[發明專利]彎管管體表面缺陷的自動檢測系統及其自動檢測方法

有效

• 申請號: 202110054390.0
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112902865B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 陳中均;郭有田;石昕;劉堅;周鑫;王學軍;許莉;段又天;秦濤;李曉亮;曾書軍;陳軒;李艾;扈李娜
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程服務有限公司;中國石油集團工程服務有限公司西南工程建設分公司;四川石油天然氣建設工程有限責任公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01N21/01;G01N21/952
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 潘銀虎;張敏

本公開提供了一種彎管管體表面缺陷的自動檢測系統及其自動檢測方法，所述自動檢測系統包括：探頭組件、工業機器人、水平移動單元、測距儀和控制單元。所述探頭組件包括安裝座、探頭座和探頭。所述自動檢測系統還可包括：調平組件和/或噴標組件。所述自動檢測方法包括步驟：運入自動檢測系統；獲得位置信息并運行至初始檢測位置；獲得結構信息后運動至待測位置；探頭貼合待測位置；探頭組件完成檢測。本公開的彎管管體表面缺陷的自動檢測系統及其自動檢測方法，通過優選的裝置搭配探頭組件自適應設計對彎管管體表面及近表面缺陷全方位的進行自動檢測，省去人力并減少人為因素的檢測誤差，可以實現高效率、高重復性、高覆蓋率的檢測效果。

技術領域

本公開涉及彎管檢測技術領域，具體來講，涉及一種能夠實現對彎管表?面及近表面缺陷自動檢測的系統及其方法。

背景技術

隨著能源與油氣資源的進一步開發使用，管道運輸在石油、化工和天然?氣等領域應用廣泛。管道在服役的過程中，受外界條件影響以及外載荷的共?同作用下，會出現各種損傷問題。

在眾多管道檢測問題中，彎管管體的表面損傷自動檢測一直是一個檢測?難點。在實際檢測過程中通常是采用常規超聲表面波探頭進行接觸式檢測，?一次只能檢測有限的距離。彎管檢測由于檢測對象為非直管，需要根據管道?的彎曲程度不斷調整檢測技術參數，手動磁粉檢測要達到整個彎管全檢，就?需要大量的檢測，檢測效率較低，人工操作準確性差，且磁粉檢測不環保。?因此對于彎管的表面及近表面缺陷檢測問題，實現高效率的彎管表面及近表?面缺陷的自動檢測一直是亟待解決的技術問題。

發明內容

本公開的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。例如，?本公開提供了一種彎管管體表面缺陷的自動檢測系統，能夠省去人工，減少?出錯，并且在提高檢測效率的同時提供可靠穩定的檢測結果。

為了實現上述目的，本公開一方面提供了一種彎管管體表面缺陷的自動?檢測系統，自動檢測系統包括：探頭組件，用于檢測彎管管體的表面缺陷；?面結構光掃描儀，用于掃描彎管管體的結構；工業機器人，連接到探頭組件，?用于驅動探頭組件相對于彎管管體沿著豎直方向上下移動以及驅動探頭組件?旋轉；水平移動單元，連接到工業機器人，用于驅動工業機器人在水平方向?上前后左右移動；測距儀，連接到水平移動單元，用于檢測與彎管管體的距?離以及工業機器人的距離；以及控制單元，被配置為接收測距儀的檢測數據以及面結構光掃描儀的掃描數據，來控制水平移動單元和工業機器人，以調?整探頭組件相對于彎管管體的位置。

在本公開的一個示例性實施例中，探頭座可包括：安裝座，連接到工業?機器人；探頭座，可滑動的設置在安裝座上，以向靠近或遠離彎管管體的第?一方向運動；探頭，安裝在探頭座上并通過第一旋轉軸和第二旋轉軸轉動，?第一旋轉軸沿垂直于第一方向的第二方向延伸，第二旋轉軸沿第三方向延伸，?第三方向垂直于第一方向和第二方向。

在本公開的一個示例性實施例中，探頭座通過滑軌組件可安裝在安裝座?上，滑軌組件包括：豎直支撐板，沿第一方向布置并且豎直支撐板的一側安?裝在安裝座上；支架，支架與探頭通過第一旋轉軸可轉動地連接，并且支架?通過第二旋轉軸可轉動地連接到豎直支撐板的另一側上。

在本公開的一個示例性實施例中，探頭座可通過滑軌組件安裝在安裝座?上，滑軌組件可包括：導軌，形成在豎直支撐板和安裝座中的一者上并沿第?一方向延伸；和軌道槽，形成在豎直支撐板和安裝座中的另一者上并且能夠?相對于導軌移動。

在本公開的一個示例性實施例中，水平移動單元可包括：支撐架；第一?橫梁和第二橫梁，安裝在支撐架上，第一橫梁和第二橫梁彼此平行并且在水?平方向上沿前后方向延伸；以及縱梁，在水平方向上沿左右方向延伸，縱梁?設置在第一橫梁和第二橫梁上，并能夠相對于第一橫梁和第二橫梁在水平方?向上沿前后方向移動；其中，工業機器人設置在縱梁的下方并能夠相對于縱?梁在水平方向上沿左右方向移動。