[发明专利]一种埋弧焊管内毛刺清除装置及方法

说明书

本发明涉及一种埋弧焊管内毛刺清除装置及方法，属于埋弧焊管生产领域。内毛刺清除装置包括计算机、机架、设置在机架上且用于放置管坯的左右两对支撑辊、在清除内毛刺时放置在管坯内部的小车和毛刺余高检测装置；小车的底部设置有车轮，小车的顶部安装有用于拍摄待刮削内毛刺形貌图像的图像识别装置，小车的侧面车身下部安装有用于对内毛刺进行刮削的刮削装置，该侧面车身上部安装有用于测量焊道处内毛刺温度数据的测温装置；本发明基于机器视觉技术对内毛刺的刮削过程进行自动控制，通过计算机与图像识别装置、测温装置、刮削装置、余高检测装置的联动，实现了对内毛刺形貌检测、刀具定位、温度检测、刮削、内毛刺余高检测整个流程的闭环控制。

技术领域

本发明涉及埋弧焊管生产领域，特别涉及一种埋弧焊管内毛刺清除装置及方法。

背景技术

螺旋埋弧焊管是将低碳碳素钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度卷成管坯，然后将管缝焊接起来制成。螺旋埋弧焊管主要用于石油、天然气的输送管线，随着大型石油、天然气的管线输送技术的发展，管线的承载压力日益增高，使用条件日益苛刻，螺旋埋弧焊管正在朝着耐压能力强的大直径厚壁管的方向发展。

螺旋埋弧焊管管缝在焊接后会在钢管表面产生内毛刺，在输送石油的过程中，焊道处对油液的阻碍系数大且易产生应力集中，在各种复杂应力的叠加作用下发生塑性变形，导致焊道和管体出现破损、渗漏的现象。在实际生产中焊道处的内毛刺很难有效清除，国内制管企业普遍采用人工修磨的方法，此方法生产效率低，劳动强度大，修磨质量不易控制，稍不留心，砂轮就会伤及管材。相较于直缝焊管，螺旋埋弧焊管由于焊道呈螺旋状，导致刮刀难以准确定位，易出现刮偏、刮深的现象，大大降低了焊管的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明提供一种埋弧焊管内毛刺清除装置及方法，基于机器视觉技术对内毛刺的刮削过程进行自动控制。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种埋弧焊管内毛刺清除装置，包括计算机、机架、设置在机架上且用于放置管坯的左右两对支撑辊、在清除内毛刺时放置在管坯内部的小车和毛刺余高检测装置；所述小车的底部设置有车轮，小车的顶部安装有用于拍摄待刮削内毛刺形貌图像的图像识别装置，小车的侧面车身下部安装有用于对内毛刺进行刮削的刮削装置，并且该侧面车身上部安装有用于测量焊道处内毛刺温度数据的测温装置；所述图像识别装置将其拍摄到的待刮削内毛刺形貌图像传输给计算机，计算机对内毛刺形貌图像进行分析并生成内毛刺刮削深度和刮削角度参数，计算机将其生成的内毛刺刮削深度和刮削角度参数传输给刮削装置，实现对刮削装置的在线控制；所述测温装置将其测量的焊道处内毛刺温度数据传输给计算机，当焊道处内毛刺温度处于设定的刮削温度范围内时，计算机向刮削装置下达刮削开始命令；所述毛刺余高检测装置用于检测刮削后的内毛刺高度并将检测到的刮削后的内毛刺高度相关数据传输给计算机，计算机根据接收到的刮削后的内毛刺高度相关数据，判断内毛刺余高是否符合标准，并根据判断结果调整下一步的刮削深度。

进一步的，所述图像识别装置包括安装在小车顶部的旋转架以及安装在旋转架上且指向待刮削内毛刺的工业摄像头；所述工业摄像头以无线通讯的方式与计算机相连接。

进一步的，所述测温装置包括固定设置在小车的侧面车身上部的测温支架以及倾斜插设在测温支架上的红外测温摄像头；所述红外测温摄像头与垂直平面的夹角为40°；所述红外测温摄像头以无线通讯的方式与计算机相连接。

进一步的，所述刮削装置包括横向固定设置在小车的侧面车身下部的滑轨、滑动设置在滑轨上的滑块以及固定在滑块上的刮刀；所述滑块可在滑轨上横向移动且可转动一定角度。

所述内毛刺余高检测装置包括支撑板、成矩阵分布安装在支撑板顶部的九个压力传感器、与九个压力传感器一一对应连接且安装在支撑板底部的九个压力弹簧以及安装在每个压力弹簧底部的压力滚轮；沿着内毛刺刮削方向，所述支撑板的后部设置有用于调整支撑板相对于管坯内壁保持平衡的机械手。