CN102735699A

CN102735699A - 用于x射线探伤后处理的定位标识系统

Info

Publication number: CN102735699A
Application number: CN2012102044240A
Authority: CN
Inventors: 杨侠; 刘丰良; 杨清
Original assignee: Wuhan Institute of Technology
Current assignee: Wuhan Institute of Technology
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: CN102735699B

Abstract

一种用于X射线探伤后处理的定位标识系统，包括机体底座、二维导轨机构、激光打标机构、数控系统、计算机和图像采集器；机体底座上设有用于放置待测工件的工作台，工作台表面设有三个不共线的点铅标；二维导轨机构包括纵向导轨机构和横向导轨机构，两导轨机构分别包括导轨、丝杠、滑块、电机和位置控制单元，纵向导轨机构设置于机体底座上，横向导轨机构设置于纵向导轨机构的滑块上；激光打标机构与计算机连接并设置于横向导轨机构的滑块下端；数控系统与纵向导轨机构和横向导轨机构的位置控制单元以及计算机分别连接，用于根据计算机的指令控制纵向导轨机构和横向导轨机构的动作；图像采集器与计算机连接，用于采集X射线底片信息。

Description

用于X射线探伤后处理的定位标识系统

技术领域

本发明涉及无损检测领域中的X射线探伤，具体地指一种用于X射线探伤后处理的定位标识系统。

背景技术

X射线作为目前无损探伤中最为重要的手段之一，在工业领域中被广泛应用于零部件探伤环节。其一般流程是，工件经X射线探伤拍片后，由专业技术人员对所拍底片进行解读分析，在底片上找出工件对应的缺陷位置，然后由工人根据底片及确定的缺陷位置在工件上进行相应物理标识，最后根据物理标识对工件进行缺陷修复及处理。

如上所述，目前工件上缺陷位置标识主要依赖人工操作，即通过人工比对底片和实物工件，力所能及准确地在工件上找出缺陷位置，然后人工划出物理标记。一方面，由于底片是X射线透射工件投影而形成的平面图像，而工件多为空间结构，人工采用平面图像底片比照空间结构工件来寻找工件上的缺陷位置，很容易发生错位而造成标识位置偏差，进而影响到后续对工件真实缺陷的判断及修复处理；另一方面，人工通过X射线探伤底片来标识工件缺陷点存在主观标准不一致、标识效率低等一系列问题，且对大批量工件采用人工比照标识存在劳动强度大、易疲劳等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种用于X射线探伤后处理的定位标识系统，能够在人工读片的基础上，准确、快速地实现工件的缺陷标识。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于X射线探伤后处理的定位标识系统，包括机体底座、二维导轨机构、激光打标机构、数控系统、计算机和图像采集器；所述机体底座上设有用于放置待测工件的工作台，工作台表面设有三个不共线的点铅标，用于缺陷位置的定位；所述二维导轨机构包括纵向导轨机构和横向导轨机构，纵向导轨机构和横向导轨机构分别包括导轨、丝杠、滑块、电机和位置控制单元，纵向导轨机构设置于机体底座上，横向导轨机构设置于纵向导轨机构的滑块上；所述激光打标机构与计算机连接并设置于横向导轨机构的滑块下端，用于在二维导轨机构的驱动下移动至工作台表面任一坐标位置的上方以对待测工件进行缺陷标识；所述数控系统与纵向导轨机构和横向导轨机构的位置控制单元以及计算机分别连接，用于根据计算机的指令控制纵向导轨机构和横向导轨机构的动作；所述图像采集器与计算机连接，用于采集X射线底片信息。

上述技术方案中，所述工作台为可移动式工作台，可移动式工作台通过耦合机构安装于机体底座上。

进一步地，所述耦合机构为分别设置于可移动式工作台和机体底座上且相匹配的凹槽与凸台或者孔与柱。

上述技术方案中，所述工作台上设有至少三个卡爪，用于固定待测工件。

上述技术方案中，所述激光打标机构包括激光器、自动调焦模块、电气模块和激光打标头。

与现有完全依赖人工操作的定位标识方式相比，本发明的有益效果在于：图像采集器和计算机的设置，能够利用图像处理技术进行缺陷位置的精确定位；激光打标机构设置于二维导轨机构上，并利用数控系统对激光打标机构的操作位置进行定位，使得定位标识的操作更准确、快捷，采用该系统显著提高了工作效率，降低了劳动强度和对操作人员的技术要求。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1实施例中一种耦合结构的示意图。

图4为固定有待测工件的可移动式工作台安装于机体底座时的俯视图。

图5为探伤后的X射线底片示意图。

图中：1—机体底座，2—可移动式工作台，3—卡爪，4—待测工件，5—铅标，6—凹槽，7—凸台，8—纵向导轨机构，9—横向导轨机构，10—激光打标机构，11—数控系统，12—计算机，13—图像采集器，14—X射线底片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明的一种用于X射线探伤后处理的定位标识系统，包括机体底座1、可移动式工作台2、二维导轨机构、激光打标机构10、数控系统11、计算机12和图像采集器13。

可移动式工作台2通过耦合机构安装于机体底座1上。为使安装就位后的可移动式工作台2没有纵、横方向的自由度，要求耦合机构不存在空间上的对称面。如图2和图3所示，本实施例中的耦合机构为可移动式工作台2底部的凹槽6和机体底座1上的凸台7，二者凸凹匹配。在可移动式工作台2上设有三个不共线的点铅标5P₁、P₂和P₃和四个卡爪3，铅标5用于待测工件4上缺陷位置的定位，卡爪3则用于将待测工件4固定在可移动式工作台2上表面。

二维导轨机构也安装于机体底座1上，包括纵向导轨机构8和横向导轨机构9，每套导轨机构分别包括导轨、丝杠、滑块、电机和位置控制单元等。纵向导轨机构8设置于机体底座1上，横向导轨机构9设置于纵向导轨机构8的滑块上，可随纵向导轨机构8的滑块作纵向平移。纵向导轨机构8和横向导轨机构9的位置控制单元与数控系统11连接通信，数控系统11与计算机12连接通信，于是，根据计算机12的指令由数控系统11控制纵向导轨机构8和横向导轨机构9的动作。

激光打标机构10与计算机12连接通信并设置于上述横向导轨机构9的滑块下端，在计算机12控制下能够在二维导轨机构的驱动下移动至可移动式工作台2表面任一坐标位置的上方以对待测工件4进行缺陷标识。即，纵向导轨机构8的滑块受丝杠作用在机体底座1上作纵向运动，横向导轨机构9的滑块受丝杠的导向作用带动激光打标机构10作横向运动，激光打标机构10的二维平面运动由纵向导轨机构8与横向导轨机构9运动复合而成。激光打标机构10包括激光器、自动调焦模块、电气模块和激光打标头，其中，自动调焦模块包括激光打标头伸缩机构及光学变焦组件，伸缩机构实现激光打标头与待测工件4间的距离调整，光学变焦组件实现激光头在待测工件4表面聚焦。

计算机12设置有与图像采集器13相匹配的数据接口，图像采集器13采集X射线底片14信息，控制软件安装于计算机上，控制软件主要包括X射线底片图像信息处理单元、平面图像点坐标计算单元和激光打标信息管理单元。X射线底片图像信息处理单元作为X射线底片信息处理平台，主要功能是接收并显示来自图像采集器13的数字图像，同时具有降噪、亮度对比度调节、边缘增强及提取等图像处理功能；平面图像点坐标计算单元功能是获取3个铅标5点位置坐标和根据3个铅标5点坐标计算出图像中指定点P的位置坐标。

利用本定位标识系统的操作步骤主要包括：

1、将待测工件4放置于可移动式工作台2上，通过环向的卡爪3将工件4卡紧固定好；

2、将可移动式工作台2放置于射线台上进行探伤检测，获得待测工件,4的X射线底片14，技术人员解读X射线底片14后用颜色笔在其上标出缺陷位置点P；

3、将探伤完后的可移动式工作台2从射线台上搬回，安装就位在机体底座1上；

4、通过图像采集器13将标记好缺陷位置点P的X射线底片14图像信息输入计算机12，控制软件中的X射线底片图像信息处理单元接收到X射线底片的数字图像后，进行降噪、亮度对比度增强、边缘增强等图像处理功能后进行平面图像显示；

5、将已知的3个铅标5点位置坐标值P₁(x₁,y₁)、P₂(x₂,y₂)、P₃(x₃,y₃)通过平面图像点坐标计算单元赋值给平面图像上的3个铅标5影像点P₁’_,P₂’,P₃’，根据赋值的3个铅标5影像点坐标计算得到缺陷位置点P的位置坐标值；

6、激光打标信息管理单元从平面图像点坐标计算单元获得缺陷位置点P的位置坐标后，控制二维导轨机构和激光打标机构10，发出指令执行待测工件4打标动作。

本发明的核心在于利用了图像处理技术进行缺陷位置的精确定位，并利用数控系统对激光打标机构的操作位置进行定位标识，使得定位标识的操作更准确、快捷。所以，其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神，例如：工作台是否可移动，并不影响待测工件4的缺陷定位标识；可移动式工作台2与机体底座1之间耦合机构的结构也不限于实施例所述，采用相匹配的孔和柱等结构，只要使可移动式工作台2与机体底座1安装就位后没有纵、横向自由度，以保证每次安装后的三个点铅标5位置不变即可；卡爪3的个数和结构也不限于实施例所述，只要能够将待测工件4与可移动式工作台2相对固定即可；激光打标机构10也可采用其它常规结构等。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims

1.一种用于X射线探伤后处理的定位标识系统，其特征在于：它包括机体底座（1）、二维导轨机构、激光打标机构（10）、数控系统（11）、计算机（12）和图像采集器（13）；所述机体底座（1）上设有用于放置待测工件（4）的工作台，工作台表面设有三个不共线的点铅标（5），用于缺陷位置的定位；所述二维导轨机构包括纵向导轨机构（8）和横向导轨机构（9），纵向导轨机构（8）和横向导轨机构（9）分别包括导轨、丝杠、滑块、电机和位置控制单元，纵向导轨机构（8）设置于机体底座（1）上，横向导轨机构（9）设置于纵向导轨机构（8）的滑块上；所述激光打标机构（10）与计算机（12）连接并设置于横向导轨机构（9）的滑块下端，用于在二维导轨机构的驱动下移动至工作台表面任一坐标位置的上方以对待测工件（4）进行缺陷标识；所述数控系统（11）与纵向导轨机构（8）和横向导轨机构（9）的位置控制单元以及计算机（12）分别连接，用于根据计算机（12）的指令控制纵向导轨机构（8）和横向导轨机构（9）的动作；所述图像采集器（13）与计算机（12）连接，用于采集X射线底片（14）信息。

2.根据权利要求1所述的用于X射线探伤后处理的定位标识系统，其特征在于：所述工作台为可移动式工作台（2），可移动式工作台（2）通过耦合机构安装于机体底座（1）上。

3.根据权利要求2所述的用于X射线探伤后处理的定位标识系统，其特征在于：所述耦合机构为分别设置于可移动式工作台（2）和机体底座（1）上且相匹配的凹槽（6）与凸台（7）或者孔与柱。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的用于X射线探伤后处理的定位标识系统，其特征在于：所述工作台上设有至少三个卡爪（3），用于固定待测工件（4）。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的用于X射线探伤后处理的定位标识系统，其特征在于：所述激光打标机构（10）包括激光器、自动调焦模块、电气模块和激光打标头。

6.根据权利要求4所述的用于X射线探伤后处理的定位标识系统，其特征在于：所述激光打标机构（10）包括激光器、自动调焦模块、电气模块和激光打标头。