本發明涉(she)及(ji)熱煨彎(wan)管自(zi)動檢(jian)測探(tan)傷(shang)技術(shu)領域(yu)，具體地涉(she)及(ji)一種彎(wan)管自(zi)動檢(jian)測探(tan)傷(shang)方法(fa)。

背景技術：

彎(wan)(wan)曲鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)是油氣長輸送管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)重要(yao)組成部(bu)分，長輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)通(tong)過許多(duo)地(di)形復雜(za)、氣候條件惡劣(lie)的(de)地(di)區， 因此(ci)，在(zai)管(guan)(guan)(guan)道(dao)敷設中需要(yao)使用大(da)(da)口徑(jing)熱(re)煨彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)。近20年來，彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)在(zai)國(guo)內(nei)外大(da)(da)直(zhi)(zhi)徑(jing)、高(gao)壓油氣輸送管(guan)(guan)(guan)線中得到越(yue)來越(yue)廣泛(fan)的(de)使用。適用于不同工況環(huan)境的(de)大(da)(da)直(zhi)(zhi)徑(jing)、厚壁、低溫、高(gao)壓彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)的(de)應(ying)用研究也(ye)在(zai)不斷深入(ru)，并且(qie)取得了一些工程應(ying)用成果，彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)的(de)應(ying)用領(ling)域也(ye)越(yue)來越(yue)廣泛(fan)。

彎(wan)管在(zai)使用(yong)中受力狀態復雜(za)，且在(zai)彎(wan)制(zhi)(zhi)過程(cheng)(cheng)中工藝(yi)難(nan)度大(da)(da)，影響質量性(xing)能的(de)(de)因素多，彎(wan)管的(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)及其(qi)質量（包括(kuo)力學性(xing)能和尺寸極限偏差(cha)等方(fang)面）的(de)(de)優劣(lie)，直接影響到油(you)氣輸(shu)送管道的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)、可(ke)靠性(xing)和投資經濟效益。如果安(an)全(quan)(quan)可(ke)靠性(xing)差(cha)，管道將會發生(sheng)爆炸(zha)破裂，導致(zhi)生(sheng)命財產嚴(yan)重受損。造(zao)(zao)(zao)成(cheng)惡(e)劣(lie)的(de)(de)社會影響也是(shi)難(nan)以(yi)估計(ji)的(de)(de)；如在(zai)彎(wan)管制(zhi)(zhi)作中產生(sheng)廢品，也將會造(zao)(zao)(zao)成(cheng)重大(da)(da)的(de)(de)經濟損失。因此，對(dui)彎(wan)管在(zai)生(sheng)產制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)過程(cheng)(cheng)中采用(yong)合理的(de)(de)無損檢測(ce)方(fang)法進行產品質量控制(zhi)(zhi)是(shi)十分必要的(de)(de)。

無(wu)損檢(jian)測(ce)(ce)作(zuo)為彎管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)中必(bi)(bi)不(bu)可(ke)少的(de)(de)一個環(huan)節，對(dui)(dui)于(yu)(yu)在彎管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)過程(cheng)(cheng)中及時發現(xian)缺陷，保證彎管(guan)(guan)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)質量有著重要作(zuo)用，國家有關部門(men)要求生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)(ye)必(bi)(bi)須按照產(chan)品標準開展高壓彎管(guan)(guan)的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)。目(mu)前的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)系統可(ke)對(dui)(dui)直管(guan)(guan)進行(xing)(xing)自(zi)動(dong)連續和(he)點動(dong)探傷檢(jian)測(ce)(ce)，但是(shi)長期以來，在國內(nei)相關石(shi)油(you)管(guan)(guan)道生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)行(xing)(xing)業(ye)(ye)內(nei)，彎管(guan)(guan)無(wu)損檢(jian)測(ce)(ce)基本都(dou)采用人(ren)工作(zuo)業(ye)(ye)方式(shi)進行(xing)(xing)檢(jian)測(ce)(ce)，在工人(ren)用手(shou)工方式(shi)完成(cheng)磁粉檢(jian)測(ce)(ce)后再(zai)使(shi)用便攜(xie)式(shi)超聲檢(jian)測(ce)(ce)儀(yi)進行(xing)(xing)檢(jian)測(ce)(ce)，對(dui)(dui)彎管(guan)(guan)的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)結果仍然停留在經(jing)驗和(he)各種圖表上，不(bu)僅過程(cheng)(cheng)繁瑣，工作(zuo)量大(da)，檢(jian)測(ce)(ce)效率(lv)低，而且(qie)受制于(yu)(yu)人(ren)的(de)(de)主(zhu)觀性影響，對(dui)(dui)于(yu)(yu)檢(jian)測(ce)(ce)缺陷的(de)(de)及時發現(xian)也(ye)存(cun)在一定的(de)(de)誤(wu)判。傳統的(de)(de)彎管(guan)(guan)手(shou)動(dong)檢(jian)測(ce)(ce)方法(fa)和(he)檢(jian)測(ce)(ce)儀(yi)器無(wu)論在檢(jian)測(ce)(ce)速度還是(shi)檢(jian)測(ce)(ce)精度上都(dou)無(wu)法(fa)滿足企(qi)業(ye)(ye)大(da)批量的(de)(de)彎管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)要求。

技術實現要素：

鑒于(yu)以(yi)(yi)上問題(ti)，本發明的目(mu)的在于(yu)針(zhen)對彎曲鋼(gang)管檢(jian)測中普遍使用便攜式超聲檢(jian)測儀進行人工(gong)無損(sun)檢(jian)測的現狀，提供一種(zhong)彎曲鋼(gang)管自動探傷方法，技術(shu)方案包括(kuo)以(yi)(yi)下(xia)具體(ti)內容：

一(yi)種彎管自動檢(jian)測探傷方法(fa)，其特征在于，包(bao)括以下步驟(zou)：

A:第一載管車將(jiang)帶檢測彎管送(song)到檢測工(gong)位；

B:激光識(shi)別機構(gou)對彎管仿形定位；

C:機(ji)械(xie)手帶(dai)(dai)動夾持在探(tan)架(jia)上(shang)的探(tan)頭(tou)(tou)從管頭(tou)(tou)處(chu)沿彎(wan)(wan)(wan)管中心(xin)線進行(xing)掃(sao)查，探(tan)頭(tou)(tou)到達管尾后，腕部(bu)軸向旋轉軸帶(dai)(dai)動探(tan)架(jia)旋轉180°，接著原路返回管頭(tou)(tou)處(chu)；機(ji)械(xie)手帶(dai)(dai)動探(tan)架(jia)在彎(wan)(wan)(wan)管周向偏移一(yi)個步距，重復上(shang)述步驟，直(zhi)到完成(cheng)彎(wan)(wan)(wan)管上(shang)表面(mian)的掃(sao)查；

D: 第(di)一載(zai)管(guan)車離開(kai)檢(jian)(jian)測(ce)工位(wei)，第(di)二(er)載(zai)管(guan)車進入(ru)檢(jian)(jian)測(ce)工位(wei)，對于第(di)一載(zai)管(guan)車上(shang)的彎(wan)管(guan)翻轉，對第(di)二(er)載(zai)管(guan)車上(shang)的彎(wan)管(guan)實施步驟(zou)C；

E：第一載管(guan)(guan)車(che)重新(xin)進入(ru)檢測工位，第二載管(guan)(guan)車(che)離(li)開(kai)檢測工位，對于第二載管(guan)(guan)車(che)上的彎管(guan)(guan)翻轉，對第一載管(guan)(guan)車(che)上的彎管(guan)(guan)實(shi)施步驟C；

F：第二載(zai)管(guan)(guan)車(che)重新進入檢(jian)測工位(wei)，第一載(zai)管(guan)(guan)車(che)離開檢(jian)測工位(wei)，對于(yu)第二載(zai)管(guan)(guan)車(che)上彎管(guan)(guan)實(shi)施步驟C；

G：自動生(sheng)成(cheng)探傷三維立體(ti)圖(tu)。

進一步(bu)地：在步(bu)驟B中，激光識別機(ji)(ji)構(gou)對彎(wan)管(guan)進行掃(sao)(sao)描，實時顯示出彎(wan)管(guan)的形態并生成(cheng)三維圖，并將相應的數據傳給上位(wei)機(ji)(ji)，生成(cheng)機(ji)(ji)械手的掃(sao)(sao)查軌(gui)跡。

進一步(bu)地：在步(bu)驟C中(zhong)，探架(jia)帶動探頭往復(fu)掃查，掃查彎管表面的圓弧角(jiao)大于(yu)180°。

進(jin)一步地：在步驟C中，掃查方法為為超(chao)聲波掃查，采用(yong)的探頭為橫波探頭。

進一步地(di)：在步驟C中，機械(xie)手上還(huan)設置有分(fen)(fen)層(ceng)檢測探頭，分(fen)(fen)層(ceng)檢測探頭負責管端100mm的分(fen)(fen)層(ceng)檢測。

進一步地：在步驟C中(zhong)，所述的分層檢測(ce)探頭只在機(ji)械手帶動橫波探頭從管頭至管尾的過程中(zhong)才下落進行(xing)掃查。

進(jin)一步地：在(zai)步驟C中(zhong)，掃查遇到焊(han)縫(feng)時，調整(zheng)步距，探架(jia)沿(yan)與焊(han)縫(feng)平齊(qi)并(bing)保持(chi)25mm的間距移(yi)動。

本發明的有益效果：

本發明采用超聲波橫波進行探(tan)傷掃描，具有(you)很(hen)高(gao)的靈敏度，可(ke)以(yi)(yi)發現彎管內部(bu)細小的缺陷；探(tan)傷系(xi)統(tong)的框架(jia)為(wei)龍(long)(long)(long)門(men)架(jia)，檢測(ce)探(tan)傷工(gong)位在(zai)(zai)龍(long)(long)(long)門(men)架(jia)的正下(xia)方(fang)(fang)，軌道支撐著(zhu)載(zai)管車(che)在(zai)(zai)龍(long)(long)(long)門(men)架(jia)的下(xia)方(fang)(fang)移(yi)動(dong)，設置有(you)兩個(ge)載(zai)管車(che)，可(ke)以(yi)(yi)在(zai)(zai)對第(di)一(yi)載(zai)管車(che)上(shang)的彎管翻面(mian)的同時，探(tan)傷系(xi)統(tong)繼續(xu)為(wei)第(di)二載(zai)管車(che)上(shang)的彎管進行掃查；機(ji)械(xie)(xie)(xie)手在(zai)(zai)機(ji)械(xie)(xie)(xie)手橫向(xiang)運(yun)行機(ji)構(gou)上(shang)可(ke)以(yi)(yi)左右移(yi)動(dong)，機(ji)械(xie)(xie)(xie)手橫向(xiang)運(yun)行機(ji)構(gou)在(zai)(zai)龍(long)(long)(long)門(men)架(jia)上(shang)可(ke)以(yi)(yi)縱向(xiang)移(yi)動(dong)，結合機(ji)械(xie)(xie)(xie)手本身的結構(gou)特(te)點(dian)，機(ji)械(xie)(xie)(xie)手可(ke)以(yi)(yi)夾持著(zhu)探(tan)頭到達龍(long)(long)(long)門(men)架(jia)范(fan)圍內的任意位置，而這些(xie)移(yi)動(dong)都是通過掃描彎管后自動(dong)生成(cheng)的掃查路線(xian)，具有(you)效率高(gao)、自動(dong)化程度高(gao)等優點(dian)。

附圖說明：

圖1彎管自(zi)動(dong)檢測探(tan)傷系(xi)統結構(gou)示意圖；

圖2為機械手結構示意圖。

具體實施方式：

下面通過具體(ti)的實施例并結合附(fu)圖對(dui)本發(fa)明做進一(yi)步的詳細描述(shu)：

圖1示出了一種彎(wan)管(guan)(guan)(guan)自(zi)動檢(jian)測(ce)探傷系統(tong)的(de)(de)(de)(de)結構圖，包(bao)括龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4、機(ji)(ji)械手橫(heng)向(xiang)(xiang)運(yun)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構3、機(ji)(ji)械手10、激光(guang)識(shi)(shi)別機(ji)(ji)構5，所述機(ji)(ji)械手10滑動設(she)置(zhi)在機(ji)(ji)械手橫(heng)向(xiang)(xiang)運(yun)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構3上(shang)，機(ji)(ji)械手橫(heng)向(xiang)(xiang)運(yun)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構3橫(heng)跨在龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)上(shang)且(qie)可(ke)沿(yan)龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4縱(zong)向(xiang)(xiang)滑動，激光(guang)識(shi)(shi)別機(ji)(ji)構5設(she)置(zhi)在龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4上(shang)且(qie)可(ke)沿(yan)龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4縱(zong)向(xiang)(xiang)滑動。作(zuo)為優選，彎(wan)管(guan)(guan)(guan)自(zi)動檢(jian)測(ce)探傷系統(tong)還包(bao)括載(zai)管(guan)(guan)(guan)車，載(zai)管(guan)(guan)(guan)車設(she)置(zhi)兩套(tao)，分別為載(zai)管(guan)(guan)(guan)車1和(he)(he)載(zai)管(guan)(guan)(guan)車7，載(zai)管(guan)(guan)(guan)車1和(he)(he)載(zai)管(guan)(guan)(guan)車7的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度(du)小(xiao)于(yu)所述龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4的(de)(de)(de)(de)橫(heng)向(xiang)(xiang)跨度(du)；龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4下方(fang)設(she)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)軌道6于(yu)載(zai)管(guan)(guan)(guan)車1和(he)(he)載(zai)管(guan)(guan)(guan)車7匹配(pei)，軌道6在龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4的(de)(de)(de)(de)下方(fang)沿(yan)龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4的(de)(de)(de)(de)縱(zong)向(xiang)(xiang)穿(chuan)過，這(zhe)里的(de)(de)(de)(de)縱(zong)向(xiang)(xiang)指的(de)(de)(de)(de)是(shi)龍門(men)(men)(men)架(jia)(jia)(jia)(jia)4較長的(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)(xiang)，也是(shi)機(ji)(ji)械手橫(heng)向(xiang)(xiang)運(yun)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構3的(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)方(fang)向(xiang)(xiang)。載(zai)管(guan)(guan)(guan)車1和(he)(he)載(zai)管(guan)(guan)(guan)車7都是(shi)依靠設(she)置(zhi)在載(zai)管(guan)(guan)(guan)車底部(bu)的(de)(de)(de)(de)電機(ji)(ji)作(zuo)為行(xing)(xing)走的(de)(de)(de)(de)動力(li)。

作為(wei)(wei)(wei)優選，如圖(tu)2所示，機(ji)(ji)(ji)械(xie)手10為(wei)(wei)(wei)四(si)軸(zhou)機(ji)(ji)(ji)械(xie)手，包括大臂擺(bai)動(dong)軸(zhou)11、小臂擺(bai)動(dong)軸(zhou)12、腕部(bu)周向旋轉軸(zhou)13及(ji)腕部(bu)軸(zhou)向旋轉軸(zhou)14等四(si)個軸(zhou)；在本實施例中，采用(yong)的機(ji)(ji)(ji)械(xie)手10為(wei)(wei)(wei)直角坐標坐標機(ji)(ji)(ji)械(xie)手，機(ji)(ji)(ji)械(xie)手10根部(bu)與機(ji)(ji)(ji)械(xie)手橫(heng)向運行機(ji)(ji)(ji)構3連接，機(ji)(ji)(ji)械(xie)手10的端部(bu)，也(ye)就是機(ji)(ji)(ji)械(xie)手3的腕部(bu)軸(zhou)向旋轉軸(zhou)14上設置有探(tan)架15，探(tan)架15要達到方便拆(chai)卸(xie)的效果(guo)，其作用(yong)是是夾(jia)持探(tan)傷探(tan)頭。

本實施例中的彎管自動探傷(shang)系統的工作(zuo)過程：

如圖(tu)1所示，A:第一載管(guan)車7將(jiang)帶(dai)檢測彎管(guan)2送到檢測工位(wei)，載管(guan)車7通過軌道6滑(hua)進龍門架4的下方檢測工位(wei)；

B:激(ji)光識(shi)(shi)別(bie)機(ji)構(gou)5對(dui)彎(wan)(wan)管仿形定位(wei)(wei)(wei)；當待(dai)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)彎(wan)(wan)管2到達(da)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)工位(wei)(wei)(wei)后，用此激(ji)光識(shi)(shi)別(bie)機(ji)構(gou)5對(dui)彎(wan)(wan)管進(jin)行(xing)掃描，實時(shi)顯示出待(dai)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)彎(wan)(wan)管2的(de)形態(tai)并(bing)生(sheng)成三維圖，并(bing)將相應數(shu)據傳給上位(wei)(wei)(wei)機(ji)，生(sheng)成機(ji)械手10的(de)運(yun)動(dong)軌跡(ji)，運(yun)動(dong)控制器依照(zhao)此軌跡(ji)控制機(ji)械手10進(jin)行(xing)掃查(cha)。

C: 機(ji)械手10移動到(dao)(dao)彎(wan)管(guan)(guan)(guan)2管(guan)(guan)(guan)端(duan)圓(yuan)周的(de)(de)外(wai)弧+0°處(chu)（在圖1中(zhong)(zhong)為通過彎(wan)管(guan)(guan)(guan)2管(guan)(guan)(guan)端(duan)面圓(yuan)心(xin)的(de)(de)水(shui)平面與管(guan)(guan)(guan)外(wai)表面的(de)(de)交點），機(ji)械手10帶動夾持(chi)在探(tan)架(jia)15上的(de)(de)探(tan)頭從管(guan)(guan)(guan)頭處(chu)沿彎(wan)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)(zhong)心(xin)線(xian)進(jin)行(xing)掃查(cha)，探(tan)頭到(dao)(dao)達管(guan)(guan)(guan)尾(wei)后，腕部軸(zhou)向(xiang)旋轉軸(zhou)14帶動探(tan)架(jia)旋轉180°，接著原路(lu)返回管(guan)(guan)(guan)頭處(chu)，這(zhe)樣做的(de)(de)目的(de)(de)是保證橫波(bo)的(de)(de)雙向(xiang)檢測；機(ji)械手10帶動探(tan)架(jia)15在彎(wan)管(guan)(guan)(guan)2周向(xiang)偏移一個步距，該步距不能(neng)大于探(tan)頭的(de)(de)有效覆蓋(gai)寬度，重(zhong)復上述步驟，直到(dao)(dao)完成彎(wan)管(guan)(guan)(guan)2上表面的(de)(de)掃查(cha)；

D: 第(di)(di)(di)一(yi)載(zai)管車7離開(kai)檢測(ce)工位，第(di)(di)(di)二(er)載(zai)管車1進入檢測(ce)工位，對(dui)于第(di)(di)(di)一(yi)載(zai)管車7上的(de)彎管翻轉，對(dui)第(di)(di)(di)二(er)載(zai)管車上的(de)彎管實施步(bu)驟C；

E：第一載(zai)管(guan)車(che)7重新進(jin)入檢(jian)(jian)測(ce)工(gong)位(wei)，第二載(zai)管(guan)車(che)1離開檢(jian)(jian)測(ce)工(gong)位(wei)，對于(yu)第二載(zai)管(guan)車(che)1上的彎(wan)管(guan)翻轉，對第一載(zai)管(guan)車(che)7上的彎(wan)管(guan)實施步驟C；

F：第二載(zai)管車(che)1重(zhong)新進入檢測工位(wei)，第一載(zai)管車(che)7離(li)開檢測工位(wei)，對于第二載(zai)管車(che)1上彎管實施步驟C；

D、E、F步驟的實施(shi)，是為了提高探(tan)傷系統的利用(yong)率，在(zai)對待檢(jian)測彎彎翻(fan)面時，探(tan)傷系統一直處于運行中。

G：自(zi)動生成探傷(shang)三維立體圖(tu)，標識缺(que)陷(xian)的位置及(ji)大小(xiao)。

作(zuo)為優選，在(zai)步驟C中，探(tan)架(jia)15帶動探(tan)頭往(wang)復(fu)(fu)掃查，掃查彎(wan)管表(biao)面(mian)的圓弧角大(da)于180°，為了保(bao)證(zheng)翻面(mian)前(qian)與翻面(mian)后兩(liang)次(ci)掃查之(zhi)間沒有空白的縫隙，翻面(mian)前(qian)與翻面(mian)后兩(liang)次(ci)掃查的圓周角度(du)保(bao)證(zheng)重復(fu)(fu)2度(du)。

作為優選，在步驟C中(zhong)，掃查方法(fa)為為超(chao)聲波(bo)掃查，采用的探(tan)頭(tou)為橫波(bo)探(tan)頭(tou)；更(geng)進一步地，機械手10上還設(she)置有分層檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)，分層檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)負責管(guan)端100mm的分層檢(jian)測(ce)。分層檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)只在機械手10帶動橫波(bo)探(tan)頭(tou)從管(guan)頭(tou)至管(guan)尾的過(guo)程中(zhong)才下落進行掃查。

作為優選，在步驟(zou)C中，掃查遇到焊(han)縫(feng)(feng)(feng)時(shi)，調整步距，探架15帶(dai)動探頭沿與(yu)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)平(ping)齊(qi)并保持25mm的(de)間距移動。（因為焊(han)縫(feng)(feng)(feng)探傷時(shi)，對(dui)于焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熱影響區的(de)分層檢測(ce)，已經安(an)排(pai)了一組(zu)探頭進行25mm的(de)覆蓋）。

以(yi)上所述僅為本發明的較優(you)實施例，并不用于限制(zhi)本發明，對于本領域(yu)的技術(shu)人員來說(shuo)，本發明可(ke)以(yi)有各(ge)種更改(gai)(gai)和變化。凡在(zai)(zai)本發明的精(jing)神和原則之(zhi)(zhi)內，所作的任何修改(gai)(gai)、等同替換、改(gai)(gai)進等，均應包含在(zai)(zai)本發明的保(bao)護范(fan)圍之(zhi)(zhi)內。