本发明涉及机械检测领域，尤其涉及一种基于激光视觉的管段组对检测方法及系统。
背景技术：
1、目前，工业项目的管道预制的智能化需求日益迫切，特别是管段(管子、管件的排列组合而成)的智能化组对需求越来越强烈。
2、管段智能化组对的一个重要一环节是管子-管件、或管件-管件的同心度、组对间隙检测，根据检测结果进行自动纠正性调节。现有或传统的错边量外检测技术：将管子-管件或管件-管件组对在一起后，利用一种特殊错边测量装置在管子-管件或管件-管件的组对处的外部进行外错边量、组对间隙的360度检测或利用机器人+激光视觉在管子-管件或管件-管件的组对处的外部进行外错边量、组对间隙在可达范围的检测。所有这些方法，不适用于内同心度测量和内错量测量，具有一定局限性。
3、内同心度、内错边量和组对间隙直接影响到焊缝的组对质量和打底质量，所以测量焊缝组对的内同心度、内错边量和组对间隙数据至关重要。发明一种能对管段(管子-管件或管件-管件)内同心度、内错边量和组对间隙进行方便、精确测量的方法和系统，对于管道预制的全智能化具有十分重要的意义。
4、现有或传统的特殊错边检测装置外检测技术：利用将管子-管件或管件-管件组对在一起后，利用一种特殊错边量测量装置在管子-管件或管件-管件的组对处的外部进行外错边量、组对间隙的360度检测。因需要环绕管子-管件或管件-管件的组对处的外部进行单测量头的旋转测量或多测量头的不旋转测量，所以其结构复杂、可行性差，适用范围窄，现在市场上尚无成熟产品在销售。
5、现有或传统的机器人+激光视觉外检测技术：利用机器人+激光视觉在管子-管件或管件-管件的组对处的外部进行外错边量、组对间隙在可达范围的检测。所有这些方法，不适用于内同心度和内错量的测量，具有一定局限性。因为机器人的结构所限，无法围绕管段进行360度检测(有效可达范围一般只有90度)，导致外错边量、组对间隙检测点数据不足，无法提供12点钟、3点钟、6点钟、9点钟至少4点的外错边量、组对间隙检测数据，无法根据数据进行上下、前后减少错边量的调节；另由于焊缝的组对间隙过小，激光视觉系统直接对较小的组对间隙进行测量，难度较大。
6、现有的特殊错边量检测装置外检测技术和机器人+激光视觉外检测技术，均无法进行管子-管件或管件-管件的内同心度测量、内错边量和组对间隙的精准测量。由于内同心度、内错边量好坏和组对间隙大小对焊缝的组对质量(点焊)和打底质量有重大影响，但现有或传统的外检测技术存在严重的内在缺陷。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种基于激光视觉的管段组对检测方法及系统，该系统可通过使管子管件间保持第一距离测得精确的内同心度、内错边量，并通过组对组对机头的调整，将内同心度、内错边量值减少到最小值；可通过使管子管件间保持小段距离(暂为10mm)测得精确的坡口间距，并通过组对机头的移动，确保最终获得精准的组对间隙。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于激光视觉的管段组对检测方法，该系统的工作过程包括：
3、s1：采用管段组对机的组对机头夹持第一管道部件，并采用管段组对机的支撑小车承载第二管道部件；通过组对机头的行走调节第一管道部件与第二管道部件相对端面的间距调整至第一间距；采用机器人将激光视觉系统置于两个相对端面之间，分别对两个端面的多个预定点位的空间位置进行测量，并计算第一管道部件、第二管道部件的内同心度值以及内错边量；根据测量结果，通过组对机头调节第一管道部件的位置，使得内同心度值以及内错边量处于预定范围内；
4、s2：通过组对机头的行走将第一管道部件与第二管道部件相对端面的间距调整至第二间距；采用激光视觉系统从外侧测量第一管道部件、第二管道部件的外错边量以及坡口间距，并计算实测得到的坡口间距与理论要求的组对间隙的差值；
5、s3：根据计算结果，通过组对机头的行走将第一管道部件与第二管道部件相对端面的间距调整至第三间距；采用激光视觉系统从外侧测量第一管道部件、第二管道部件的实际组对间隙；
6、s4：根据s3测得的实际组对间隙，自动调整焊接工艺参数后，对第一管道部件、第二管道部件进行多点对称点焊。
7、本发明的进一步改进在于：所述第一管道部件的种类包括管道弯头、法兰、三通、大小头；所述第二管道部件的种类包括直管。
8、本发明的进一步改进在于：所述第一间距为300～600mm；所述第一间距为6～10mm；所述第三间距值为1～3mm。
9、本发明的进一步改进在于：步骤s1中，分别对两个端面的多个预定点位的空间位置进行测量，并计算第一管道部件、第二管道部件的内同心度值和内错边量的过程包括：
10、激光视觉系统的线激光分别在两个端面进行多次拍摄扫描，从而获得多个位置的坡口内边缘的坐标值；通过圆拟合算法得到两个端面的内圆心的坐标、内圆直径；
11、根据两个端面的内圆心的坐标计算所述内同心度值；
12、通过计算两个端面的同一位置的内径值的差值，以获得某个位置的内错边量。
13、本发明的进一步改进在于：测量第一管道部件、第二管道部件的外错边量的过程包括：
14、激光视觉系统的线激光多点正向扫描坡口外侧，从而获取得到多点外坡口两侧的坐标，通过算法分析，可以获得组对完成后的多点管道外错边量。
15、本发明还提供一种基于激光视觉的管段组对检测系统，用于执行上述的基于激光视觉的管段组对检测方法，其包括：
16、管段组对机，包括滑动设置在第一轨道上的组对机头以及支撑小车；其中，组对机头具有用于夹持第一管道部件的卡盘；
17、机器人，滑动设置在与所述第一轨道平行的第二轨道上，所述机器人的用于驱动激光视觉系统。
18、本发明的进一步改进在于：所述机器人为六轴机械臂。
19、本发明提供的装置具有以下技术效果：
20、1.通过本基于激光视觉的管段组对检测系统，可以方便地实现管子管件间的内同心度、内错边量智能检测和坡口间距(组对间隙)智能检测，为管道预制的全智能化打下坚石基础，具有重大的社会意义
21、2.根据获得的内同心度、内错边量和坡口间距精准检测结果，通过组对组对机头的精准调节和移动，可将内同心度、内错边量值调整到最小值，将组对间隙保留至最精准值，从而可大大提高组对质量、大大提高点焊和打底焊接质量。
22、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
1.一种基于激光视觉的管段组对检测方法，该系统的工作过程包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的管段组对检测方法，其特征在于：所述第一管道部件(20)的种类包括管道弯头、法兰、三通、大小头；所述第二管道部件(21)的种类包括直管。
3.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的管段组对检测方法，其特征在于：所述第一间距为300～600mm；所述第一间距为6～10mm；所述第三间距值为1～3mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的管段组对检测方法，其特征在于：步骤s1中，分别对两个端面的多个预定点位的空间位置进行测量，并计算第一管道部件(20)、第二管道部件(21)的内同心度值和内错边量的过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于激光视觉的管段组对检测方法，其特征在于：测量第一管道部件(20)、第二管道部件(21)的外错边量的过程包括：
6.一种基于激光视觉的管段组对检测系统，用于执行权利要求1至5中任一所述的基于激光视觉的管段组对检测方法，其特征在于包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的管段组对检测系统，其特征在于：所述机器人(30)为六轴机械臂。
