CN2881723Y - 大口径钢管管端部的焊接部的摄影装置 - Google Patents

Abstract

一种大口径钢管管端部的焊接部的摄影装置，设有接收基于生产管理信息的摄影信息的传送控制装置(1)，借助传送控制盘(2)停止传送机构(6)后，借助传送控制盘(2)对旋转辊(8)进行提升、正逆旋转、旋转停止。根据来自所述传送控制装置(1)的指令，用焊道检测器(3)检测焊接部(7a)，同时在焊接部(7a)的检测后，向移动机构控制装置(4)输出大口径钢管(7)的旋转停止时的焊接部(7a)的圆周方向的偏移，基于控制指令，修正定位胶片盒(13)、标记板(14)及X射线发生器(5)的各自的设置位置，进行焊接部(7a)的摄影。由此提供能够高效率且高精度地摄影大口径钢管管端部的焊接部的装置。

Description

大口径钢管管端部的焊接部的摄影装置

技术领域

本发明涉及摄影大口径钢管管端的焊接部的装置。

背景技术

钢管的焊接部的非破坏检查，按照JIS Z3104“钢焊接部的放射线透过试验方法及透过照片的等级分类方法”等标准实施。可是，大口径钢管上的焊接部的摄影，一般分为钢管的中央部和管端部实施。其中，全数检查钢管的管端部，但该检查，一般由1名作业者亲自通过手动方式实施钢管的搬入、焊接部的位置对合、标记板或胶片盒(film cassette)的定位、X射线产生装置的条件设定、摄影及钢管的搬出。

在所述的检查中，虽有自动搬入胶片盒的例子，但由于难进行对焊接部的位置检测时、或对胶片盒或标记板的定位等时的摄影位置的微调，所以实施利用摄像机的远隔操作运转(特开平4-78844号公报)。

此外，在特开平8-54696号公报中，提出钢管焊接部的X射线摄影的自动化，但该特开平8-54696号公报中的X射线摄影，按如下方式进行。在定位在管端规定位置的胶片盒的下部，夹隔着焊接部，透度计利用自动装置(robot)定位。定位后，从X射线源照射X射线。照射的X射线透过钢管的焊接部及盒的盖，到达胶片(film)，但在焊接部存在裂纹或气泡或混入异物的情况下，该缺陷成为影子，写入胶片中。另外，用铅板保护的地方，X射线不被照射。

但是，在上述的技术中，都未说明在检测焊接部的位置时、胶片盒及标记板的定位等时的摄影位置的微调，所以存在以下的问题。第一，需要高效率、高可靠性的焊道检测器。

即，在以往一般采用的亮度变化检测法(特开平5-18904号、特开昭59-23203号等)、或利用照射激光狭缝光的倾斜图像检测法等的光学特征提取方式中，存在因焊接部和该焊接部以外的部分的形状引起的误检测、或在焊接部形状光滑的情况下检测精度降低等缺点。

此外，接触辊(touch roller)和涡流式距离传感器并用的接触式(特公昭59-2593号、特开平5-133940号等)的情况下，因焊接特性或钢管尺寸的差异造成的导磁率的变化，检测精度降低，不适合在焊接部是光滑的形状、或形状有偏差时采用。

另外，还有利用光学式传感器的钢管表面的轮廓处理方式、利用激光变位计的方式(特开平6-304649号)，但在焊接部形状光滑的情况下，与上述同样，存在应用困难的问题。另外，通过采用光切断法能够检测焊接部，但在此种情况下，存在为提高测定精度而限制钢管的旋转速度，或为了确保测定时间而降低循环时间，且需要防止检测器破损的对策等问题。

第二，需要胶片的自动设置、摄影位置的微调等方面的自动化技术。作为该装置的构成仪器，有钢管传送机构、旋转辊(turning roller)、胶片盒移载自动设备、标记板(透度计其它附属)、X射线发生器，但分别存在以下的问题。

即，需要提高钢管的行走方向的停止精度、或旋转方向的停止精度。此外，除所述的方向方面的停止误差外，因胶片的加工精度、盒内的胶片的空隙、内外面上的焊接部的偏移等，需要相对于根据钢管条件或摄影条件确定的预置位置，修正胶片盒的盒位置、标记板的定位位置、X射线发生器的位置。另外，胶片尺寸需要4种，透度计也需要20种以上，需要对应的自动化改造。

发明内容

本发明是鉴于以上的事实而提出的，其目的在于提供一种能够高效率且高精度地摄影大口径钢管的管端部的焊接部的装置。

为达到上述目的，本发明的大口径钢管管端部的焊接部的摄影装置，包括：传送控制装置、移动机构控制装置、焊道检测器、传送控制盘及X射线发生器，所述移动机构控制装置与胶片盒移动机构、标记板移动机构、X射线发生器移动机构、及检测器升降机构相连，所述传送控制装置接收生产管理信息的摄影信息，向移动机构控制装置、焊道检测器、传送控制盘以及X射线发生器输入指令，使所述胶片盒移动机构、标记板移动机构、X射线发生器移动机构、及检测器升降机构工作，其特征在于，所述焊道检测器具备涡流检测器及激光检测器，所述检测器升降机构对应所述涡流检测器及激光检测器，具有涡流检测器升降机构和激光检测器升降机构。

而且，通过如此设置，能够高效率且高精度地在大口径钢管的管端部的焊接部处定位胶片盒、标记板及X射线发生器，能够良好地进行焊接部的摄影。

附图说明

图1是本发明的大口径钢管管端部上的焊接部的摄影装置的数据流程图。

图2是本发明的大口径钢管管端部上的焊接部的摄影装置的布置图。

图3是表示在大口径钢管的管端部上定位胶片盒、标记板及X射线发生器的状态的说明图。

图4是胶片盒的立体图。

图5是表示胶片盒和标记板的位置关系的图示，(a)是主视图、(b)是俯视图、(c)显影后胶片的说明图。

图6是胶片盒移动机构、标记板移动机构及X射线发生器的位置关系说明图，(a)是俯视图、(b)是主视图。

图7是激光传感器的设置位置的说明图。

图8是图7的主要部位放大图。

图9是表示激光检测器的构成的图示。

图10是焊道检测器的检测流程的图示。

图中：1-传送控制装置，2-传送控制盘，3-焊道检测器，3a-涡流检测器，3b-激光检测器，4-移动机构控制装置，5-X射线发生器，6-传送机构，7-大口径钢管，7a-焊接部，8-旋转辊，9-胶片盒移动机构，11-X射线发生器移动机构，12a-涡流检测器升降机构，12b-激光检测器升降机构，13-胶片盒，14-标记板，14a-透度计，14b-保护用铅板，14c-调谐计，15-数据载体，16-胶片，17-盒供给机构，18-回收机构，19-焊道图像。

具体实施方式

本发明的大口径钢管管端部的焊道的摄影装置，具备：传送控制装置，接收基于生产管理信息的摄影信息，经由传送控制盘向传送机构(conveyer)输出停止信号；旋转辊，对根据来自传送控制盘的指令停止在指定位置的大口径钢管，进行提升、正逆旋转、旋转停止；焊道检测器，具备涡流检测器和激光检测器，在通过所述旋转辊正逆旋转大口径钢管时，根据来自所述传送控制装置的指令检测焊接部，同时在焊接部的检测后，向移动机构控制装置输出在大口径钢管的旋转停止时的焊接部的圆周方向的偏移；胶片盒移动机构、标记板移动机构及X射线发生器移动机构，基于接收来自所述焊道检测器的信号的移动机构控制装置的控制指令，修正、定位胶片盒、标记板及X射线发生器的各自的设置位置；所述涡流检测器和激光检测器的升降机构。

在本发明的大口径钢管管端部的焊接部的焊道摄影装置中，通过控制传送机构的速度，将根据基于生产管理信息的摄影信息搬入的大口径钢管，停止在规定位置。然后，提升旋转辊，并且为检测也升高焊道检测器。

接着，例如使旋转辊高速向正方向旋转，开始涡流检测器的检测。在涡流检测器检测完焊接部后，停止旋转辊，降下涡流检测器。然后，使旋转辊低速向逆方向旋转，开始激光检测器的焊接部的检测。在激光检测器检测完焊接部后，停止旋转辊，将焊接部的偏移量发送给移动机构控制装置，降下激光检测器。

在焊接部的检测结束后，通过胶片盒移动机构，将胶片盒定位在大口径钢管的内面上的规定位置上。此时的定位设定值，是已考虑到焊接部的圆周方向的偏移量的值。与胶片盒的定位同时，也同样通过标记板移动机构定位控制标记板。此外，与利用胶片盒移动机构的胶片盒的定位同时，也通过X射线发生器移动机构，将X射线发生器定位在最佳位置。

在结束大口径钢管、胶片盒、标记板、X射线发生器的全部定位后，按照根据摄影信息确定的最佳照射条件(照射电压、电流、时间)，进行X射线摄影。另外，在摄影结束后，通过胶片盒移动机构搬出胶片盒，根据另一端是否需要摄影的信号，将大口径钢管传送到另一端或搬到下道工序。如果摄影另一端，进行与所述一端相同的操作。

(实施例)

以下，基于图1～图10所示的一实施例，说明本发明的大口径钢管管端部上的焊接部的摄影装置。

图1是本发明的大口径钢管管端部上的焊接部的摄影装置的数据流程图。图2是本发明的大口径钢管管端部上的焊接部的摄影装置的布置图。图3是表示在大口径钢管的管端部上定位胶片盒、标记板及X射线发生器的状态的说明图。图4是胶片盒的立体图。图5是表示胶片盒和标记板的位置关系的图示，(a)是主视图、(b)是俯视图、(c)显影后胶片的说明图。图6是胶片盒移动机构、标记板移动机构及X射线发生器的位置关系说明图，(a)是俯视图、(b)是主视图。图7是激光传感器的设置位置的说明图。图8是图7的主要部位放大图。图9是表示激光传感器的构成的图示。图10是焊道检测器的检测流程的图示。

在图1中，1是接收基于生产管理信息的摄影信息的传送控制装置，该传送控制装置1向传送控制盘2、由涡流检测器3a和激光检测器3b构成的焊道检测器3、移动机构控制装置4、X射线发生器5输入以下的信号，控制传送机构6、旋转辊8、胶片盒移动机构9、标记板移动机构10、X射线发生器移动机构11、涡流检测器升降机构12a、激光检测器升降机构12b等的工作。

首先，向传送控制盘输入：将大口径钢管7传送到规定位置的传送机构6的速度控制信号；和通过旋转辊8使根据该速度控制信号停止在规定位置上的大口径钢管7上升、或在上升位置以高速或低速向正逆方向旋转、或停止旋转的信号。

此外，向焊道检测器3输入对涡流检测器3a或激光检测器3b的检测开始或检测结束指令、焊接部7a的发现或焊接部7a的定心(centering)结束指令、装置起动准备结束或装置异常指令。

此外，向移动机构控制装置4发送摄影条件，或输入摄影准备开始或摄影准备结束指令、摄影准备解除或摄影准备接触结束指令、胶片盒13的回收指令，基于这些指令，使胶片盒移动机构9、标记板移动机构10、X射线发生器移动机构11、涡流检测器升降机构12a、激光检测器升降机构12b工作，将胶片盒13、标记板14、X射线发生器5定位在图3所示的规定位置上，或使涡流检测器3a、激光检测器3b升降。此外，从这些各机构9～12b接收工作信号。

此外，向X射线发生器5输出管电压、管电流、照射时间，输入摄影结束、摄影机异常、摄影机准备结束指令，根据对所述传送控制盘2、焊道检测器3、移动机构控制装置4的指令，结束大口径钢管7的焊接部7a的检测，在将胶片盒13、标记板14、X射线发生器5定位在规定位置上后，进行焊接部7a的X射线摄影。

接着，参照图2～图9，说明本发明的大口径钢管管端部上的焊接部的摄影装置的具体构成。6是将大口径钢管7传送到规定位置的传送机构(conveyer)(参照图6、8)，停止在该传送机构6上的规定位置上的大口径钢管7通过旋转辊8上升到所述停止位置，向正逆方向高速或低速旋转。

3是焊道检测装置，用于检测通过所述旋转辊8，在上升位置向正逆方向高速或低速旋转的大口径钢管7的焊接部7a，其由涡流检测器3a和激光检测器3b构成。所述涡流检测器3a和激光检测器3b，设在例如图7所示的位置上，分别通过涡流检测器升降机构12a(图1)、激光检测器升降机构12b(图8)升降，防止大口径钢管7传送时的冲撞破损事故。而且，只在焊接部7a的检测时，根据大口径钢管7的尺寸，给予移动机构控制装置4的指令，进行升降定位。

如图9所示，激光检测器3b例如由光切断用头3ba、放大器收纳箱3bb、图像处理运算检测装置3bc构成，其中，在光切断用头3ba上设置激光器3baa、CCD照相机3bab及只在检测时用于打开激光器的快门开关机构3bac。此外，在放大器收纳箱3bb上设置激光器电源3bba、照相机信号增幅用的放大器3bbb。然后，根据传送控制装置1的检测开始指令，图像处理运算检测装置3bc开始焊接部7a的检测工作。

9是胶片盒移动机构，例如通过热机，向图6所示的X、Y、Z轴方向高速定位移动通过盒供给传送机构17搬入的胶片盒13，安置在大口径钢管7的内面上的规定位置上。此时的定位设定值，是已考虑到焊接部7a的圆周方向的偏移量的值。另外，胶片盒13，如图4所示，将胶片16定位在设置数据载体15的盒内。

10是标记板移动机构，与胶片盒13的定位同样，例如通过热机，向图6所示的X、Y、Z轴方向，定位移动标记板14，如图3、图5(a)所述，夹隔大口径钢管7的焊接部7a，安装在与胶片盒13的相反侧。

可是，在标记板14上，如图5所示，设置透度计14a、调谐计14c、数据载体15的保护用铅板14b，根据预先制定的制造进度，将与胶片16的长度对应的4块标记板，如图6所示，设置在标记板移动机构10上，将根据摄影信息自动选择的1块标记板14，定位在大口径钢管7的下面的规定位置上。

另外，透度计14a的种类有20种以上，胶片16也有4种，组合数增多，但通过基于生产管理信息，在操作方面，其它工序的操作员预先调整，使之对应。例如通过利用装置侧的触板操作盘(未图示)，设定好与各标记板14对应的胶片16的尺寸或透过率码，能够利用摄影信息自动定位标记板14。

11是X射线发生器移动机构(参照图8)，与胶片盒13的定位同样，例如利用热机，将X射线发生器5定位移动在图6所示的Y轴方向，如图2、图3所示，将其安置在大口径钢管7的焊接部7a的下方。

另外，图2中的18表示将X射线照射后的胶片盒13搬送给下道工序的回收机构。本发明的大口径钢管管端部上的焊接部的摄影装置为上述的构成，下面，参照图10所示的流程图，说明采用该焊接部的摄影装置检测大口径钢管7的焊接部7a的方法，并涉及在检测完焊接部7a后X射线摄影的方法。

首先，传送控制盘2基于来自传送控制装置1的指令，在大口径钢管7的管端到达规定位置时，在使传送机构6(参照图6、图8)停止后，使旋转辊8上升。同时，从传送控制装置1经由移动机构控制装置4，向涡流检测器升降机构12a(图1)、激光检测器升降机构12b输入信号，将涡流检测器3a(参照图7)及激光检测器3b上升到规定的位置。

此时，在大口径钢管7的内面，有时残存前道工序的水压试验后的水，由于该残存的水引发焊道检测器3或胶片盒移动机构9的停止位置的误检测，所以，例如通过使旋转辊8的上升量暂时在大口径钢管7的纵向不同等，使大口径钢管7倾斜，排除残留的水。此外，作为该残留水的对策，在大口径钢管7的搬入工序中，可以流通空气流，此外，也可以两者并用。

在使旋转辊8上升后，根据来自传送控制盘2的信号，使旋转辊8例如向正方向高速旋转。然后，从传送控制装置1向焊道检测器3输出检测开始信号，按以下开始大口径钢管7的焊接部7a的检测。

首先，在旋转辊8向正方向高速旋转时，开始利用如前所述上升到规定位置的涡流检测器3a检测焊接部7a。在结束利用涡流检测器3a的焊接部7a的检测后，通过来自传送控制盘2的信号，使定时器工作，在经过规定的时间后，停止旋转辊8的旋转，然后降下涡流检测器3a。

另外，在不可检测焊接部7a的情况下，发出警报，停止旋转辊8，由操作员手动定位大口径钢管7的停止位置，或再次启动焊接部检测。在旋转辊8的旋转停止后，降下涡流检测器3a及激光检测器3b。

接着，根据来自传送控制盘2的信号，使旋转辊8低速向逆方向旋转，开始利用激光检测器3b的焊接部7a的检测。然后，在利用激光检测器3b的焊接部7a的检测结束后，根据来自传送控制盘2的信号，停止旋转辊8的旋转，以大口径钢管7的焊接部7a位于下方的方式定位。焊道检测器3向移动机构控制装置4发送焊接部7a的圆周方向的偏移量，降下激光检测器3b。

另外，在不可检测焊接部7a或圆周方向的偏移量例如超过10mm的情况下，发出警报，停止旋转辊8，由操作员手动定位大口径钢管7的停止位置，或再次启动。在旋转辊8的旋转停止后，降下激光检测器3b。

如上所述，在结束焊接部7a的检测后，通过胶片盒移动机构9，将由盒供给机构17搬入的胶片盒13安置在大口径钢管7的内面上的规定的位置。此时的定位设定值，是已经考虑到焊接部7a的圆周方向的偏移量的值。与胶片盒13的定位的同时，也通过标记板移动机构10或X射线发生器移动机构11，定位标记板14及X射线发生器5。图2、图3、图5(a)表示，定位上述胶片盒13、标记板14及X射线发生器5的状态。

在相对于大口径钢管7的焊接部7a的胶片盒13、标记板14及X射线发生器5的定位结束后，按照根据摄影信息确定的最佳照射条件(照射电压、电流、时间)，进行X射线摄影。图5(c)表示一例摄影后的胶片16。在该胶片16上，带状的焊道图像19映出在中央，同时在规定地方正确映出透度计14a或调谐计14c。

在X射线摄影结束后，胶片盒13经由胶片盒移动机构9，由回收机构18自动搬出。另外，根据是否进行另一端的摄影的信号，利用传送机构6，将大口径钢管7传送到另一端侧的焊接部7a的摄影装置处、或传送到下道工序。然后，在需要摄影另一端时，在另一端侧的焊接部的摄影装置，进行与所述相同的工作。此时，在需要摄影下个大口径钢管7的一端侧的焊接部7a时，与另一端侧的焊接部7a的摄影同时进行，而在不需要摄影下个大口径钢管7的一端侧的焊接部7a时，只进行另一端侧的焊接部7a的摄影。

在本实施例中，将本发明的大口径钢管管端部上的焊接部的摄影装置按规定的间隔串联设置2组，而当能够同时摄影下个大口径钢管的一端侧和前个大口径钢管的另一端侧时，也可以只设置1组。

如上所述，根据本发明的大口径钢管管端部上的焊道摄影装置，由于通过基于生产管理信息的摄影信息，进行大口径钢管的定位停止、焊接部的检测，使焊接部的圆周方向的偏移量与胶片盒、标记板、X射线发生器的定位相关联，所以能够得到良好的结果，同时能够自动地且高效率地进行管端部上的焊接部的摄影。

Claims (1)

1.一种大口径钢管管端部的焊接部的摄影装置，包括：

传送控制装置、移动机构控制装置、焊道检测器、传送控制盘及X射线发生器，

所述移动机构控制装置与胶片盒移动机构、标记板移动机构、X射线发生器移动机构、及检测器升降机构相连，

所述传送控制装置接收生产管理信息的摄影信息，向移动机构控制装置、焊道检测器、传送控制盘以及X射线发生器输入指令，使所述胶片盒移动机构、标记板移动机构、X射线发生器移动机构、及检测器升降机构工作，其特征在于，

所述焊道检测器具备涡流检测器及激光检测器，所述检测器升降机构对应所述涡流检测器及激光检测器，具有涡流检测器升降机构和激光检测器升降机构。

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