[发明专利]一种管道椭圆度自动检测设备及其检测方法

说明书

本发明涉及一种管道椭圆度自动检测设备及其检测方法，该检测设备包括工业机器人、用于固定管道的V型装置，工业机器人通讯连接有的工控机，工业机器人的末端连接有激光测距装置，工控机控制工业机器人动作并通讯接收激光测距装置采集的数据；该检测方法，包括一：工业机器人自动调整姿态，可使激光测距装置进入管道且方向垂直管道所测面；二：工业机器人末端将激光测距装置伸入管道内旋转一周，测量周向多个点的坐标值，并在工控机内保存和计算；三：经工控机计算拟合出椭圆曲线，得出该椭圆曲线的长轴和短轴的长度数据。本发明以测量管道内部多个坐标点的形式，拟合出椭圆方程并求取椭圆度，测量精度和效率更高、操作更简单。

技术领域

本发明涉及大口径管道检测技术领域，具体的说是一种管道椭圆度自动检测设备及其检测方法。

背景技术

众所周知，管道是用管子、管子联接件和阀门等连接成的用于输送气体、液体等流体的装置。管道的用途广泛，大型管道也是管道类产品的重要组成部分，椭圆度作为大型管道管端部重要的参数指标，对保证管道施工进度和质量方面具有重要意义。

随着管道现场施工技术的不断进步，对大型管道管径的要求也不断提高，特别是对管端，其椭圆度要求极为严格，因为当两管道在野外或海洋中进行配管焊接施工时，如果大型管道的管端椭圆度符合要求，焊接能顺利地完成；反之，会造成两管对焊困难，即使能勉强对焊在一起，也会产生很大的残余应力，致使焊缝处的机械性能下降，降低管道的安全性。因此，对大型管道进行测量是必不可少的一项措施。

目前，传统卡尺、千分尺等手工测量量具，受生产环境、量具精确度和操作人员因素的影响较大，测量精度低、速度慢、效率低，工人劳动强度大，无法准确反映管道椭圆度情况，中国专利号为CN102650516B的发明专利公开了一种钢管管端外径和椭圆度在线测量方法及装置，先得到待测钢管的标称数据，然后测定轴心位置；再设定外径激光位移传感器的间距，传感器的探头对准轴心，开始测量，得到待测钢管的直径D，并旋转180度得到全圆周方向的外径，通过计算得到待测钢管的平均直径和椭圆度；其在线测量装置包括工业机器人、外径测量装置和轴心检测装置。

但是，上述的检测装置只用来检测管道外径，无法适用于管道内径或管道内具备台阶的检测，同时其通过找准管道轴心位置移动测量，轴心找准的精度也就关系着测量的精度，而上述检测方法中轴心位置是通过找到两中垂线交叉方式得到，准确度低、效率低，且采用传感器直接测量管道外径最大值和最小值求取椭圆度的方式，测量的精度低，准确性差，操作繁琐，耗时长。

发明内容

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种管道椭圆度自动检测设备及其检测方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种管道椭圆度自动检测设备，包括工业机器人、用于固定管道的V型装置，所述工业机器人通讯连接有的工控机，所述工业机器人的末端连接有激光测距装置，所述工控机控制工业机器人动作并通讯接收激光测距装置采集的数据。

优选的，所述V型装置为顶部设置V形槽的固定座。

优选的，所述激光测距装置为激光测距传感器

优选的，所述工控机带有模拟量采集卡。

优选的，所述工控机连接有用于呈现数据的显示器。

一种使用管道椭圆度自动检测设备的检测方法，包括以下步骤：

步骤一：工业机器人自动调整姿态，可使激光测距装置进入管道且方向垂直管道所测面。

步骤二：工业机器人末端将激光测距装置伸入管道内旋转一周，测量周向多个点的坐标值，并在工控机内保存和计算。

步骤三：经工控机计算拟合出椭圆曲线，得出该椭圆曲线的长轴和短轴的长度数据。