧。
本发明还涉及一种管道焊接质量监测系统的监测方法,该方法具体包含以下步骤:
步骤一:清理管道,将焊接位置的左右两侧清理干净,清理长度为整个监测系统的长度加上50-80cm;
步骤二:预装定位,将监测系统安置在焊接管道的一侧,使超声波测量仪的测量头中间与管道焊缝相对齐,启动气缸将伸缩支腿外推使滚轮II与管道臂抵紧,完成监测系统的预装;
步骤三:参数设定,通过PLC触控面板远程设定电机的转速,使电机的转速维持在一个范围内,保证整个旋转盘绕中间架的旋转速度等于焊枪在焊缝处的焊接速度;
步骤四:启动检测,当焊机开动后,焊枪对焊缝进行焊接作业,此时启动电机、超声波测量仪与相机,开始对焊接后的焊缝进行实时的测量与拍摄,并将测量与拍摄的结果通过数据线传输到控制面板处;
步骤五:收回,焊缝焊接与检测完成后,将绑在中间架尾部绳环上的牵引绳拉出,使整个监测系统从管道中拉出。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明结构设置合理,功能性强,具有以下优点:
1.本发明通过电机驱动滚轮I使支撑板连带超声波测量仪与相机绕中间架旋转,同时完成对焊缝的实时监测,进而可以在整个焊接过程中对焊接质量进行实时的把控的;
2.本发明中,在整个监测过程中,当发现焊接质量发生改变时,可以及时的调整焊接参数,进而避免了重复性焊接操作,提高了焊接效率。
附图说明
图1为本发明结构轴侧视图;
图2为本发明结构主视图;
图3为图2中B-B处剖面结构示意图;
图4为图2中C处局部结构放大示意图。
图中:1、中间架;2、旋转盘;3、伸缩支腿;4、固定连接板;5、气缸;6、固定座;7、电机;8、滚轮I;9、支撑板;10、测量仪安装座;11、超声波测量仪;12、相机安装板;13、相机;101、中间座;102、限位盘;103、导柱;104、灯座;105、照明灯;106、牵引环;107、连接座;201、套盘;202、导向板;301、固定块I;302、导向槽I;303、滚轮II;601、电机安装板;1001、固定块II;1002、导向槽II;1003、导向杆;1004、弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4,本发明提供一种技术方案:一种管道焊接质量监测系统,包括中间架1、中间架1上下两端所套接的旋转盘2与旋转盘2外侧所滑配的伸缩支腿3,中间架1的中间设有中间座101,且在中间座101的上下两端对称设有限位盘102,限位盘102的端面上固定连接有导柱103,且在导柱103上均套配有旋转盘2,旋转盘2的中间设有与导柱103相套配的盘状结构的套盘201,且在套盘201的外侧环向均布设有导向板202,导向板202均上套设有伸缩支腿3,伸缩支腿3的主体为固定块I 301,固定块I 301的上端固定安装有固定座6,且在固定座6的顶端的外侧固定连接有电机安装板601,且在电机安装板601的下端固定安装有电机7,此处电机7可选为80AEA07530-SC3型伺服电机,电机安装板601的上端并且在电机7的主轴上固定套接有滚轮I 8,此处滚轮I 8可选为tMx0HJ型聚氨酯滚轮,当伸缩支腿3与工件的管壁顶紧后,通过电机7驱动滚轮I 8与工件筒壁摩擦,使固定座6带动伸缩支腿3绕中间架1旋转,固定座6的顶部固定安装有支撑板9,支撑板9上端的外侧固定安装有测量仪安装座10,且在测量仪安装座10的端部固定安装有超声波测量仪11,支撑板9的侧面固定连接有相机安装板12,且在相机安装板12的侧面固定安装有相机13,其中,超声波测量仪11可选为2.5P13×13K2型超声波探头,相机13可选为U300C型工业相机,且电机7、超声波测量仪11与相机13均与PLC触控面板电性相连,所选PLC触控面板可选为HD4000型工控触控屏一体机,通过PLC触摸面板监控超声波测量仪11的反馈参数与相机13所拍摄的反馈画面以及电机7的转速,在监测之前,根据焊接速度,通过PLC设定电机7的转速,控制固定座6与伸缩支腿3绕中间架1的旋转速度使之与管道的焊接速度保持一致,进而使整个监测过程更加的平稳。
在图3中:中间座101的外圆上环向均布设有三个连接座107,固定块I 301的内侧面之间通过螺栓固定连接有工字型结构的固定连接板4,且在固定连接板4与连接座107之间固定连接有气缸5,此处气缸5可选为SI160型气缸,气缸5通过电磁阀、气管与气泵相连,电磁阀与PLC触控面板电性相连,通过PLC触控面板控制气缸5的伸缩,进而控制伸缩支腿3沿导向板202的方向向外与管壁顶紧,或者控制伸缩支腿3沿导向板202的方向向内回缩与管壁脱离,完成整个监测系统在管道内的固定。
在图3中:固定块I 301的中间开设有与导向板202相滑配的导向槽I 302,固定块I301的外侧固定安装有滚轮II 303,通过滚轮II 303使伸缩支腿3与管壁臂顶紧的同时,还可以沿管壁移动。
在图2中:中间架1上下两端的导柱103上分别固定安装有牵引环106与灯座104,此处,牵引环106用来套接牵引绳,方便监测完成后将整个监测系统从管道内拉出,且在灯座104的上端固定安装有照明灯105,照明灯105与PLC触控面板电性相连,通过PLC触控面板可以控制照明灯105的开关,进而控制照明灯105对检测管道内腔的照明。
在图4中,测量仪安装座10的左端设有与支撑板9相固定连接的固定块II 1001,且在固定块II 1001的中间开设有圆柱形孔状结构的导向槽II 1002,导向槽II 1002内套配有圆柱形结构的导向杆1003,导向杆1003的右端与超声波测量仪11通过螺栓相固定连接,导向杆1003的左端并且在导向槽II 1002内套配有弹簧1004,通过弹簧1004使超声波测量仪11总是能与管道的焊接面相贴合,进而保证超声波测量仪11测量的准确度。
本发明还涉及一种管道焊接质量监测系统的监测方法,该方法具体包含以下步骤:
步骤一:清理管道,将焊接位置的左右两侧清理干净,清理长度为整个监测系统的长度加上50-80cm;
步骤二:预装定位,将监测系统安置在焊接管道的一侧,将中间架下端的绳环套上绳索,并将绳索一端引出到管道端口,便于在监测完成后将整个监测系统从管道内拉出,使超声波测量仪的测量头中间与管道焊缝相对齐,启动气缸将伸缩支腿外推使滚轮II与管道臂抵紧,完成监测系统的预装,注意安装过程中,监测的起始位置必须在焊缝起始位置靠后一侧,这样有利于避开焊接时的高温,同时又能够及时的反馈监测到的焊缝信息;
步骤三:参数设定,通过PLC触控面板远程设定电机的转速,使电机的转速维持在一个范围内,保证整个旋转盘绕中间架的旋转速度等于焊枪在焊缝处的焊接速度,当PLC触控面板检测到焊枪的焊接速度发生改变时,及时调整电机的转速,使旋转盘的转速与焊枪的焊接速度保持一致;
步骤四:启动检测,当焊机开动后,焊枪对焊缝进行焊接作业,此时启动照明灯、电机、超声波测量仪与相机,开始对焊接后的焊缝进行实时的测量与拍摄,并将测量与拍摄的结果通过数据线传输到控制面板处,当监测到焊缝质量发生改变时,及时停机检查焊接参数,待焊接参数调整完毕后,再启动焊接,同时启动监测;
步骤五:收回,焊缝焊接与检测完成后,将绑在中间架尾部绳环上的牵引绳拉出,使整个监测系统从管道中拉出,整个操作过程较为简单。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种管道焊接质量监测系统,包括中间架(1)、中间架(1)上下两端所套接的旋转盘(2)与旋转盘(2)外侧所滑配的伸缩支腿(3),其特征在于:所述中间架(1)的中间设有中间座(101),且在中间座(101)的上下两端对称设有限位盘(102),所述限位盘(102)的端面上固定连接有导柱(103),且在导柱(103)上均套配有旋转盘(2),所述旋转盘(2)的中间设有与导柱(103)相套配的盘状结构的套盘(201),且在套盘(201)的外侧环向均布设有导向板(202),所述导向板(202)均上套设有伸缩支腿(3),所述伸缩支腿(3)的主体为固定块I(301),所述固定块I(301)的上端固定安装有固定座(6),且在固定座(6)的顶端的外侧固定连接有电机安装板(601),且在电机安装板(601)的下端固定安装有电机(7),所述电机安装板(601)的上端并且在电机(7)的主轴上固定套接有滚轮I(8),所述固定座(6)的顶部固定安装有支撑板(9),所述支撑板(9)上端的外侧固定安装有测量仪安装座(10),且在测量仪安装座(10)的端部固定安装有超声波测量仪(11),所述支撑板(9)的侧面固定连接有相机安装板(12),且在相机安装板(12)的侧面固定安装有相机(13)。
2.根据权利要求1所述的一种管道焊接质量监测系统,其特征在于:所述中间座(101)的外圆上环向均布设有三个连接座(107),所述固定块I(301)的内侧面之间通过螺栓固定连接有工字型结构的固定连接板(4),且在固定连接板(4)与连接座(107)之间固定连接有气缸(5)。
3.根据权利要求1所述的一种管道焊接质量监测系统,其特征在于:所述固定块I(301)的中间开设有与导向板(202)相滑配的导向槽I(302),所述固定块I(301)的外侧固定安装有滚轮II(303)。
4.根据权利要求1所述的一种管道焊接质量监测系统,其特征在于:所述中间架(1)上下两端的导柱(103)上分别固定安装有牵引环(106)与灯座(104),且在灯座(104)的上端固定安装有照明灯(105)。
5.根据权利要求1所述的一种管道焊接质量监测系统,其特征在于:所述测量仪安装座(10)的左端设有与支撑板(9)相固定连接的固定块II(1001),且在固定块II(1001)的中间开设有圆柱形孔状结构的导向槽II(1002),所述导向槽II(1002)内套配有圆柱形结构的导向杆(1003),所述导向杆(1003)的右端与超声波测量仪(11)通过螺栓相固定连接,所述导向杆(1003)的左端并且在导向槽II(1002)内套配有弹簧(1004)。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的一种管道焊接质量监测系统的监测方法,其特征在于,该方法具体包含以下步骤:
步骤一:清理管道,将焊接位置的左右两侧清理干净,清理长度为整个监测系统的长度加上50-80cm;
步骤二:预装定位,将监测系统安置在焊接管道的一侧,使超声波测量仪的测量头中间与管道焊缝相对齐,启动气缸将伸缩支腿外推使滚轮II与管道臂抵紧,完成监测系统的预装;
步骤三:参数设定,通过PLC触控面板远程设定电机的转速,使电机的转速维持在一个范围内,保证整个旋转盘绕中间架的旋转速度等于焊枪在焊缝处的焊接速度;
步骤四:启动检测,当焊机开动后,焊枪对焊缝进行焊接作业,此时启动电机、超声波测量仪与相机,开始对焊接后的焊缝进行实时的测量与拍摄,并将测量与拍摄的结果通过数据线传输到控制面板处;
步骤五:收回,焊缝焊接与检测完成后,将绑在中间架尾部绳环上的牵引绳拉出,使整个监测系统从管道中拉出。
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