本發(fā)明涉及自動化無損檢測，更具體地說涉及一種全自動化小徑管dr檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、焊接是重大發(fā)電裝備制造的關(guān)鍵工藝，其質(zhì)量決定著發(fā)電裝備安全性和可靠性。根據(jù)歷年外部質(zhì)量反饋，80%以上電站鍋爐質(zhì)量問題是由焊縫質(zhì)量導致。因此，有效提升電站鍋爐企業(yè)的焊接工作質(zhì)量對于保障生產(chǎn)安全、助力企業(yè)提質(zhì)增效十分重要。

2、在石油化工、能源電力、航空航天等行業(yè)中，小口徑管(特指直徑100mm及以下的管子)是相關(guān)裝備的重要零部件。蛇形管為一種小口徑管，并作為電站鍋爐核心部件，運行受熱溫度高達677℃，工作壓力40mpa。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，鍋爐高溫部件蛇形管直管焊縫進行x射線成像缺陷檢測時，需要用到dr成像檢測系統(tǒng)（行業(yè)簡稱工業(yè)電視rtv）。當前，行業(yè)rtv系統(tǒng)均為半自動系統(tǒng)，需要人工控制將小徑管焊縫輸送到固定位置，人工控制小徑管夾持、旋轉(zhuǎn)，人工控制光柵開合、圖像采集，人工控制像質(zhì)計擺放，人工進行缺陷標識，探傷效率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明公開了一種全自動化小徑管dr檢測系統(tǒng)，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中半自動系統(tǒng)人工控制存在的探傷效率低的問題。本發(fā)明集成焊口識別定位系統(tǒng)、光柵開合系統(tǒng)、像質(zhì)計自動擺放系統(tǒng)、自動打標系統(tǒng)等，可實現(xiàn)全自動化小徑管焊縫dr探傷，工人僅需要確認探傷結(jié)果是否正確，極大提高產(chǎn)線探傷效率。

2、為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

3、一種全自動化小徑管dr檢測系統(tǒng)，包括：

4、制造運營管理平臺和質(zhì)量數(shù)據(jù)庫；

5、與制造運營管理平臺和質(zhì)量數(shù)據(jù)庫通信連接的信息管理系統(tǒng)；

6、與信息管理系統(tǒng)通信連接的控制器；

7、與信息管理系統(tǒng)通信連接、用于對小徑管進行掃碼的焊口追溯掃碼系統(tǒng)；

8、與信息管理系統(tǒng)通信連接、用于對小徑管dr檢測進行監(jiān)控的安全監(jiān)控系統(tǒng)；

9、與控制器通信連接、用于對小徑管上的焊口進行定位的焊口識別定位系統(tǒng)；

10、與控制器通信連接、用于對小徑管進行輸送的管子輸送系統(tǒng)；

11、與控制器通信連接、用于對小徑管進行夾持和旋轉(zhuǎn)的管子夾持旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)；

12、與控制器通信連接、用于對小徑管進行dr檢測的探傷系統(tǒng)，所述探傷系統(tǒng)位于鉛房內(nèi)且自動進行光柵開合、圖像采集、像質(zhì)計擺放和缺陷標識；

13、與控制器通信連接、用于dr檢測后缺陷報警的缺陷檢出報警系統(tǒng)；

14、與控制器通信連接、用于dr檢測后分選缺陷和正常小徑管的管子分選系統(tǒng)。

15、本發(fā)明中，上述各個系統(tǒng)具體如下：

16、一、制造運營管理平臺和質(zhì)量數(shù)據(jù)庫

17、本發(fā)明中，制造運營管理平臺（mom）和質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，與邊緣端評圖信息管理系統(tǒng)進行交互，查詢焊口信息，上傳評圖結(jié)果進行追溯。

18、二、信息管理系統(tǒng)

19、本發(fā)明中，信息管理系統(tǒng)具體為電腦中的x射線圖像采集評價軟件，即r-pce軟件，用于控制小徑管dr檢測。

20、三、控制器

21、本發(fā)明中，控制器為可編程邏輯控制器plc，用于控制小徑管dr檢測。

22、四、焊口追溯掃碼系統(tǒng)

23、優(yōu)選的，所述焊口追溯掃碼系統(tǒng)包括掃碼槍。

24、本發(fā)明中，焊口追溯掃碼系統(tǒng)主要作用是掃碼槍掃描管子二維碼，通過串口通信，返回給r-pce軟件。

25、五、安全監(jiān)控系統(tǒng)

26、優(yōu)選的，所述安全監(jiān)控系統(tǒng)包括位于鉛房的室外和室內(nèi)的室外安全監(jiān)控攝像頭和室內(nèi)安全監(jiān)控攝像頭。

27、本發(fā)明中，安全監(jiān)控系統(tǒng)主要作用是對室內(nèi)室外進行安全監(jiān)控。

28、六、焊口識別定位系統(tǒng)

29、優(yōu)選的，所述焊口識別定位系統(tǒng)包括位于鉛房的室外和室內(nèi)的室外焊口監(jiān)控攝像頭和室內(nèi)焊口監(jiān)控攝像頭。

30、本發(fā)明中，焊口識別定位系統(tǒng)主要作用是視覺識別焊口位置，通過tcp/ip通信反饋給plc。

31、七、管子輸送系統(tǒng)

32、優(yōu)選的，所述管子輸送系統(tǒng)包括傳輸輥道和輸送電機，所述傳輸輥道上放置有小徑管，所述輸送電機與所述傳輸輥道驅(qū)動連接。

33、本發(fā)明中，管子輸送系統(tǒng)主要作用是plc控制輸送電機正/反轉(zhuǎn)、降速，使管子在輥道傳輸，以進行小徑管dr檢測。

34、八、管子夾持旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

35、優(yōu)選的，所述管子夾持旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括夾持機構(gòu)、夾持氣缸和轉(zhuǎn)管電機，所述夾持機構(gòu)用于夾持小徑管，所述夾持氣缸和轉(zhuǎn)管電機均與夾持機構(gòu)驅(qū)動連接。

36、本發(fā)明中，管子夾持旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要作用是plc控制夾持氣缸、轉(zhuǎn)管電機對管子進行夾持、旋轉(zhuǎn)。

37、九、探傷系統(tǒng)

38、本發(fā)明中，探傷系統(tǒng)主要包括位于防護鉛房內(nèi)的x射線系統(tǒng)、射線機運動系統(tǒng)、光柵開合系統(tǒng)、數(shù)字成像系統(tǒng)、像質(zhì)計自動擺放系統(tǒng)、自動打標系統(tǒng)，通過r-pce和plc控制對焊口進行x光成像以及圖像質(zhì)量測量。

39、優(yōu)選的，所述探傷系統(tǒng)包括：

40、x射線系統(tǒng)，所述x射線系統(tǒng)的輸出端向下朝向鉛房內(nèi)輸送的小徑管焊口；

41、與所述x射線系統(tǒng)驅(qū)動連接的射線機運動系統(tǒng)；

42、位于鉛房內(nèi)輸送的小徑管焊口下方的光柵開合系統(tǒng)；

43、位于光柵開合系統(tǒng)下方的數(shù)字成像系統(tǒng)；

44、位于光柵開合系統(tǒng)旁、用于對小徑管上方擺放像質(zhì)計、測量成像質(zhì)量的像質(zhì)計自動擺放系統(tǒng)；

45、位于光柵開合系統(tǒng)輸送后方的自動打標系統(tǒng)；

46、位于鉛房內(nèi)的鉛房防護系統(tǒng)。

47、1、x射線系統(tǒng)

48、優(yōu)選的，所述x射線系統(tǒng)包括射線機、高壓發(fā)生器和冷卻器，所述高壓發(fā)生器和冷卻器均與所述射線機連接。

49、2、射線機運動系統(tǒng)

50、優(yōu)選的，所述射線機運動系統(tǒng)包括射線機升降氣缸和射線機擺動電機，所述射線機升降氣缸和射線機擺動電機均與x射線系統(tǒng)的射線機驅(qū)動連接。

51、3、光柵開合系統(tǒng)

52、優(yōu)選的，所述光柵開合系統(tǒng)包括用于遮光的光柵，以及與所述光柵連接、用于驅(qū)動光柵進行開合調(diào)節(jié)的光柵開合電機；

53、所述光柵包括兩片可開合的濾波板，所述兩片可開合的濾波板分別裝配在兩個光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)上，所述兩個光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)均與所述光柵開合電機驅(qū)動連接；

54、所述光柵調(diào)節(jié)機構(gòu)包括相互平行的直線模組和光柵滑軌，所述光柵開合電機與所述直線模組驅(qū)動連接，所述濾波板一端裝配在所述直線模組的輸出滑塊上，另一端滑動裝配在所述光柵滑軌上。

55、4、數(shù)字成像系統(tǒng)

56、優(yōu)選的，所述數(shù)字成像系統(tǒng)包括平板探測器，所述直線模組和光柵滑軌均裝配在所述平板探測器上。

57、5、像質(zhì)計自動擺放系統(tǒng)

58、優(yōu)選的，所述像質(zhì)計自動擺放系統(tǒng)包括用于輔助測量小徑管dr圖像分辨率的雙絲像質(zhì)計和用于輔助測量小徑管dr圖像靈敏度的若干不同規(guī)格的單絲像質(zhì)計，以及分別驅(qū)動所述雙絲像質(zhì)計和單絲像質(zhì)計位移到小徑管和x射線系統(tǒng)之間進行擺放的雙絲擺放機構(gòu)和單絲擺放機構(gòu)。

59、優(yōu)選的，所述雙絲擺放機構(gòu)包括雙絲豎向移動結(jié)構(gòu)、雙絲橫向移動結(jié)構(gòu)和雙絲固定板；

60、所述雙絲豎向移動結(jié)構(gòu)固定在固定座上，所述雙絲橫向移動結(jié)構(gòu)裝配在所述雙絲豎向移動結(jié)構(gòu)的輸出端，所述雙絲固定板裝配在所述雙絲橫向移動結(jié)構(gòu)的輸出端，所述雙絲像質(zhì)計裝配在所述雙絲固定板上；

61、在雙絲像質(zhì)計擺放時，所述雙絲豎向移動結(jié)構(gòu)、雙絲橫向移動結(jié)構(gòu)驅(qū)動所述雙絲像質(zhì)計豎向、橫向移動，移動到小徑管上方進行輔助測量小徑管dr圖像分辨率。

62、優(yōu)選的，所述單絲擺放機構(gòu)包括單絲豎向移動結(jié)構(gòu)、單絲橫向移動結(jié)構(gòu)、單絲固定板、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)；

63、所述單絲豎向移動結(jié)構(gòu)固定在固定座上，所述單絲橫向移動結(jié)構(gòu)裝配在所述單絲豎向移動結(jié)構(gòu)的輸出端，所述單絲固定板裝配在所述單絲橫向移動結(jié)構(gòu)的輸出端，所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)裝配在所述單絲固定板上，所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)裝配在所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的輸出端，所述若干不同規(guī)格的單絲像質(zhì)計裝配在所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)上；

64、在單絲像質(zhì)計擺放時，所述單絲豎向移動結(jié)構(gòu)、單絲橫向移動結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)豎向移動、橫向移動以及轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)位移到小徑管上方，所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)驅(qū)動所述若干不同規(guī)格的單絲像質(zhì)計轉(zhuǎn)動，選擇相應規(guī)格的單絲像質(zhì)計置于小徑管上方進行輔助測量小徑管dr圖像靈敏度；

65、其中，所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括第一旋轉(zhuǎn)電機和旋轉(zhuǎn)板，所述第一旋轉(zhuǎn)電機裝配在所述單絲固定板上，所述旋轉(zhuǎn)板裝配在所述第一旋轉(zhuǎn)電機的輸出端；

66、所述轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)包括第二旋轉(zhuǎn)電機和單絲轉(zhuǎn)盤，所述第二旋轉(zhuǎn)電機裝配在所述旋轉(zhuǎn)板上，所述單絲轉(zhuǎn)盤裝配在所述第二旋轉(zhuǎn)電機的輸出端，所述若干不同規(guī)格的單絲像質(zhì)計呈圓周均勻布置在所述單絲轉(zhuǎn)盤上。

67、6、自動打標系統(tǒng)

68、優(yōu)選的，所述自動打標系統(tǒng)包括打標電機、打標機架、電機固定盒、絲桿、絲桿滑塊、連接板、打標頭和儲墨盒；

69、所述打標機架的前端裝配所述絲桿，頂端裝配所述電機固定盒，所述打標電機裝配在所述電機固定盒內(nèi)且與所述絲桿連接，所述絲桿滑塊裝配在所述絲桿上，所述連接板一端連接所述絲桿滑塊，另一端連接所述打標頭，所述儲墨盒裝配在所述打標頭上，所述打標電機驅(qū)動所述絲桿旋轉(zhuǎn)，帶動所述絲桿滑塊上下運動，并通過所述連接板帶動所述打標頭上下運動對小徑管焊口附近進行打標。

70、7、鉛房防護系統(tǒng)

71、優(yōu)選的，所述鉛房防護系統(tǒng)包括開關(guān)門電機、聯(lián)鎖傳感器和輻射儀。

72、十、缺陷檢出報警系統(tǒng)

73、優(yōu)選的，所述缺陷檢出報警系統(tǒng)包括蜂鳴器。

74、本發(fā)明中，缺陷檢出報警系統(tǒng)主要作用是在出現(xiàn)缺陷時plc控制蜂鳴器報警提示。

75、十一、管子分選系統(tǒng)

76、優(yōu)選的，所述管子分選系統(tǒng)包括分選氣缸和料架，所述分選氣缸驅(qū)動小徑管往料架分選。

77、本發(fā)明中，管子分選系統(tǒng)主要作用是plc控制氣缸伸縮對返修管子和正常管子進行分選。

78、本發(fā)明的有益效果：

79、本發(fā)明提供的全自動化小徑管dr檢測系統(tǒng)，自動進行光柵開合、圖像采集、像質(zhì)計擺放和缺陷標識，實現(xiàn)小徑管探傷作業(yè)全自動化，極大減少了工人工作量，提高生產(chǎn)效率。

80、本發(fā)明提供的全自動化小徑管dr檢測系統(tǒng)，利用制造運營管理平臺和質(zhì)量數(shù)據(jù)庫等信息評圖存儲和追溯探傷數(shù)據(jù)，有效保護了數(shù)據(jù)，便于快速查詢和復核。

81、本發(fā)明提供的全自動化小徑管dr檢測系統(tǒng)，自動雙絲和單絲擺放，提高圖像質(zhì)量測量效率。像質(zhì)計包括雙絲像質(zhì)計和單絲像質(zhì)計，雙絲像質(zhì)計輔助測量小徑管dr圖像分辨率，單絲像質(zhì)計輔助測量小徑管dr圖像靈敏度，以確認全自動化小徑管dr檢測中所采集圖像的質(zhì)量，方便后續(xù)對dr圖像進行缺陷評圖。單絲像質(zhì)計有若干不同規(guī)格，以對應小徑管不同管徑壁厚進行圖像質(zhì)量確認。避免人工頻繁進入鉛房手動擺放像質(zhì)計，在提高檢測效率的同時有效避免工作人員受到鉛房x射線輻射，降低工作人員職業(yè)健康的風險。

82、本發(fā)明提供的全自動化小徑管dr檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)對不同管徑管子的光柵開合自動調(diào)節(jié)，以得到正常透射劑量的dr圖像。其對光柵開合進行自動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)效率高且準確，避免了人工調(diào)節(jié)存在的效率低且調(diào)節(jié)精度不高的問題。避免了人工調(diào)節(jié)長時間工作的視覺疲勞，有益于職業(yè)人員的職業(yè)健康。

83、本發(fā)明提供的全自動化小徑管dr檢測系統(tǒng)，利用打標裝置自動打標，避免人工頻繁進入鉛房手動給缺陷做標記，在提高檢測效率的同時有效避免人員x射線輻射，降低人員職業(yè)健康的風險。