[发明专利]一种原油转驳船的大型构件焊接质量实时监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种原油转驳船的大型构件焊接质量实时监测装置及方法，属于原油转驳船建造领域，包括焊接小车、焊接控制器、脉冲激光器、抛光激光器、激光干涉仪、工控机以及小车驱动机构；抛光激光器用于对焊缝的表面进行激光抛光处理；脉冲激光器用于产生脉冲激光并投射至焊接构件的焊缝上，激光干涉仪用于投射探测激光，工控机用于对焊接构件的内部缺陷及表面缺陷进行识别。通过将焊接控制器、脉冲激光器、抛光激光器及激光干涉仪设在焊接小车上，实现在自动施焊的过程中对焊接构件及焊接形成的焊缝进行实时检测，提高了工作效率，解决了现有原油转驳船建造中焊接效率低及焊接质量低的问题，缩短船舶的建造周期，提高焊接质量，避免返修。

技术领域

本发明涉及原油转驳船建造领域，尤其涉及一种原油转驳船的大型构件焊接质量实时监测装置及方法。

背景技术

由于原油转驳船的整体空间狭小、设备分段精度受多种因素的影响，因此在制造过程中，对焊接质量及尺寸的控制较为重要，需防止出现裂纹、减少焊接变形和结构残余应力；由于原油转驳船的大型构件具有厚度大、体积大的特点，因此在焊接过程中对同一位置的焊接需施加多段焊缝，导致船舶建造周期过长。

现有对焊接质量的检测方法为利用超声相控阵测量焊接完成的工件，通过改变权重系数和回波信号获得成像图，但该方法无法在实时焊接过程中实现，且传统超声相控阵需要耦合剂，因此难以在原油转驳船的建造上应用。

发明内容

本发明的目的在于提出原油转驳船的大型构件焊接质量实时监测装置及方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种原油转驳船的大型构件焊接质量实时监测装置：

包括焊接小车以及设在所述焊接小车内的焊接控制器、脉冲激光器、抛光激光器、激光干涉仪、工控机以及小车驱动机构；

所述焊接控制器、脉冲激光器、所述抛光激光器以及所述激光干涉仪沿所述焊接小车的前进方向前后依次设置；

所述焊接控制器用于对原油转驳船的焊接构件进行施焊形成焊缝；

所述抛光激光器用于对焊缝的表面进行激光抛光处理；

所述脉冲激光器用于产生脉冲激光并投射至焊接构件的焊缝上，使焊接构件基于热弹机制产生超声波信号；

所述激光干涉仪用于投射探测激光，从而获取焊接构件所产生的超声波信号；

所述工控机用于对超声波信号进行处理，对焊接构件的内部缺陷及表面缺陷进行识别；

所述小车驱动机构用于驱动所述焊接小车根据预先设定的焊缝设置路径行走。

优选的，还包括红外测温仪，所述红外测温仪设在所述焊接小车的底部，所述红外测温仪与所述工控机电连接，所述红外测温仪用于检测焊接构件的温度。

优选的，还包括光电探测器，所述光电探测器设在所述焊接小车的底部，所述光电探测器与所述工控机电连接。

还包括第一反射镜和第二反射镜；

所述第一反射镜设置在所述抛光激光器的光路上，用于对所述抛光激光器输出的抛光激光反射至焊接构件上；

所述第二反射镜设置在所述激光干涉仪的光路上，用于将激光干涉仪输出的探测光反射至焊接构件上。

优选的，所述焊接控制器为电弧焊焊接控制器或激光焊焊接控制器。

本发明还提供了一种原油转驳船的大型构件焊接质量实时监测方法，该方法包括以下步骤：

步骤S10：获取原油转驳船的目标焊接构件位置，将焊接小车安装在原油转驳船的焊接构件上，并调整焊接控制器对准预先设定的焊缝设置路径的起始端；