(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211113017.9 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 中建安装集团有限公司 地址 210023 江苏省南京市栖霞区文澜路6 号 (72)发明人 鲍亮亮　严文荣　徐艳红　张新明　 蒋俊　樊云博　 (74)专利代理 机构 北京艾纬铂知识产权代理有 限公司 16101 专利代理师 吴亚兰 (51)Int.Cl. G01B 11/00(2006.01) G06F 17/10(2006.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 石化工艺管道组对偏差智能识别与自动修 正方法和系统 (57)摘要 本发明提出一种石化工艺管道组对偏差智 能识别与自动修正方法， 包括设定管材试件组对 的偏差范围； 视觉传感系统获取至少一种管材试 件的端面的尺寸数据， 输送至偏差数据识别系 统； 所述偏 差数据识别系统将 至少两个同种管材 试件组成虚拟组对， 将所述管材试件的尺寸数据 与管材标准尺寸数据库之间进行比对得到管材 试件的偏 差； 或将两种不同管材试件组成虚拟组 对， 比较组对中不同种管材之间的端面尺寸； 分 析并判断所述管材试件或所述虚拟组对的偏差 是否在设定范围以内， 记录偏 差数据并不断反复 自动计算偏 差加工修正量； 偏 差加工修正系统对 所述管材试件端面进行自动加工直至偏差在所 述管材试件的设定范围内。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115523832 A 2022.12.27 CN 115523832 A 1.一种石化工艺管道组对偏差智能识别与自动修 正方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1， 设定管 材试件组对的偏差范围； 步骤2， 视觉传感系统获取至少一种管材试件的端面的尺寸数据， 输送至偏差数据识别 系统； 步骤3， 所述偏差数据识别系统将至少两个同种管材试件组成虚拟组对， 将所述管材试 件的尺寸数据与管材标准尺寸数据库之 间进行比对得到管材试件的偏差； 或将两种不同管 材试件组成虚拟组对， 比较组对中不同种 管材之间的端面尺寸； 分析并判断所述管材试件 或所述虚拟组对的偏差是否在设定范围以内； 步骤4， 若所述虚拟组对的偏差超过设定范围， 所述偏差数据识别系统记录偏差数据并 自动计算偏差加工修 正量； 步骤5， 通过偏差加工修正系统根据所述偏差加工修正量对所述管材试件端面进行自 动加工； 步骤6， 所述偏差数据识别系统对加工后的管材试件进行二次校核， 对于偏差仍超过设 定范围的所述管材试件进行二次修正， 重复执行步骤2 ‑步骤5直至偏差在所述管材试件的 设定范围内。 2.如权利要求1所述的石化工艺管道 组对偏差智能识别与自动 修正方法， 其特征在于： 将至少两个同种管材试件组成虚拟组对， 将所述管材试件的尺寸数据与管材标准尺寸数据 库之间进 行比对得到管材试件的偏差包括： 将所述管材试件的每一个的径向尺寸的最大值 和最小值分别与管 材标准尺寸数据库中的相应管 材标准尺寸进行比对。 3.如权利要求1或2所述的石化工艺管道组对偏差智能识别与自动 修正方法， 其特征在 于： 将两种不同管材试件组成虚拟组对， 比较组对中不同种管材之 间的端面尺 寸， 分析并判 断所述虚拟组对的偏差是否在设定范围以内， 具体包括： 所述虚拟组对中包括第一管材和 第二管材， 分别确定虚拟组对中所述第一管材和所述第二管材各自的最大偏差尺寸； 通过 虚拟组对自动计算第一管材和 第二管材之 间的最小组对偏差， 并判断所述最小组对偏差是 否在所设定的组对偏差范围之内。 4.如权利要求3所述的石化工艺管道 组对偏差智能识别与自动 修正方法， 其特征在于： 选择以第一管材作为基准， 自动计算所述第二管材 的偏差加工修正量； 或者选择以所述第 二管材作为基准， 自动计算所述第一管 材的偏差加工修 正量。 5.如权利要求2所述的石化工艺管道 组对偏差智能识别与自动 修正方法， 其特征在于： 所述偏差加工修正量的计算方式具体包括： 所述管材试件某特定位置x处的端面尺寸偏差 Dx计算公式如下： 其中Rxo为点阵重构后x处的管材端面外径， Pxi为点阵重构后x处的管材端面内径， Rb为 理想管材端面基准半径， Ro为理想管材端面外径， Ri为理想管材端面内径； 当Dx＞0时， x处 为正偏差； 当Dx＝0时， x处为 零偏差； 当Dx＜0时， x处为负 偏差； 所述偏差加工修 正量Da， 计算公式如下：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115523832 A 2其中Dpmax为最大正偏差， Dnmin为最小负偏差， Dt为设置的偏差容 错量。 6.如权利要求4所述的石化工艺管道 组对偏差智能识别与自动 修正方法， 其特征在于： 所述偏差加工修正量的计算包括： 通过系统虚拟组对， 保持第一种管材试件不动， 转动第二 种管材， 自动计算第二种管材试件转动角 β 在[0 °,359°)的第一种管材试件与第二种管材的 最大组对偏差Dβ max， 并自动识别其中的最小值， 即为第一种管材与第二种管材的最小组对 偏差 Dmin＝MIN[Dβ max]； 偏差加工修 正量Da， 计算公式如下： Dt为设置的偏差容 错量； 或者通过系统虚拟组对， 保持第 二种管材试件不动， 转动第 一种管材， 自动计算第一种 管材试件转动角β 在[0 °,359°)的第一种管材试件与第二种管材的最大组对偏差Dβ max， 并自 动识别其中的最小值， 即为第一种管 材与第二种管 材的最小组对偏差 Dmin＝MIN[Dβ max]； 偏差加工修 正量Da， 计算公式如下： Dt为设置的偏差容 错量。 7.如权利要求1所述的石化工艺管道 组对偏差智能识别与自动 修正方法， 其特征在于： 视觉传感系统包括三维扫描仪、 微型计算机、 配套 软件及支撑结构； 所述视觉传感系统用于 获取管材试件的端面的尺寸数据， 其中所述三维扫描仪用于采集管材端面的视觉信号， 所 述微型计算机用于通过配套软件进行三维点阵模型重建， 计算 述管材试件端面尺寸。 8.如权利要求1所述的石化工艺管道 组对偏差智能识别与自动 修正方法， 其特征在于： 所述加工修正系统包括切削系统， 所述视觉传感系统、 偏 差数据识别系统、 偏差加工修正系 统同时搭 载在机械运动控制系统上。 9.如权利要求1所述的石化工艺管道 组对偏差智能识别与自动 修正方法， 其特征在于： 所述管材试件至少包括管道钢管、 法兰或弯头 。 10.一种石化工艺管道组对偏差智能识别与自动 修正系统， 该系统包括视觉传感系统、 偏差数据识别系统和偏差加工修 正系统， 其特 征在于： 所述视觉传感系统用于获取至少一种管材试件的端面的尺寸数据， 将所述端面尺寸数 据输送至偏差数据识别系统； 所述偏差数据识别系统用于将至少两个同种管材试件组成虚拟组对， 将所述管材试件 的尺寸数据与管材标准尺寸数据库之 间进行比对得到管材试件的偏差； 或将两种不同管材 试件组成虚拟组对， 比较组对中不同种 管材之间的端面尺寸； 分析并判断所述管材试件或 所述虚拟组对的偏差是否在设定范围以内； 若所述虚拟组对的偏差超过设定范围， 所述偏 差数据识别系统用于记录偏差数据并自动计算偏差加工修正量； 所述偏差数据识别系统还 对加工后的管材试件进行二次校核， 对于偏差仍超过设定范围的所述管材试件进 行二次修 正， 直至偏差在所述管 材试件的设定范围内；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115523832 A 3