对接焊接的无接触检查的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于塑料管和配件(fitting)的对接(butt)焊接的无接触检查的装置及方法，其中装置具有载体装置、照明单元、以及至少一个传感器，其中管端借助于已知的对接焊接方法来焊接，并且焊缝的无接触检查和管端或配件端的可选检查在焊接之前借助于传感器来执行。
【背景技术】
[0002]对接焊接的检查用来确保焊接的质量。哪一种方法用于使管或配件对接焊接都不起作用，不论其是否借助于无接触IR焊接方法、借助于通过触碰热镜的经典对接焊接方法、或另一方法。根据待焊接的管或配件，即，其大小、其塑料、应用的焊接技术等，焊缝都将具有可目视检查的特定形状或尺寸。存在与其对应的指南或标准，指南或标准联系管或配件和焊接性质精确地限定了接缝必须看起来怎样或可允许的大小必须为怎样，以便它们满足要求。到现在为止，人工目视判断常由负责任的技术人员来执行，他们基于对其已知的标准和指南来比较和判断所得的焊缝。
[0003]在此情况下，不利的是由技术人员作出判断是非常耗时的，并且因此非常昂贵的。另外，此类判断也并非始终相同，因为人为因素起到显著的作用，并且检查并非总是由同一技术人员执行。
[0004]JP 2000289115 A公开了一种借助于超声波传感器的塑料管的焊接的检查，由此还可实现关于不可见的内部中的管壁的熔化的陈述。
[0005]高花费在此检查中是不利的，因为此类检查是非常耗时的，尤其因为焊接在可举行此类检查之前必须为完全冷的，这对于具有多样的焊缝的管线的安装而言并不理想。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种装置和与其相关联的方法，其使得能够在对接焊接的塑料管的情况下进行焊接的非破坏或无接触的一致质量检查，而没有由较高的时间花费所导致的经济缺点。
[0007]此目的根据本发明来实现，在于用于焊接的无接触检查的传感器为电子感光传感器，优选地数码相机，并且无接触检查借助于电子感光传感器来执行，优选地数码相机。
[0008]根据本发明的装置包含载体装置，其中载体装置根据装置的应用或其使用的领域来设计和具体化，由此根据本发明的装置可制造为自主(autonomous)检查装置，或可实施为模块，其可改造(retrofit)来用于现有的对接焊接机器。
[0009]当然，根据本发明的装置还可实施为使得其已经固定地整体结合在对接焊接机器上。
[0010]根据本申请，操作单元也可提供或可省略，因为可能地可使用焊接机器的操作单
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[0011]另外，装置具有照明单元，以在检查期间照亮焊缝或管端，或借助于传感器的记录，以便焊缝或焊珠以及管端的轮廓在焊接过程之前可清楚地识别。
[0012]传感器或数码相机进行焊接或焊缝的记录，并且还在焊接之前进行待焊接的管端的记录。具有紧凑构造的CCD传感器、CMOS传感器或从现有技术已知的另一电子感光传感器可安装来作为电子感光传感器。当然，还可使用数码相机，因为这些常包含此类传感器。另外，从现有技术已知的数码相机小到它们可使用而对于本发明没有问题。焊缝或管端的记录可作为胶片或连续地运行，或还可取得个别的图像记录，个别地取得的图像记录可在焊缝的检查期间个别地选定。传感器或数码相机布置成以便其可移动或在传感器载体上移动，或如果需要的话就可因此对准。
[0013]作为优选实施例，根据本发明的装置具有传感器载体。传感器优选地布置在传感器载体上，并且传感器载体继而又布置在载体装置上。
[0014]有利的是，如果传感器载体布置成以便其可在载体装置上移动或旋转，则传感器载体因此可在载体装置上围绕轴线旋转，其中载体装置形成固定底座。
[0015]本发明的区别在于传感器载体可围绕管或焊接部旋转360°。布置在传感器载体上的传感器因此也围绕管移动，并且可在焊接之前记录或检查整个焊缝或管端。
[0016]传感器载体优选地具有C形形状。这使传感器载体能够围绕管圆周简单定位，在于C形形状的传感器载体在管圆周上移动，因为C形形状的开口是足够大的，可使用根据本发明的装置来检查的最大管直径可推过C形形状的开口，或传感器载体可在管之上推动。待焊接的管端然后由传感器载体同心地包围。传感器载体的此形状使传感器载体且因此还使传感器能够环绕管或焊缝360°。
[0017]传感器优选地布置在传感器载体上，使得传感器的观察角或视场使其能够使用根据本发明的同一装置来获取和检查不同的管大小，而不必执行装置的改动或调整。如已经描述的那样，传感器优选地布置在传感器载体上，以便其为可动的，优选地可枢转，由此传感器的微调是可能的。
[0018]传感器优选地以证实的方式在管圆周上切向地对准，如上文已经描述的那样，可使用一个装置或一个传感器设置来获取尽可能多的管的大小。
[0019]另外有利的是如果照明单元也布置成在至传感器载体上的传感器的限定的距离处，并且还围绕管或焊缝移动。优选实施例在于照明单元布置在传感器载体上，使得其形成用于传感器的背光。
[0020]将注意的是，在其中照明单元用作背光的优选实施例的情况中，装置可适用的不同的管直径也可在这里覆盖。也就是说，在装置上可检查到的最小和最大直径的情况下，其形成用于传感器的背光。照明单元因此优选地实施为光屏，即，照明单元延伸过特定范围。照明单元布置在传感器载体上，其中传感器载体优选地具有C形形状，在C形形状上延伸过特定长度，以便任何管直径因此都可由光屏良好地照亮。光屏尤其可分段地开启或关闭，以便在各个情况下，仅光屏的区段被照亮，这形成了用于传感器的最佳背光。例如，LED可用于照明单元，其沿传感器载体布置，使得它们形成光屏并且可分段地开启或关闭。
[0021]优选实施例在于根据本发明的装置具有镜，其中镜优选地布置在传感器载体上。有利的是如果镜布置成以便其可在传感器载体上移动，这使镜能够微调。镜使用来扩大传感器与待记录的焊缝之间的光程(optical path)。另外，传感器与焊缝之间的观察角是变化的。在根据本发明的装置的此实施例中，传感器并未直接切向地定向在管圆周上，而是其经由镜来间接切向地定向在管线圆周上。已经示出为有利的是，镜和/或传感器布置成使得它们可在传感器载体上移动，以便可执行微调。照明单元布置成使得形成背光，即，背光切向地照射在管圆周上，并且直接地照射到镜中，镜将光再引导至传感器。背光与切向地照亮的焊缝之间的距离因此像没有镜那样保持相等，但在进行记录的位置处的在传感器或数码相机与焊缝或管圆周之间的距离与没有镜的布置相比是扩大的。背光的可察觉的宽度因此扩大，并且使得能够进行整个焊缝的照明或借助于背光来覆盖焊珠的整个宽度，由此焊缝从后方完全地照亮，假设背光至焊缝的距离保持恒定。这继而用于在记录期间清楚地识别和获得焊缝或焊珠的轮廓。
[0022]根据本发明的装置的另一实施例在于照明单元布置为传感器载体上的入射灯，并且传感器或数码相机还垂直地或大致垂直于管线或焊缝的外直径来定向。因此，传感器大致垂直地对准，以便可避免焊缝上的照明单元的反射，由此所得的记录是更清楚的。待检查的位置的表面成分可通过传感器和照明单元的此布置来确定。其中，带有背光的切向或间接切向的传感器的实施例以及带有入射光的垂直于圆周定向的传感器的实施例可组合且又分离地布置在传感器载体上。
[0023]用