CN102998311B - 等静压石墨外观参数快速检测系统及检测方法 - Google Patents

等静压石墨外观参数快速检测系统及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种等静压石墨外观参数快速检测系统及检测方法，检测系统包括外观尺寸检测子系统和外观形状及完整度检测子系统，外观尺寸检测子系统包括采集单元和处理单元，光电发射器（8）发出的光线照射到被测等静压石墨（7）上，光电接收器（9）接收通过被测等静压石墨（7）后的光线，通过处理单元处理后得出产品的外观尺寸；外观形状及完整度检测子系统包括旋转机构、CCD移动导轨（11）、CCD探头（10）和图像处理单元（13），CCD探头（10）在被测等静压石墨（7）上以一定频率摄制图像，传送到图像处理单元（13）处理后找出被测等静压石墨（7）的瑕疵。本发明具有检测时间短、数据精准，无粉尘污染，使用简单等优点。

Description

等静压石墨外观参数快速检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及一种石墨外观参数检测系统，特别涉及一种等静压石墨外观参数快速检测系统及检测方法。
背景技术
等静压石墨是上世纪40年代发展起来的一种新型石墨材料，具有一系列优异的性能。等静压石墨的耐热性好，在惰性气氛下，随着温度的升高，其机械强度反而升高，在2500℃左右时达到最高值；与普通石墨相比，结构精细致密，而且均匀性好；热膨胀系数很低，具有优异的抗热震性能；各向同性、耐化学腐蚀性强、导热性能和导电性能良好；具有优异的机械加工性能。正是由于具有这一系列的优异性能，等静压石墨在化工、半导体、电气、冶金、机械、核能及宇航等领域得到广泛应用，而且， 随着科学技术的发展，应用领域还在不断扩大。
由于高密度各向同性碳材料的性能优良、用途广泛、附加值高，各发达国家都投入较多的人力物力开发该材料。等静压石墨的性能受原料的影响极大，对原料的精选是能否生产出所需要的最终产品的关键环节，在等静压石墨生产过程中，有一项重要工艺过程，就是生产过程中坯料的外观检测，它包括外观形状、外观完整度（有无碰损、裂纹等）、外观尺寸等项目。在现在的石墨生产过程中，通常采用人工检测方式，靠人工手动翻动和目检方式。这种检测方式检测速度慢，工人操作强度大，同时还存在一定的不可靠性：质检员的经验是质检是否通过的关键因素，所以质检员的能力水平直接影响到产品的检测结果，对于质检员缺少经验或是疏忽大意，容易出现失误。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测时间短、检测数据精确、无粉尘污染、操作人员少且无需专业技能操作，使用简单、可靠性高的等静压石墨外观参数快速检测系统及检测方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：等静压石墨外观参数快速检测系统，所述的外观参数包括外观尺寸、外观形状及完整度，它包括外观尺寸检测子系统和外观形状及完整度检测子系统，所述的外观尺寸检测子系统包括采集单元和处理单元，所述的采集单元由光发射组件和光接收组件构成，被测等静压石墨置于光发射组件和光接收组件之间，所述的光发射组件包括发射组件可调节端、发射端距离调节机构和发射组件固定端，所述的光接收组件包括接收组件可调节端、接收端调节机构和接收组件固定端，所述的发射组件可调节端和发射组件固定端内侧安装有光电发射器，接收组件可调节端和接收组件固定端内侧安装有光电接收器，光电接收器与处理单元相连；
所述的外观形状及完整度检测子系统包括旋转机构、CCD移动导轨、CCD探头和图像处理单元，被测等静压石墨放置于旋转机构上，CCD移动导轨安装在旋转机构上方，CCD探头安装在CCD移动导轨上，CCD探头与图像处理单元连接，所述的旋转机构包括承载轮和伺服机构，伺服机构分别与CCD移动导轨和承载轮连接。
等静压石墨外观参数快速检测方法，包括外观尺寸检测步骤和外观形状及完整度检测步骤，其中，所述的外观尺寸检测包括以下子步骤：
A、调节发射端距离调节机构和接收组件可调节端，使检测通道大小与被测产品适应，将测等静压石墨放入检测通道中；
B、打开电源，让光电发射器发出的光线照到被测产品上，光电接收器接收通过测等静压石墨后剩余的光线，并将接收到的信息传送到处理单元；
C、处理单元对接收到的信息进行处理，并显示处理结果；
所述的外观形状及完整度检测步骤，包括以下子步骤：
A、将被测等静压石墨放在承载轮上，承载轮为可旋转的动轮；
B、打开电源开关，承载轮在伺服机构的带动下让被测等静压石墨沿固定方向恒速旋转，CCD探头沿CCD移动导轨从被测等静压石墨的一端轴向恒速向另一端移动，CCD探头在移动过程中以每秒100帧的频率快速拍摄被测等静压石墨表面图像，并将拍摄的图像传送到图像处理单元；
C、图像处理单元对接收到的图像进行拼接、放大和分析，即可快速找出被测等静压石墨的瑕疵，所述的瑕疵包括外表裂纹和损伤。
本发明的优点在于：
1.      检测时间短，外观尺寸检测采用A-GAGE光幕系统，该系统的最小响应时间为1ms，单件检测时间为30秒，实现在线快速检测，本系统可与生产线上的其他工艺设备组成连续生产线。
2.      测量数据精确，通过A-GAGE光幕系统测量外观尺寸，高分辨率工业高速CCD影像系统检测外观形状及完整度，采用科学的检测方法，较之原有的人工检测，结果精确可靠。
3.      操作人员少，且无需专业技能操作，减少了人工操作强度，使用简便，可靠性高。
4.      无粉尘污染，采用机械化操作，减少了检测过程中出现的粉尘。
附图说明
图1为本发明外观尺寸检测子系统结构示意图；
图2为本发明外观形状及完整度检测子系统结构示意图；
图3为本发明外观形状及完整度检测子系统侧面结构示意图；
图中，1-发射组件可调阶段，2-发射端距离调节机构，3-发射组件固定端，4-接收组件可调节端，5-接收端调节机构，6-接收组件固定端，7-被测等静压石墨，8-光电发射器，9-光电接收器，10-CCD探头，11-CCD移动导轨，12-承载轮，13-图像处理单元。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。
等静压石墨外观参数快速检测系统，所述的外观参数包括外观尺寸、外观形状及完整度，它包括外观尺寸检测子系统和外观形状及完整度检测子系统；
如图1所示，外观尺寸检测子系统包括采集单元和处理单元，所述的采集单元由光发射组件和光接收组件构成，被测等静压石墨7置于光发射组件和光接收组件之间，所述的光发射组件包括发射组件可调节端1、发射端距离调节机构2和发射组件固定端3，所述的光接收组件包括接收组件可调节端4、接收端调节机构5和接收组件固定端6，所述的发射组件可调节端1和发射组件固定端3内侧安装有光电发射器8，接收组件可调节端4和接收组件固定端6内侧安装有光电接收器9，光电接收器9与处理单元相连；
如图2、图3所示，外观形状及完整度检测子系统包括旋转机构、CCD移动导轨11、CCD探头10和图像处理单元13，被测等静压石墨7放置于旋转机构上，CCD移动导轨11安装在旋转机构上方，CCD探头10安装在CCD移动导轨11上，CCD探头10与图像处理单元13连接，所述的旋转机构包括承载轮12和伺服机构，伺服机构分别与CCD移动导轨11和承载轮12连接。
等静压石墨外观参数快速检测方法，它包括外观尺寸检测步骤和外观形状及完整度检测步骤，其中，所述的外观尺寸检测包括以下子步骤：
A、调节发射端距离调节机构2和接收组件可调节端4，使检测通道大小与被测产品适应，将测等静压石墨7放入检测通道中；
B、打开电源，让光电发射器8发出的光线照到被测产品7上，光电接收器9接收通过测等静压石墨7后剩余的光线，并将接收到的信息传送到处理单元；
C、处理单元对接收到的信息进行处理，并显示处理结果；
所述的外观形状及完整度检测步骤，包括以下子步骤：
A、将被测等静压石墨7放在承载轮12上，承载轮12为可旋转的动轮；
B、打开电源开关，承载轮12在伺服机构的带动下让被测等静压石墨7沿固定方向恒速旋转，CCD探头10沿CCD移动导轨11从被测等静压石墨7的一端轴向恒速向另一端移动，CCD探头10在移动过程中以每秒100帧的频率快速拍摄被测等静压石墨7表面图像，并将拍摄的图像传送到图像处理单元13；
C、图像处理单元13对接收到的图像进行拼接、放大和分析，即可快速找出被测等静压石墨7的瑕疵，所述的瑕疵包括外表裂纹和损伤。

Claims (2)

1.等静压石墨外观参数快速检测系统，等静压石墨的性能受原料的影响极大，对原料的精选是能否生产出所需要的最终产品的关键环节，在等静压石墨生产过程中，有一项重要工艺过程，就是生产过程中坯料的外观检测，所述的外观参数包括外观尺寸、外观形状及完整度，其特征在于：它包括外观尺寸检测子系统和外观形状及完整度检测子系统，所述的外观尺寸检测子系统包括采集单元和处理单元，所述的采集单元由光发射组件和光接收组件构成，被测等静压石墨（7）置于光发射组件和光接收组件之间，所述的光发射组件包括发射组件可调节端（1）、发射端距离调节机构（2）和发射组件固定端（3），所述的光接收组件包括接收组件可调节端（4）、接收端调节机构（5）和接收组件固定端（6），所述的发射组件可调节端（1）和发射组件固定端（3）内侧安装有光电发射器（8），接收组件可调节端（4）和接收组件固定端（6）内侧安装有光电接收器（9），光电接收器（9）与处理单元相连；
所述的外观形状及完整度检测子系统包括旋转机构、CCD移动导轨（11）、CCD探头（10）和图像处理单元（13），被测等静压石墨（7）放置于旋转机构上，CCD移动导轨（11）安装在旋转机构上方，CCD探头（10）安装在CCD移动导轨（11）上，CCD探头（10）与图像处理单元（13）连接，所述的旋转机构包括承载轮（12）和伺服机构，伺服机构分别与CCD移动导轨（11）和承载轮（12）连接；
检测时间短，外观尺寸检测采用A-GAGE光幕系统，该系统的最小响应时间为1ms，单件检测时间为30秒，实现在线快速检测；
测量数据精确，通过A-GAGE光幕系统测量外观尺寸，高分辨率工业高速CCD影像系统检测外观形状及完整度，采用科学的检测方法，较之原有的人工检测，结果精确可靠。
2.采用权利要求1所述的等静压石墨外观参数快速检测系统的检测方法，其特征在于：它包括外观尺寸检测步骤和外观形状及完整度检测步骤，其中，所述的外观尺寸检测包括以下子步骤：
A、调节发射端距离调节机构（2）和接收组件可调节端（4），使检测通道大小与被测产品适应，将被测等静压石墨（7）放入检测通道中；
B、打开电源，让光电发射器（8）发出的光线照到被测等静压石墨（7）上，光电接收器（9）接收通过测等静压石墨（7）后剩余的光线，并将接收到的信息传送到处理单元；
C、处理单元对接收到的信息进行处理，并显示处理结果；
所述的外观形状及完整度检测步骤，包括以下子步骤：
A、将被测等静压石墨（7）放在承载轮（12）上，承载轮（12）为可旋转的动轮；
B、打开电源开关，承载轮（12）在伺服机构的带动下让被测等静压石墨（7）沿固定方向恒速旋转，CCD探头（10）沿CCD移动导轨（11）从被测等静压石墨（7）的一端轴向恒速向另一端移动，CCD探头（10）在移动过程中以每秒100帧的频率快速拍摄被测等静压石墨（7）表面图像，并将拍摄的图像传送到图像处理单元（13）；
C、图像处理单元（13）对接收到的图像进行拼接、放大和分析，即可快速找出被测等静压石墨（7）的瑕疵，所述的瑕疵包括外表裂纹和损伤。
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