基于机器视觉的新型钢管管端矫圆设备及工艺研究

发布时间：2024-11-20 21:06

　　管道运输是现代社会不可或缺的运输方式。管件由于管端椭圆度的存在而引起的对接焊缝缺陷是造成管件失效的主要原因之一,因此需要对管端椭圆度不达标的管件进行管端矫圆处理。目前常用的矫圆方式有:机械扩径、定径整圆、过弯矫圆、滚弯矫圆等。本文对内撑式过弯矫圆工艺进行研究,设计了基于机器视觉的新型管端矫圆设备,主要研究内容包括:首先,根据过弯矫圆不改变管件周向尺寸的特点及胀形理论得出过弯矫圆前后管件壁厚不变的结论;建立大口径管件内撑式过弯矫圆的力学模型,分析整管矫圆和长管管端矫圆过程中管坯的应力分布情况;根据弹复规律制定矫圆控制策略,为实际矫圆过程提供了理论指导。其次,通过改变管件、模具的参数分析管件及模具参数对过弯矫圆过程的影响。再次,完成了矫圆装置的结构设计及其主要零部件的选型。并使用有限元软件ANSYS Workbench对关键零部件进行强度校核。最后,完成了适用于管件管端识别的机器视觉系统的设计。选择了合理的图像采集装置,制定了合理的图像处理流程,选择了合适的摄像机标定方法和椭圆拟合方法,并使用MATBLE软件对拍摄的管端图像依据制定的图像处理流程进行处理,验证了该视觉系统的可行性。并对所拍摄...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1扩径工艺原理图

1-管坯2-扇形模具3-斜块4-楔形体5-扩径轴图1-1扩径工艺原理图械扩径既可以用于管件管端扩径又可以用于全长扩径。由于机械扩径，学者对其研究的也较多。无论是扩径参数、模具参数对扩径工艺的矫圆的弹复规律等均有许多学者进行过详细研究。如：郭宝峰等人分扩径行程的主要影响....

图1-2定径整圆缩径过程示意图

a)初始阶段b)整圆阶段c)缩径阶段d)卸载回弹阶段图1-2定径整圆缩径过程示意图a)初始阶段b)整圆阶段c)扩径阶段d)卸载回弹阶段图1-3定径整圆扩径过程示意图1.3.3过弯矫圆工艺贺幼良提出了一种矫圆方法：对椭圆度不达标的管件沿其长轴方....

图1-3定径整圆扩径过程示意图

a)初始阶段b)整圆阶段c)扩径阶段d)卸载回弹阶段图1-3定径整圆扩径过程示意图1.3.3过弯矫圆工艺贺幼良提出了一种矫圆方法：对椭圆度不达标的管件沿其长轴方向对径加压，长轴变短，短轴变长，直至其长轴变成新的短轴时让其卸载回弹。测量所得到管件的管端参数，得到....

图1-4过弯矫圆原理图

图1-4过弯矫圆原理图b)整圆阶段c)缩径阶段图1-5外压式过弯矫圆过程图F

本文编号：4012357