專利名稱：一種中厚板自動探傷系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無損檢測領(lǐng)域，特別是一種新型的中厚板自動探傷系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展歷程表明，中厚鋼板生產(chǎn)水平是一個國家鋼鐵工業(yè)水平的重要標志。對于普通中厚鋼板來說，通過嚴格控制冶金過程即可保證鋼板質(zhì)量滿足用途要求，鋼廠通常對產(chǎn)品質(zhì)量實行抽檢；而對于造船板、海洋平臺板、管線板、鍋爐板、壓力容器板、橋梁板、汽車大梁板、耐候板、高強度結(jié)構(gòu)板及工程機械板等專用中厚鋼板，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時，對成品進行全面探傷正越來越受到廠家的重視，也日益成為用戶對產(chǎn)品的要求。超聲波探傷是檢測中厚鋼板內(nèi)在質(zhì)量最理想的手段。 由于中厚板的尺寸比較大(例如典型尺寸為12，000mm長，3，000mm寬，30mm厚)，
采用人工探傷的效率太低，質(zhì)量也無法保證，適宜采用自動化探傷。根據(jù)剪切情況，被檢測的中厚板分為剪切過的和未剪切的。對于經(jīng)過剪切的中厚板，通常要求100%的探傷，而且對于四周的探傷要求更為嚴格。為了實現(xiàn)100%探傷，目前現(xiàn)有的中厚板自動探傷系統(tǒng)包括四周探傷裝置和本體探傷裝置。 參見圖1，四周探傷裝置根據(jù)探傷位置又可以分為頭部探傷探頭和尾探探頭、左邊探探頭2A和右邊探探頭3A。由于鋼板比較長，頭部探傷和尾探不會同時進行，為了簡化系統(tǒng)，通常頭部探傷和尾探是復(fù)用的，簡稱頭/尾探探頭1A。頭/尾探探頭1A分別用來探測鋼板的頭部和尾部，左邊探探頭2A和右邊探探頭3A用來探測鋼板左右兩側(cè)邊。本體探由于探傷部位相對于四周探傷裝置探傷部位是處于鋼板5A的板體內(nèi)部，通常簡稱為內(nèi)探。由于鋼板寬度可達5000mm，通常內(nèi)探由多個內(nèi)探基本單元組成，例如圖示中的第一內(nèi)探裝置4A和第二內(nèi)探裝置4B，每個內(nèi)探基本單元負責(zé)50-100mm寬度的探傷。
結(jié)合圖l，現(xiàn)有的探傷裝置包括方法工藝流程如下 鋼板5A行進到頭/尾探探頭1A位置停止，頭/尾探探頭1A橫向移動，即向左移動，完成頭部探傷； 鋼板5A繼續(xù)前進，即向下移動，到達邊探位置停止，左邊探探頭2A和右邊探探頭3A分別從兩側(cè)靠上，完成邊探準備工作，然后鋼板繼續(xù)前進，開始邊探，直到結(jié)束，左邊探探頭2A和右邊探探頭3A返回； 鋼板5A繼續(xù)前進移動，到達內(nèi)探區(qū)，第一內(nèi)探裝置4A和第二內(nèi)探裝置4B依次落下，開始內(nèi)探，直至結(jié)束，內(nèi)探返回； 鋼板5A板尾到達頭/尾探區(qū)時停止，頭/尾探探頭1A開始橫向移動，完成尾探，探傷結(jié)束。 可以看出，當(dāng)進行頭、尾探時，探傷機構(gòu)需要橫向移動，其行進方向與鋼板行進方向垂直。因此在頭、尾探的過程中，鋼板需要停止下來。另外在邊探探傷過程中，邊探探頭需要橫向移動以靠上鋼板，為了保證100%探傷，邊探橫向移動的過程中鋼板也是需要靜止的。從上面的分析可以看出，在現(xiàn)有的方案中，鋼板探傷過程至少需要停3次頭部探傷過程、尾探過程和邊探靠近過程。這種方案的明顯的缺點是檢測效率低(通常檢測一張鋼板至少需要4分鐘)，尤其是當(dāng)檢測系統(tǒng)安裝于在生產(chǎn)線上時，將會成為生產(chǎn)線的生產(chǎn)率瓶頸。另外這種檢測工藝內(nèi)探采用2組叉補的方式實現(xiàn)100%探傷，由于鋼板規(guī)格各異，無法保證不同規(guī)格鋼板的非參考邊側(cè)邊相同的檢測盲區(qū)(最大增加到l個內(nèi)探探傷單元的寬度，比如100mm)，這樣加大了非參考邊邊探(右邊探)的檢測范圍要求，從而擴大了非參考邊檢測小車的機械結(jié)構(gòu)，進而影響設(shè)備對板型的適應(yīng)能力，影響設(shè)備的實用性。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種提高探傷檢測效率和實用性
的中厚板自動探傷系統(tǒng)和方法。 為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種中序板自動探傷系統(tǒng)，包括自動探傷控制裝置、鋼板移動控制裝置、第一內(nèi)探單元、第二內(nèi)探單元和內(nèi)探單元移動控制裝置，所述自動探傷控制裝置命令所述鋼板移動控制裝置移動鋼板，命令所述自動探傷控制裝置控制所述內(nèi)探單元移動控制裝置控制所述第一內(nèi)探單元和所述第二內(nèi)探單元對鋼板進行內(nèi)探； 還包括非參考邊邊探、參考邊邊探、非參考邊邊探移動控制裝置和參考邊邊探移動控制裝置； 所述自動探傷控制裝置命令所述非參考邊邊探移動控制裝置和所述參考邊邊探移動控制裝置控制所述非參考邊邊探和所述參考邊邊探對鋼板進行頭部探傷、邊部探傷和尾部探傷。 本發(fā)明的中厚板自動探傷系統(tǒng)，其中所述第一內(nèi)探單元以參考邊為基準，包括兩
排探傷單元第一排第一內(nèi)探單元和第二排第一內(nèi)探單元，所述第一排第一內(nèi)探單元和所述
第二排第一內(nèi)探單元交錯配置，所述第二內(nèi)探單元以非參考邊為基準，包括兩排探傷單元
第一排第二內(nèi)探單元和第二排第二內(nèi)探單元，所述第一排第二內(nèi)探單元和所述第二排第二
內(nèi)探單元交錯配置，所述第一內(nèi)探單元和第二內(nèi)探單元內(nèi)側(cè)部分交叉重疊。 本發(fā)明的中厚板自動探傷系統(tǒng)，其中所述非參考邊邊探移動控制裝置控制所述非
參考邊邊探從參考邊開始橫向移動，直到移動到非參考邊后停止，完成頭部探傷，并將非參
考邊邊探旋轉(zhuǎn)90度，完成非參考邊探傷，并將非參考邊邊探旋轉(zhuǎn)90度，從非參考邊開始橫
向移動，完成尾部探傷，并反向旋轉(zhuǎn)180度，恢復(fù)到初始位置。 本發(fā)明的中厚板自動探傷系統(tǒng)，其中所述參考邊邊探移動控制裝置控制所述參考邊邊探橫向移動到達參考邊處，并完成參考邊探傷，并在探傷結(jié)束后回到初始位置。
—種中厚板自動探傷方法，包括以下步驟 自動探傷控制裝置命令內(nèi)探單元移動控制裝置調(diào)整第一內(nèi)探單元和第二內(nèi)探單元的位置，在鋼板移動到內(nèi)探位置，命令內(nèi)探單元移動控制裝置控制第一內(nèi)探單元和第二內(nèi)探單元完成內(nèi)部探傷； 自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置控制非參考邊邊探從參考邊開始橫向移動，直到移動到非參考邊后停止，完成頭部探傷； 自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置將非參考邊邊探旋轉(zhuǎn)90度，并命令參考邊邊探移動控制裝置移動參考邊邊探橫向移動到達參考邊處，并同時命令參考邊邊探移動控制裝置和非參考邊邊探移動控制裝置分別控制參考邊邊探和非參考邊邊探落下，完成參考邊和非參考邊的邊部探； 自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置將非參考邊邊探旋轉(zhuǎn)90度，完成尾部探傷準備，并命令參考邊邊探移動控制裝置控制參考邊邊探在完成邊部探傷后，復(fù)位，退回到初始位置； 自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置移動非參考邊邊探，完成尾部探傷后非參考邊邊探復(fù)位，反向旋轉(zhuǎn)180度，退回到初始位置。 本發(fā)明中厚板自動探傷系統(tǒng)和方法，減少了探傷過程中鋼板停頓的次數(shù)，并且降低了對邊部探傷裝置檢測范圍的要求，從而簡化了邊部探傷裝置的機械結(jié)構(gòu)，提高了邊部探傷裝置對鋼板形狀的適應(yīng)能力，提高了探傷檢測效率和實用性。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中探傷系統(tǒng)的示意圖； 圖2是本發(fā)明中厚板自動探傷系統(tǒng)的示意圖； 圖3是本發(fā)明中厚板自動探傷系統(tǒng)頭部探傷的示意圖； 圖4是本發(fā)明中厚板自動探傷系統(tǒng)邊部探傷的示意圖； 圖5是本發(fā)明中厚板自動探傷系統(tǒng)尾部探傷的示意圖； 圖6是本發(fā)明中厚板自動探傷系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖； 圖7是本發(fā)明中厚板自動探傷方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種提高中厚板自動探傷系統(tǒng)和方法的實施方式進行詳細說明。 參見圖2，本發(fā)明提高中厚板自動探傷的探頭包括非參考邊邊探1、參考邊邊探2和內(nèi)探裝置3。非參考邊邊探1起始位置位于參考邊5 —側(cè)，負責(zé)頭部探傷、非參考邊邊部探傷以及尾部探傷。參考邊邊探2起始位置位于參考邊5與非參考邊邊探1同一側(cè)，負責(zé)參考邊探傷。內(nèi)探裝置3負責(zé)鋼板4的板體探傷，由兩組內(nèi)探單元組成第一內(nèi)探單元31和第二內(nèi)探單元32。每組內(nèi)探單元由兩排探傷單元組成第一排第一內(nèi)探單元31A，第二排第一內(nèi)探單元31B，第一排第二內(nèi)探單元32A和第二排第二內(nèi)探單元32B。第一排第一內(nèi)探單元31A和第二排第一內(nèi)探單元31B交叉配置，即為"品"字型排布，可以實現(xiàn)組內(nèi)100%探傷；第一排第二內(nèi)探單元32A和第二排第二內(nèi)探單元32B交叉配置，即為"品"字型排布，可以實現(xiàn)組內(nèi)100 %探傷。 第一內(nèi)探單元31以參考邊5為基準，負責(zé)參考邊5 —側(cè)的鋼板4的板體探傷；第二內(nèi)探單元32以非參考邊6為基準，負責(zé)遠離參考邊一側(cè)鋼板4的內(nèi)部探傷。第一內(nèi)探單元31和第二內(nèi)探單元32在鋼板4中心部分通過局部重疊的方式，實現(xiàn)100%鋼板內(nèi)部探傷。 參見圖6，本發(fā)明的中厚板自動探傷系統(tǒng)，包括非參考邊邊探1、參考邊邊探2、第一內(nèi)探單元31、第二內(nèi)探單元32、鋼板移動控制裝置71、非參考邊邊探移動控制裝置72、參考邊邊探移動控制裝置73、內(nèi)探單元移動控制裝置74和自動探傷控制裝置7。
結(jié)合圖3、圖4和圖5，說明本發(fā)明中厚板自動探傷系統(tǒng)的工作過程
自動探傷控制裝置7通過命令鋼板移動控制裝置71將鋼板4輸送到檢測工位，根 據(jù)板寬和參考邊5的位置，命令內(nèi)探單元移動控制裝置74調(diào)整第一內(nèi)探單元31和第二內(nèi) 探單元32的位置，使得第一內(nèi)探單元31離參考邊5的距離小于參考邊邊探2的檢測范圍， 使得第二內(nèi)探單元32離非參考邊6的距離小于非參考邊邊探1的檢測范圍，命令鋼板移動 控制裝置71移動鋼板4到達內(nèi)探位置，命令內(nèi)探單元移動控制裝置74控制第一內(nèi)探單元 31和第二內(nèi)探單元32依次落下，直到板尾到達，完成內(nèi)部探傷，命令鋼板移動控制裝置71 移動鋼板4，使得鋼板4到達頭部探傷位置后停止，命令非參考邊邊探移動控制裝置72控制 非參考邊邊探1從參考邊5開始橫向移動，直到移動到非參考邊6后停止，完成頭部探傷；
在完成頭部探傷后，自動探傷控制裝置7命令非參考邊邊探移動控制裝置72將非 參考邊邊探1旋轉(zhuǎn)90度，并命令參考邊邊探移動控制裝置73移動參考邊邊探2橫向移動 到達參考邊5處，并同時命令參考邊邊探移動控制裝置73和非參考邊邊探移動控制裝置72 分別控制參考邊邊探2和非參考邊邊探1處于邊部探傷就緒狀態(tài)，后命令鋼板移動控制裝 置71移動鋼板4，達到參考邊邊探2和非參考邊邊探1后，命令參考邊邊探移動控制裝置 73和非參考邊邊探移動控制裝置72分別控制參考邊邊探2和非參考邊邊探1落下，開始進 行非參考邊和參考邊的邊部探傷，直到板尾到達抬起，完成邊部探傷； 非參考邊邊探1完成邊部探傷后，自動探傷控制裝置7命令鋼板移動控制裝置71 停止移動鋼板4，命令非參考邊邊探移動控制裝置72將非參考邊邊探1旋轉(zhuǎn)90度，完成尾 部探傷準備，并命令參考邊邊探移動控制裝置73控制參考邊邊探2在完成邊部探傷后，復(fù) 位，退回到初始位置； 自動探傷控制裝置7命令非參考邊邊探移動控制裝置72移動非參考邊邊探1 ，進 行尾部探傷，并在尾部探傷結(jié)束后，命令非參考邊邊探移動控制裝置72控制非參考邊邊探 1復(fù)位，反向旋轉(zhuǎn)180度，退回到初始位置。 參見圖7，本發(fā)明中厚板自動探傷方法，包括以下步驟 步驟701，自動探傷控制裝置命令鋼板移動控制裝置將鋼板輸送到檢測工位；
步驟702，自動探傷控制裝置根據(jù)板寬和參考邊的位置，命令內(nèi)探單元移動控制裝 置調(diào)整第一內(nèi)探單元和第二內(nèi)探單元的位置，使得第一內(nèi)探單元離參考邊的距離小于參考 邊邊探的檢測范圍，使得第二內(nèi)探單元離非參考邊的距離小于非參考邊邊探的檢測范圍；
步驟703，自動探傷控制裝置命令鋼板移動控制裝置移動鋼板到達內(nèi)探位置，命令 內(nèi)探單元移動控制裝置控制第一內(nèi)探單元和第二內(nèi)探單元依次落下，直到板尾到達，完成 內(nèi)部探傷； 步驟704，自動探傷控制裝置命令鋼板移動控制裝置移動鋼板，使得鋼板到達頭部 探傷位置后停止； 步驟705，自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置控制非參考邊邊探 從參考邊開始橫向移動，直到移動到非參考邊后停止，完成頭部探傷； 步驟706，自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置將非參考邊邊探旋 轉(zhuǎn)90度，并命令參考邊邊探移動控制裝置移動參考邊邊探橫向移動到達參考邊處，并同時 命令參考邊邊探移動 制裝置和非參考邊邊探移動控制裝置分別控制參考邊邊探和非參 考邊邊探處于邊部探傷就緒狀態(tài)；
步驟707，自動探傷控制裝置命令鋼板移動控制裝置移動鋼板，達到參考邊邊探和 非參考邊邊探后，命令參考邊邊探移動控制裝置和非參考邊邊探移動控制裝置分別控制參 考邊邊探和非參考邊邊探落下，開始進行參考邊和非參考邊的邊部探傷，直到板尾到達抬 起，完成邊部探傷； 步驟708，自動探傷控制裝置命令鋼板移動控制裝置停止移動鋼板，命令非參考邊 邊探移動控制裝置將非參考邊邊探旋轉(zhuǎn)90度，完成尾部探傷準備，并命令參考邊邊探移動 控制裝置控制參考邊邊探在完成邊部探傷后，復(fù)位，退回到初始位置； 步驟709，自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置移動非參考邊邊探， 進行尾部探傷，并在尾部探傷結(jié)束后，命令非參考邊邊探移動控制裝置控制非參考邊邊探 復(fù)位，反向旋轉(zhuǎn)180度，退回到初始位置。 本發(fā)明中厚板自動探傷系統(tǒng)和方法，減少了探傷過程中鋼板停頓的次數(shù)，并且降 低了對邊部探傷裝置檢測范圍的要求，從而簡化了邊部探傷裝置的機械結(jié)構(gòu)，提高了邊部 探傷裝置對鋼板形狀的適應(yīng)能力，提高了探傷檢測效率和實用性。 以上的實施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行 限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案 做出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種中厚板自動探傷系統(tǒng)，包括自動探傷控制裝置(7)、鋼板移動控制裝置(71)、第一內(nèi)探單元(31)、第二內(nèi)探單元(32)和內(nèi)探單元移動控制裝置(74)，所述自動探傷控制裝置(7)命令所述鋼板移動控制裝置(71)移動鋼板(4)，命令所述自動探傷控制裝置(7)控制所述內(nèi)探單元移動控制裝置(74)控制所述第一內(nèi)探單元(31)和所述第二內(nèi)探單元(32)對鋼板進行內(nèi)探；其特征在于，還包括非參考邊邊探(1)、參考邊邊探(2)、非參考邊邊探移動控制裝置(72)和參考邊邊探移動控制裝置(73)；所述自動探傷控制裝置(7)命令所述非參考邊邊探移動控制裝置(72)和所述參考邊邊探移動控制裝置(73)控制所述非參考邊邊探(1)和所述參考邊邊探(2)對鋼板(4)進行頭部探傷、邊部探傷和尾部探傷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的中厚板自動探傷系統(tǒng)，其特征在于，所述第一內(nèi)探單元(31)以參考邊(5)為基準，包括兩排探傷單元第一排第一內(nèi)探單元(31A)和第二排第一內(nèi)探單元(31B)，所述第一排第一內(nèi)探單元(31A)和所述第二排第一內(nèi)探單元(31B)交錯配置，所述第二內(nèi)探單元以非參考邊(6)為基準，包括兩排探傷單元第一排第二內(nèi)探單元(32A)和第二排第二內(nèi)探單元(32B)，所述第一排第二內(nèi)探單元(32A)和所述第二排第二內(nèi)探單元(32B)交錯配置，所述第一內(nèi)探單元(31)和第二內(nèi)探單元(32)內(nèi)側(cè)部分交叉重疊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的中厚板自動探傷系統(tǒng)，其特征在于，所述非參考邊邊探移動控制裝置(72)控制所述非參考邊邊探(1)從參考邊(5)開始橫向移動，直到移動到非參考邊(6)后停止，完成頭部探傷，并將非參考邊邊探(1)旋轉(zhuǎn)90度，完成非參考邊(6)探傷，并將非參考邊邊探(1)旋轉(zhuǎn)90度，從非參考邊(6)開始橫向移動，完成尾部探傷，并反向旋轉(zhuǎn)180度，恢復(fù)到初始位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中厚板自動探傷系統(tǒng)，其特征在于，所述參考邊邊探移動控制裝置(73)控制所述參考邊邊探(2)橫向移動到達參考邊(5)處，并完成參考邊探傷，并在探傷結(jié)束后回到初始位置。
5. —種根據(jù)權(quán)利要求l-4任一項所述的中厚板自動探傷方法，其特征在于，包括以下步驟自動探傷控制裝置命令內(nèi)探單元移動控制裝置調(diào)整第一內(nèi)探單元和第二內(nèi)探單元的位置，在鋼板移動到內(nèi)探位置，命令內(nèi)探單元移動控制裝置控制第一內(nèi)探單元和第二內(nèi)探單元完成內(nèi)部探傷；自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置控制非參考邊邊探從參考邊開始橫向移動，直到移動到非參考邊后停止，完成頭部探傷；自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置將非參考邊邊探旋轉(zhuǎn)90度，并命令參考邊邊探移動控制裝置移動參考邊邊探橫向移動到達參考邊處，并同時命令參考邊邊探移動控制裝置和非參考邊邊探移動控制裝置分別控制參考邊邊探和非參考邊邊探落下，完成參考邊和非參考邊的邊部探；自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置將非參考邊邊探旋轉(zhuǎn)90度，完成尾部探傷準備，并命令參考邊邊探移動控制裝置控制參考邊邊探在完成邊部探傷后，復(fù)位，退回到初始位置；自動探傷控制裝置命令非參考邊邊探移動控制裝置移動非參考邊邊探，完成尾部探傷后非參考邊邊探復(fù)位，反向旋轉(zhuǎn)180度，退回到初始位置'
全文摘要
一種中厚板自動探傷系統(tǒng)和方法，包括自動探傷控制裝置、鋼板移動控制裝置、第一內(nèi)探單元、第二內(nèi)探單元和內(nèi)探單元移動控制裝置，所述自動探傷控制裝置命令所述鋼板移動控制裝置移動鋼板，命令所述自動探傷控制裝置控制所述內(nèi)探單元移動控制裝置控制所述第一內(nèi)探單元和所述第二內(nèi)探單元對鋼板進行內(nèi)探；還包括非參考邊邊探、參考邊邊探、非參考邊邊探移動控制裝置和參考邊邊探移動控制裝置；所述自動探傷控制裝置命令所述非參考邊邊探移動控制裝置和所述參考邊邊探移動控制裝置控制所述非參考邊邊探和所述參考邊邊探對鋼板進行頭部探傷、邊部探傷和尾部探傷。從而提供一種提高探傷檢測效率和實用性的中厚板自動探傷系統(tǒng)和方法。
文檔編號G01N29/265GK101776646SQ201010034218
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者郭大勇, 闕開良, 陳斌 申請人:奧瑞視(北京)科技有限公司