[发明专利]弯管管体表面缺陷的自动检测系统及其自动检测方法

说明书

本公开提供了一种弯管管体表面缺陷的自动检测系统及其自动检测方法，所述自动检测系统包括：探头组件、工业机器人、水平移动单元、测距仪和控制单元。所述探头组件包括安装座、探头座和探头。所述自动检测系统还可包括：调平组件和/或喷标组件。所述自动检测方法包括步骤：运入自动检测系统；获得位置信息并运行至初始检测位置；获得结构信息后运动至待测位置；探头贴合待测位置；探头组件完成检测。本公开的弯管管体表面缺陷的自动检测系统及其自动检测方法，通过优选的装置搭配探头组件自适应设计对弯管管体表面及近表面缺陷全方位的进行自动检测，省去人力并减少人为因素的检测误差，可以实现高效率、高重复性、高覆盖率的检测效果。

技术领域

本公开涉及弯管检测技术领域，具体来讲，涉及一种能够实现对弯管表 面及近表面缺陷自动检测的系统及其方法。

背景技术

随着能源与油气资源的进一步开发使用，管道运输在石油、化工和天然 气等领域应用广泛。管道在服役的过程中，受外界条件影响以及外载荷的共 同作用下，会出现各种损伤问题。

在众多管道检测问题中，弯管管体的表面损伤自动检测一直是一个检测 难点。在实际检测过程中通常是采用常规超声表面波探头进行接触式检测， 一次只能检测有限的距离。弯管检测由于检测对象为非直管，需要根据管道 的弯曲程度不断调整检测技术参数，手动磁粉检测要达到整个弯管全检，就 需要大量的检测，检测效率较低，人工操作准确性差，且磁粉检测不环保。 因此对于弯管的表面及近表面缺陷检测问题，实现高效率的弯管表面及近表 面缺陷的自动检测一直是亟待解决的技术问题。

发明内容

本公开的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如， 本公开提供了一种弯管管体表面缺陷的自动检测系统，能够省去人工，减少 出错，并且在提高检测效率的同时提供可靠稳定的检测结果。

为了实现上述目的，本公开一方面提供了一种弯管管体表面缺陷的自动 检测系统，自动检测系统包括：探头组件，用于检测弯管管体的表面缺陷； 面结构光扫描仪，用于扫描弯管管体的结构；工业机器人，连接到探头组件， 用于驱动探头组件相对于弯管管体沿着竖直方向上下移动以及驱动探头组件 旋转；水平移动单元，连接到工业机器人，用于驱动工业机器人在水平方向 上前后左右移动；测距仪，连接到水平移动单元，用于检测与弯管管体的距 离以及工业机器人的距离；以及控制单元，被配置为接收测距仪的检测数据以及面结构光扫描仪的扫描数据，来控制水平移动单元和工业机器人，以调 整探头组件相对于弯管管体的位置。

在本公开的一个示例性实施例中，探头座可包括：安装座，连接到工业 机器人；探头座，可滑动的设置在安装座上，以向靠近或远离弯管管体的第 一方向运动；探头，安装在探头座上并通过第一旋转轴和第二旋转轴转动， 第一旋转轴沿垂直于第一方向的第二方向延伸，第二旋转轴沿第三方向延伸， 第三方向垂直于第一方向和第二方向。

在本公开的一个示例性实施例中，探头座通过滑轨组件可安装在安装座 上，滑轨组件包括：竖直支撑板，沿第一方向布置并且竖直支撑板的一侧安 装在安装座上；支架，支架与探头通过第一旋转轴可转动地连接，并且支架 通过第二旋转轴可转动地连接到竖直支撑板的另一侧上。

在本公开的一个示例性实施例中，探头座可通过滑轨组件安装在安装座 上，滑轨组件可包括：导轨，形成在竖直支撑板和安装座中的一者上并沿第 一方向延伸；和轨道槽，形成在竖直支撑板和安装座中的另一者上并且能够 相对于导轨移动。

在本公开的一个示例性实施例中，水平移动单元可包括：支撑架；第一 横梁和第二横梁，安装在支撑架上，第一横梁和第二横梁彼此平行并且在水 平方向上沿前后方向延伸；以及纵梁，在水平方向上沿左右方向延伸，纵梁 设置在第一横梁和第二横梁上，并能够相对于第一横梁和第二横梁在水平方 向上沿前后方向移动；其中，工业机器人设置在纵梁的下方并能够相对于纵 梁在水平方向上沿左右方向移动。