DE2642481A1 - Verfahren und vorrichtung zur vollautomatischen schweissnahtfindung und -folgung bei der zerstoerungsfreien ultraschallpruefung geschweisster rohre - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur vollautomatischen schweissnahtfindung und -folgung bei der zerstoerungsfreien ultraschallpruefung geschweisster rohre

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DE2642481A1 DE19762642481 DE2642481A DE2642481A1 DE 2642481 A1 DE2642481 A1 DE 2642481A1 DE 19762642481 DE19762642481 DE 19762642481 DE 2642481 A DE2642481 A DE 2642481A DE 2642481 A1 DE2642481 A1 DE 2642481A1
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Description

Patentanwälte
Dip? -In1?. V/. Meissner . ■ ' 3
; ;> ü-v.i^sf 17. September 1 S'gGß ^ 9 ^ g <j
k,:;.. ... v.-iüitAtlJj, Hsrbettstrcße 22
11 832
Mannesmann AG, Mannesmannufer 2, 4000 Düsseldorf
"Verfahren und Vorrichtung zur vollautomatischen Scnweißnahtfindung und -folgung bei der zerstörungsfreien Ultraschallprüfung geschweißter Rohre"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren air vollautomatischen Schweißnahtfindung und -folgung bei der zerstörungsfreien US-Prüfung geschweißter Rohre und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bekarmterweise dient die Findung der Schweißnaht in der Prüfeinrichtung dazu, den Prüfung bzw. die Prüfeinrichtung in Prüfposition zu bringen. Dies ist insbesondere deshalb erforderlich, weil die Prüfposition in Abhängigkeit vom Prüfgut innerhalb der Prüfeinrichtung unterschiedlich ist. Bei bisherigen Prüfvorgängen erfolgte die Nahtfindung visuell durch den Bedienungsmann, ggf. mit Hilfe optischer oder Fernsehgeräte bzw. Näherungsschaltern.
Dxe Nahtfolgung, d.h. das Nachführen der Prüfeinrichtung xst unerläßlich, da infolge von Material-, Schweiß- oder Transportmängeln die Schweißnaht aus der Prüfposition auswandert. Bisher erfolgt die Nahtfolgung entweder mechanisch, d.h. durch Führungsrollen; elektromechanisch durch Tastrollen oder durch optische Abtastung.
*) am Prüfling
Zs ist bereits vorgeschlagen worden, mit Hilfe induktiver Meßeinrichtungen die Schweißnahtfolgung durchzuführen. Nachteilig bei äen bekannten Methoden ist, daß durch die unterschiedliche Schweißnahtbreite und unterschiedliche Schweißnahtüberhöhungen bei extrem flachen Schweißnähten die Vorrichtung jeweils neu eingestellt werden muß.
ZTachteilig bei bekannten Verfahren ist ferner, daß bei einer Zweipunktmessung eine exakte Regelung der Nachführeinrichtung nicht möglich wird, da die Schweißnahtbreite auch am gleichen PrüfUrg nicht immer gleich ist.
2Tahtfolgeeinrichtungen bekannter Bauart sind auch bei toleranznäßig zulässigem Blechkantenversatz nicht in der Lage, eine exakte Regelung durchzuführen.
Ss ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung, zu schaffen, mit dem unabhängig vom Bedienungspersonal nach der Schweißnahtfindung die Schweißnahtfolgung eingeschaltet, die Folgung für die Prüfung veranlaßt und diese während der Prüfung kontrolliert wird; außerdem sollen geometrische Ungleichmäßigkeiten des Prüflings erkannt und regelungstechnisch ausgeglichen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen, wie sie durch die
Patentansprüche gekennzeichnet sind.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren entfällt die Einstellung auf unterschiedliche Schweißnahtraupenbreiten. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß bei unterschiedlichen Abmessungen kein Umbau der Anlage erforderlich wird. Die Nachfahrgenauigkeit zur Einhaltung der Schweißnahtmitte ist mit + 1 mm für die Prüfabstände einhaltbar.
Durch die berührungslose Wirkungsweise des Verfahrens tritt kein Verschleiß der Weggeber ein. Der Erfassungsbereich der Schweißnahtüberhöhung ist ab 1 mm möglich.
*) innerhalb der zulässigen Toleranzen» Insbesondere
809812/0458 "3~
Die erfindunsgemäße Vorrichtung ist ebenfalls für die Schweißspal"tfindung und -folgung für Schweißköpfe einse^zbar.
Nach erfolgter Nahtfindung wird die Ge saintp ruf anlage bei Ausfall eines analogen Weggebers der Z7ahtfolgur.g durch eine Kontrollfunktion der Nahtfindungseinrichtung gesteppt. Auf diese Weise wird ein vollautomatischer Prüfablauf ermöglicht.
■Ό-
In den beigefügten Zeichnungen ist eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schenatisch dargestellt.
Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung, Figur 2 eine Schemaskizze der Vorrichtung.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem in Achsrichtung des Prüflings beweglich gelagerte" höhenverstellbaren Gehäuse 1, in dem der Weggeber 2 für die irahtfindung und sowohl die Weggeber 5 für die Scirweißnahtfcigung als auch die Weggeber 6 für die Korrektur der "iveggeber 5 gemeinsam in einem auswechselbaren Einsatz 9 angeordnet sind. In der Oberfläche des Gehäuses 1 sind Kugelrollen 10, die einen konstanten Abstand zum Prüfgut bestimmen, eingelassen.
In Figur 2 ist in einer Schemaskizze die Verbindung Weggeber 2, 5 und 6 mit den jeweils zugehörigen Vorverstärkern 3 -r 7 und den elektronischen Auswerteeinheiten als Blockschaltbild dargestellt. Zu der Anlage gehört ferner eine Servohydraulik nit Stellzylinder 11, ein Istwertgeber 12 und eine Justier- und Kontrolleinrichtung 13.
ORlGlNAL INSPECTED
809812/0458
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schweißnahtfindung und Schweißnahtfolgung wird der Prüfling in an sich bekannter Weise bis zu einer Ausgangsposition gefahren. Das hier angehaltene Rohr wird von einer Drehvorrichtung angehoben. Gleichzeitig wird die Nahtfindungsfolgeeir-richtung an den Prüfling herangefahren. Der Prüfling ?,rird nunnehr von der Drehvorrichtung so lange um seine Achse gedreht, bis die Nahtfindungseinrichtung die Naht anzeigt, !■lit der Anzeige der Naht wird gleichzeitig die Drehvorrichtung gestoppt, abgesenkt und die Nahtfolgeeinrichtung eingeschaltet und der Prüfling bei gleichzeitigeia Prüfbeginn weiterbewegt.
Im Verlauf der Prüfung übernimmt die Nahtfindungseinrichtung über den Weggeber 2 die Kontrolle der Nahtlage und steuert damit den !Einsatz der Nahtnachfolgung. Die Nahtnachfolgung mit den vveggebern 5 und 6 steht, wie auch der Weggeber 2 der Nahtfindung in Verbindung mit den Vorverstärkern 7 und der elektronischen Auswerteeinheit 8. Bei Auftreten von Ungenauigkeiten am Prüfling z.3. durch Auswandern der Naht, Blechkantenversatz und dergl. wird durch die Weggeber 5 und 6 die nachgeschaltete Prüfmechanik der veränderten Position angepaßt. Die Steuerung der Soll- bzw. Istposition erfolgt durch die Elemente 11 und 12. Verläßt das Ende des Prüflings die erfindungsgemäße Vorrichtung, senkt sich diese nit Hilfe bekannter Schaltelemente ab und wird zusammen nit der Prüfeinrichtung über den Geber 12 in Grundstellung gefahren.
Mit Hilfe der Kontroll- und Justiereinrichtung 13 wird die Istposition der Vorrichtung einschließlich der Prüfeinrichtung angezeigt und, falls erforderlich, korrigiert.
·*) ixber eine Servohydraulik mit Stellzylinder
-5-809812/0458
Innerhalb des Gehäuses- 1 Ist ein Leitungssystem für Druckluft angeordnet, die mit entsprechend ausgerichtete." lausen für
die stetige Säuberung der Oberflächen der Weggecer eingesetzt sind.
- Paten~ai3prüche -
80 9 8 12/0A58

Claims (1)

  1. Patentansprüche;
    1ο Verfahren zur Schweißnahtfindung und Schweißnahtfοlung bei der zerstörungsfreien US-Prüfung geschweißter Rohre, insbesondere UP-geschweißter Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vorgänge kombiniert angewendet werden, wobei die Nahtfindung durch induktive Abstandsmessung erfolgt und der Meßwert digital verarbeitet und die Wahtfolgung durch induktive Abstandsmessung unmittelbar im Schweißnahtbereich und neben der Schweißnaht durchgeführt wird, wobei die Meßwerte analog oder digital bei ständiger Differenzbildung ausgewertet werden und daß zusätzlich die im Grundmaterial neben der Schweißnaht auftretenden geometrischen Unregelmäßigkeiten bei der Differenzbildung berücksichtigt werdenc
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall der Nahtfindung und/oder der Nahtfolgung der Prüfvorgang unterbrochen wird.
    3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch in einem gemeinsamen, in Achsrichtung beweglich gelagerten, höhenverstellbaren Gehäuse
    (1) angeordneten" berührungslos wirkenden7 Nahtfindungseinrichtung, bestehend aus einem analogen Weggeber (2) mit extern angeordnetem Vorverstärker (3) und elektronischer Auswerteeinheit (4j und einer ebenfalls berührungslos wirkenden Schweißnahtf olgung, bestehend aus zwei analogen Weggebern (5; und zwei analogen Weggebern (6) mit jeweils zugehörigen extern angeordneten Vorverstärkern (7) und elektronischer Auswerteeinheit (8)e
    4o Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Weggeber (2, 5 und 6) in einem auswechselbaren Einsatz angeordnet sindo
    809812/0458 IAI
    ORIGINAL
    ρ. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) mehrere Kugelrollen (10) angeordnet sind.
    6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, gekennzeichnet durch einen Istwertgeber (12) zur Rückstellung der Anlage.
    7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, gek^n!zeichnet durch ein innerhalb des Gehäuses (1) verlaufendes Leitungssystem für Druckluft mit entsprechenden Düsen zur- stetigen Säuberung der Oberfläche der Weggebar.
    ORIGINAL INSPECTED S09812/0458
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