[發(fā)明專利]焊接擠壓量在線檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610303204.1
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN105737744B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫鵬;徐紅衛(wèi);周秀峰;夏剛明
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化石油機械股份有限公司沙市鋼管分公司;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 荊州市技經(jīng)專利事務(wù)所 42219
• 代理人: 韓志剛

本發(fā)明提供了一種焊接擠壓量在線檢測裝置及方法。所述裝置在鋼板端部的一側(cè)裝有成型機和標識線滾壓機構(gòu)，另一端的同側(cè)面裝有外毛刺刮除機構(gòu)和拍照測距機構(gòu)，成型機和外毛刺刮除機構(gòu)之間裝有高頻焊機，高頻焊機、成型機、外毛刺刮除機構(gòu)、標識線滾壓機構(gòu)和拍照測距機構(gòu)分別用導(dǎo)線與控制操作臺相連接。所述方法按下列步驟進行：1、焊接前準備；2、參數(shù)的設(shè)定和輸入；3、刻劃標識線、焊接及拍照；4、在線數(shù)據(jù)測量；5、計算擠壓量：Q=a1+a2?b；6、數(shù)據(jù)反饋及建立數(shù)據(jù)庫。該裝置及方法通過標識線直接檢測焊接擠壓量，測得數(shù)據(jù)可靠性極高，計算簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到焊接機電一體化領(lǐng)域，特別涉及到一種焊接擠壓量在線檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來，我國新建的高頻焊管生產(chǎn)線有多條，焊接工藝精益求精。焊接擠壓量是高頻焊管生產(chǎn)線焊接工藝的重要參數(shù)之一，也是重要的研究和檢測對象。在《ERW鋼管焊縫沖擊韌性影響要素分析》和《高頻焊管常見焊接缺陷分析》等文獻中都有闡述：一般來說，焊接擠壓量不足，焊接過程中氧化物和雜質(zhì)不易被排出，導(dǎo)致焊縫處產(chǎn)生夾雜缺陷；焊接擠壓量過大，則熔融的鐵水被全部擠出，使焊縫產(chǎn)生冷焊缺陷。所以，作為高頻焊接工藝的重要參數(shù)，擠壓量的精確測量和在線檢測一直是核心技術(shù)。

在實際生產(chǎn)過程，非在線測量技術(shù)常常采用減徑量等效擠壓量的方法檢測。我國大部分生產(chǎn)線均采用這類方法檢測擠壓量。但此方法在實際使用過程中有很大誤差：即使采用鋼卷尺測量焊接前后的鋼管外周長的變化，減徑量的測量值誤差也非常大，易受測量位置和測量者的用力大小的干擾。即使固定測量位置和測量者，測出的減徑量誤差也無太大改觀。所以生產(chǎn)調(diào)型過程中，減徑量就成為了一個范圍值，需要通過觀察焊縫形貌和制備焊縫金相來檢測擠壓量是否合適。在2012年《熱加工工藝》中發(fā)表的《HFW焊縫結(jié)構(gòu)參數(shù)對其沖擊性能的影響》中，采用了大量的金相測量的實驗數(shù)據(jù)，從金相的流線角大小和焊縫融合線寬度等多個參數(shù)去衡量擠壓量是否合適。但是制備金相和檢測需花費大量時間，并且不能實時檢測，存在極大的局限性。

國內(nèi)幾家知名企業(yè)的直縫高頻焊管生產(chǎn)線均表示采用檢測焊接擠壓力來衡量焊接擠壓量。早在1989年《河北機電學(xué)院學(xué)報》里發(fā)表了《高頻焊管機焊接擠壓力的微機自適應(yīng)控制》中，就公布了通過檢測焊接輥擠壓力來控制焊接質(zhì)量并申請了專利《直縫焊管機組擠壓力檢測裝置》（專利號88204654.3）。但此檢測方法中所檢測出的焊接輥所受作用力并不能直接反映焊接擠壓量的大小，此力等于鋼管的彈復(fù)力、焊接擠壓力和鋼管運行阻力的分力組成。所以即使是同一批規(guī)格的鋼管生產(chǎn)，生產(chǎn)線運行速度不同，檢測出力的大小也有所不同。需要建立大量的數(shù)據(jù)、模型和公式的基礎(chǔ)上才能判斷出焊接擠壓量的大小是否合適，所以數(shù)據(jù)的可靠性還需消除這些相關(guān)因素的測量誤差。

可以看出以上幾種焊接擠壓量的檢測方法的共性為：檢測方法均為等效檢測，并不能直接反映擠壓量的大小，誤差較大。迄今為止，未見到有直接在線檢測焊接擠壓量技術(shù)的論文及專利。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用標識線滾壓機構(gòu)、拍照測距機構(gòu)及控制操作臺來完成焊接擠壓量的在線檢測的焊接擠壓量在線檢測裝置及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種焊接擠壓量在線檢測裝置，包括：標識線滾壓機構(gòu)、拍照測距機構(gòu)、高頻焊機、控制操作臺、氣管、氣缸、刻痕輥、氣缸基座、標尺、相機、成型機、外毛刺刮除機構(gòu)、相機基座、輥輪和刮刀，所述裝置在鋼板端部的一側(cè)裝有成型機，成型機上裝有標識線滾壓機構(gòu)，另一端的同側(cè)面裝有外毛刺刮除機構(gòu)，外毛刺刮除機構(gòu)上裝有拍照測距機構(gòu)，外毛刺刮除機構(gòu)的下部裝有輥輪和刮刀，成型機和外毛刺刮除機構(gòu)之間裝有高頻焊機，高頻焊機、成型機、外毛刺刮除機構(gòu)、標識線滾壓機構(gòu)和拍照測距機構(gòu)分別用導(dǎo)線與控制操作臺相連接。

所述標識線滾壓機構(gòu)的氣缸基座上裝有氣缸，氣缸兩側(cè)通有氣管，氣缸的下部裝有刻痕輥，刻痕輥與鋼板相接觸，氣缸基座裝在成型機上。