一種管道焊接數(shù)字化管理方法及其系統(tǒng) 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字化焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種管道焊接數(shù)字化管理方法及其系統(tǒng)。 背景技術(shù) [0002] 焊接管道是指用鋼帶或鋼板彎曲變形為圓形、方形等形狀后再焊接成的、表面有接縫的鋼管，焊接管道采用的坯料是鋼板或帶鋼，隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，焊縫質(zhì)量不斷提高，焊接管道的品種規(guī)格日益增多，并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接管道比無縫鋼管成本低、生產(chǎn)效率高。 [0003] 管道焊接通常的工藝為進(jìn)行外圈焊接，然而，對(duì)于一些管壁厚度較大的管道來說，單面焊接易出現(xiàn)焊不透的不良，因此需要在管道對(duì)接處進(jìn)行雙面焊接，然而管內(nèi)焊接，由于難以觀察，往往易出現(xiàn)焊接對(duì)接位置對(duì)不準(zhǔn)的問題，而現(xiàn)有技術(shù)中在焊接位置對(duì)接出現(xiàn)較大偏差難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，直接進(jìn)行焊接會(huì)影響管內(nèi)焊縫的質(zhì)量，進(jìn)而影響管道焊接的質(zhì)量，且難以對(duì)焊接設(shè)備定位機(jī)構(gòu)的運(yùn)行故障進(jìn)行預(yù)先識(shí)別，不能對(duì)焊接設(shè)備的定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)的校準(zhǔn)。 發(fā)明內(nèi)容 [0004] 為解決上述技術(shù)問題，提供一種管道焊接數(shù)字化管理方法及其系統(tǒng)，本技術(shù)方案解決了上述的現(xiàn)有技術(shù)中在焊接位置對(duì)接出現(xiàn)較大偏差難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，直接進(jìn)行焊接會(huì)影響管內(nèi)焊縫的質(zhì)量，進(jìn)而影響管道焊接的質(zhì)量，且難以對(duì)焊接設(shè)備定位機(jī)構(gòu)的運(yùn)行故障進(jìn)行預(yù)先識(shí)別，不能對(duì)焊接設(shè)備的定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)的校準(zhǔn)的問題。 [0005] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： [0006] 一種管道焊接數(shù)字化管理方法，包括： [0007] 采集管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并基于管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)計(jì)算管道各處的內(nèi)徑，獲取管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)； [0008] 基于管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)，確定管道的待焊接位置； [0009] 基于管道的待焊接位置兩端的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲取管道的對(duì)位數(shù)據(jù)； [0010] 基于管道的歷史對(duì)位數(shù)據(jù)判斷管道的焊接對(duì)位是否滿足管道焊接定位要求，若是，則輸出定位合格信號(hào)至焊接機(jī)構(gòu)，由焊接機(jī)構(gòu)進(jìn)行管道內(nèi)部焊接，若否，則輸出定位不合格信號(hào)至報(bào)警機(jī)構(gòu)，由報(bào)警機(jī)構(gòu)輸出警告信息； [0011] 基于若干個(gè)已焊接管道的對(duì)位數(shù)據(jù)判斷定位機(jī)構(gòu)是否滿足穩(wěn)定對(duì)位要求，若是，則不做輸出，若否，則判定定位機(jī)構(gòu)存在定位故障隱患，輸出預(yù)警信號(hào)至報(bào)警機(jī)構(gòu)，由報(bào)警機(jī)構(gòu)輸出預(yù)警信息。 [0012] 優(yōu)選的，所述采集管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并基于管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)計(jì)算管道各處的內(nèi)徑，獲取管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)具體包括： [0013] 以管道焊接伸入端邊緣圓心位置作為原點(diǎn)，以管道軸線方向作為Y軸，以水平面作為XOY平面，建立空間直角坐標(biāo)系，作為基準(zhǔn)坐標(biāo)系； [0014] 將管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)輸入基準(zhǔn)坐標(biāo)系，獲取管道內(nèi)周表面點(diǎn)云在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)； [0015] 按照內(nèi)徑計(jì)算公式，計(jì)算管道內(nèi)周表面點(diǎn)到Y(jié)軸的距離均值，作為管道內(nèi)徑； [0016] 其中，所述內(nèi)徑計(jì)算公式具體為： [0017] [0018] 式中， 為Y坐標(biāo)為y處的管道內(nèi)徑，為Y坐標(biāo)為y處的內(nèi)周表面點(diǎn)云總數(shù)， 為Y坐標(biāo)為y處的第i個(gè)內(nèi)周表面點(diǎn)云的X軸坐標(biāo)， 為Y坐標(biāo)為y處的第i個(gè)內(nèi)周表面點(diǎn)云的Z軸坐標(biāo)。 [0019] 優(yōu)選的，所述基于管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)，確定管道的待焊接位置具體包括： [0020] 基于管道內(nèi)徑粗糙度，確定檢定水平值，所述管道內(nèi)徑粗糙度越大，檢定水平值越大； [0021] 基于檢定水平值從格拉布斯表中查取管道篩選臨界標(biāo)準(zhǔn)； [0022] 基于篩選公式，計(jì)算管道的待焊接位置的Y軸坐標(biāo)； [0023] 其中，所述篩選公式具體為： [0024] [0025] 式中， 為Y坐標(biāo)為 處的管道內(nèi)徑，為所有管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)的平均值，為所有管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差， 為管道篩選臨界標(biāo)準(zhǔn)； [0026] 若滿足篩選公式，則 為管道的待焊接位置的Y軸坐標(biāo)。 [0027] 優(yōu)選的，所述基于管道的待焊接位置兩端的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲取管道的對(duì)位數(shù)據(jù)具體包括： [0028] 記管道的待焊接位置的Y軸坐標(biāo)為y0，記管道的待焊接位置兩端最近的管道內(nèi)周表面點(diǎn)云的Y軸坐標(biāo)分別為y1和y2； [0029] 通過對(duì)位偏差計(jì)算公式，計(jì)算管道對(duì)位偏差指標(biāo)； [0030] 篩選出管道對(duì)位偏差指標(biāo)最大值，作為管道的對(duì)位數(shù)據(jù)； [0031] 其中，所述對(duì)位偏差計(jì)算公式具體為： [0032] [0033] 式中， 為第i個(gè)管道對(duì)位偏差指標(biāo)， 為Y坐標(biāo)為y1處的第i個(gè)內(nèi)周表面點(diǎn)云的X軸坐標(biāo)， 為Y坐標(biāo)為y1處的第i個(gè)內(nèi)周表面點(diǎn)云的Z軸坐標(biāo)， 為Y坐標(biāo)為y2處的第i個(gè)內(nèi)周表面點(diǎn)云的X軸坐標(biāo)， 為Y坐標(biāo)為y2處的第i個(gè)內(nèi)周表面點(diǎn)云的Z軸坐標(biāo)。 [0034] 優(yōu)選的，所述基于管道的歷史對(duì)位數(shù)據(jù)判斷管道的焊接對(duì)位是否滿足管道焊接定位要求具體包括： [0035] 判斷管道的對(duì)位數(shù)據(jù)是否大于偏差標(biāo)準(zhǔn)預(yù)設(shè)值； [0036] 若是，則判定為管道的焊接對(duì)位不滿足管道焊接定位要求； [0037] 若否，則判定為管道的焊接對(duì)位滿足管道焊接定位要求。

1.一種管道焊接數(shù)字化管理方法，其特征在于，包括： 采集管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并基于管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)計(jì)算管道各處的內(nèi)徑，獲取管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)； 基于管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)，確定管道的待焊接位置； 基于管道的待焊接位置兩端的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲取管道的對(duì)位數(shù)據(jù)； 基于管道的歷史對(duì)位數(shù)據(jù)判斷管道的焊接對(duì)位是否滿足管道焊接定位要求，若是，則輸出定位合格信號(hào)至焊接機(jī)構(gòu)，由焊接機(jī)構(gòu)進(jìn)行管道內(nèi)部焊接，若否，則輸出定位不合格信號(hào)至報(bào)警機(jī)構(gòu)，由報(bào)警機(jī)構(gòu)輸出警告信息； 基于若干個(gè)已焊接管道的對(duì)位數(shù)據(jù)判斷定位機(jī)構(gòu)是否滿足穩(wěn)定對(duì)位要求，若是，則不做輸出，若否，則判定定位機(jī)構(gòu)存在定位故障隱患，輸出預(yù)警信號(hào)至報(bào)警機(jī)構(gòu)，由報(bào)警機(jī)構(gòu)輸出預(yù)警信息； 其中，所述采集管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并基于管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)計(jì)算管道各處的內(nèi)徑，獲取管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)具體包括： 以管道焊接伸入端邊緣圓心位置作為原點(diǎn)，以管道軸線方向作為Y軸，以水平面作為XOY平面，建立空間直角坐標(biāo)系，作為基準(zhǔn)坐標(biāo)系； 將管道內(nèi)部點(diǎn)云數(shù)據(jù)輸入基準(zhǔn)坐標(biāo)系，獲取管道內(nèi)周表面點(diǎn)云在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)； 按照內(nèi)徑計(jì)算公式，計(jì)算管道內(nèi)周表面點(diǎn)到Y(jié)軸的距離均值，作為管道內(nèi)徑； 其中，所述內(nèi)徑計(jì)算公式具體為： 式中， 為Y坐標(biāo)為y處的管道內(nèi)徑，為Y坐標(biāo)為y處的內(nèi)周表面點(diǎn)云總數(shù)， 為Y坐標(biāo)為y處的第i個(gè)內(nèi)周表面點(diǎn)云的X軸坐標(biāo)， 為Y坐標(biāo)為y處的第i個(gè)內(nèi)周表面點(diǎn)云的Z軸坐標(biāo)； 所述基于管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)，確定管道的待焊接位置具體包括： 基于管道內(nèi)徑粗糙度，確定檢定水平值，所述管道內(nèi)徑粗糙度越大，檢定水平值越大； 基于檢定水平值從格拉布斯表中查取管道篩選臨界標(biāo)準(zhǔn)； 基于篩選公式，計(jì)算管道的待焊接位置的Y軸坐標(biāo)； 其中，所述篩選公式具體為： 式中， 為Y坐標(biāo)為 處的管道內(nèi)徑，為所有管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)的平均值，為所有管道內(nèi)徑數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差， 為管道篩選臨界標(biāo)準(zhǔn)； 若滿足篩選公式，則 為管道的待焊接位置的Y軸坐標(biāo)； 所述基于管道的待焊接位置兩端的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲取管道的對(duì)位數(shù)據(jù)具體包括： 記管道的待焊接位置的Y軸坐標(biāo)為y0，記管道的待焊接位置兩端最近的管道內(nèi)周表面點(diǎn)云的Y軸坐標(biāo)分別為y1和y2； 通過對(duì)位偏差計(jì)算公式，計(jì)算管道對(duì)位偏差指標(biāo)； 篩選出管道對(duì)位偏差指標(biāo)最大值，作為管道的對(duì)位數(shù)據(jù)； 其中，所述對(duì)位偏差計(jì)算公式具體為：