CN111812110A - 一种荧光渗透探伤视觉识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荧光渗透探伤视觉识别系统，包括上料部、检测部、下料部及控制部，上料部用于为检测部提供待测工件；检测部包括基座及固定在基座上的旋转平台、工件夹持装置、紫外照射灯、检测摄像机；工件夹持装置包括工件端面夹持装置和工件圆周面夹持装置，检测摄像机包括工件端面摄像机和工件圆周面摄像机；工件端面摄像机垂直设于旋转平台的上方，用于检测待测工件的端面；工件圆周面摄像机水平设于旋转平台的侧面，用于检测待测工件的圆周面；旋转平台用于承接上料部转移来的待检测工件及带动待检测工件旋转。由此，本发明的荧光渗透探伤视觉识别系统可以实现对工件360度无死角的自动检查，避免了检查盲区及检查结果的主观性。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备领域，尤其涉及一种荧光渗透探伤视觉识别系统。
背景技术
机械零部件在工作中会出现裂纹、腐蚀、气孔等不连续性缺陷，这类缺陷严重威胁着现有机械装备的安全性和可靠性，因表面缺陷导致零部件失效断裂的事故数不胜数，荧光渗透探伤作为一种成熟的无损检测方法，可以有效的检测和揭示工程材料表面不连续性缺陷。
荧光渗透探伤的原理为：在待检工件表面施加一层荧光渗透液，利用毛细管作用使荧光渗透液渗入工件表面的开口缺陷中，用清洗剂去除表面多余的渗透剂后，施加一层显像剂使缺陷内的荧光渗透液反渗到工件表面，在暗室环境下用紫外线灯照射工件表面，在缺陷处将会产生明亮的荧光显示。渗透探伤技术已经成为一种公认的无损探伤方法。随着渗透探伤技术的发展，渗透探伤工艺设备由小型的实验室装置逐步升级为大型的渗透探伤系统，并广泛应用于航空航天、国防军工、轨道交通等领域。
由于渗透探伤工艺的复杂特性，目前广泛采用人工目视观察的手段对工件表面缺陷形成的荧光显示进行评估，在大批量工件的探伤检测时，这种人工观察方式会大幅度降低生产效率，同时人员的视力差异、观察方式等也会导致检测结果差异较大，使得检测质量存在极大的不一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种荧光渗透探伤视觉识别系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种荧光渗透探伤视觉识别系统，包括：上料部、检测部、下料部及控制部；
所述上料部所述上料部用于为检测部提供待测工件，包括振动供料盘、机械手；
所述振动供料盘为水平方向振动，用于使堆叠在一起的工件平铺开；
所述机械手本体用于逐件拾取摆放在振动供料盘上的工件，并将其转移到检测部；
所述检测部包括基座及固定在基座上的旋转平台、工件夹持装置、紫外照射灯、检测摄像机；
所述工件夹持装置用来夹持及旋转待测工件，所述紫外照射灯用于使待测工件处于紫外光的照射下，所述检测摄像机用于检测待测工件的荧光情况，并给出“OK”或“NG”的评估结论；
所述工件夹持装置包括工件端面夹持装置和工件圆周面夹持装置，所述检测摄像机包括工件端面摄像机和工件圆周面摄像机；所述紫外照射灯包括工件端面紫外灯和工件圆周面紫外灯；
所述工件端面摄像机和工件端面紫外灯垂直设于所述旋转平台的上方，用于检测待测工件的端面；
所述工件圆周面摄像机和工件圆周面紫外灯水平设于所述旋转平台的侧面，用于检测待测工件的圆周面；
所述旋转平台用于承接机械手转移来的待检测工件及带动待检测工件旋转；
所述工件端面夹持装置用于抵在工件的上端面上，防止待测工件在旋转平台旋转时倾倒，
所述工件圆周面夹持装置用于夹持待测工件的圆周面，将待测工件送至工件端面摄像机的检测范围内，上下旋转待测工件；
所述下料部包括滑道及控制滑道摆动的旋转驱动电机；
所述滑道设有滑道入口和滑道出口，所述滑道入口设于所述圆周面夹持装置的下方，用于承接被释放的工件，所述滑道出口根据所述驱动电机的动作，在第一位置和第二位置之间切换。
所述控制部电连接机械手、检测摄像机、紫外照射灯、工件夹持装置、旋转平台及旋转驱动电机，用于接受上述各部发来的电信号、进行分析判断及向各部下发动作指令。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的效果：
1、采用水平方向振动的方式使大量堆叠的零件自动分散铺开，为机器人智能拾取提供条件，相对于上下振动方式，水平方向振动可以大幅度降低工件相互之间的磕碰，减少工件在供料环节产生的损坏。
2、采用摄像机基于视觉识别技术进行荧光检测，可以实现评判结果的标准化，避免人工检测时造成的误差。
3、采用两个摄像机配合工作，可以对工件进行全方位无死角的检查。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
优选地，所述机械手包括机械手本体及固定在机械手本体上的视觉相机，所述视觉相机用于获取振动供料盘上的工件的放置位置和角度，所述机械手本体用于在视觉相机的辅助下逐件拾取摆放在振动供料盘上的工件，并将其转移到检测部。
采用上述进一步方案的有益效果是无需对待测工件进行姿态调整就可以实现自动上料，提高上料效率。
优选地，所述上料部包括补料仓，所述补料仓位于所述振动供料盘的侧上方，所述补料仓设有开口及清仓机构，所述清仓机构用于将补料仓内的工件从开口处排出。
采用上述进一步方案的有益效果是对于大量待检工件，可以先放入补料仓中，然后由补料仓缓慢转移到振动供料盘中，实现一次性装载大量待检工件，又不会造成振动供料盘内工件积压，节省人工操作时间。
优选地，所述紫外照射灯的中心波长为365±5nm，工件表面的紫外线强度至少为1200uw/cm2。
采用上述进一步方案的有益效果是由于采用摄像机进行荧光检测，操作现场无工作人员，可以大幅度提高紫外灯照射强度，进而提高荧光检测的精度。
附图说明
图1为本发明的荧光渗透探伤视觉识别系统的结构示意图；
图2为本发明中的上料部细节结构示意图；
图3为本发明中的检测部及下料部细节结构示意图；
图4为本发明中的检测部及下料部第二视角细节结构示意图；
在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：
1、上料部；1-1、振动供料盘；1-2、机械手；1-2-1、机械手本体；1-2-2、视觉相机；1-3、补料仓；1-3-1、开口；1-3-2、清仓机构；2、检测部；2-1、基座；2-2、旋转平台；2-3-1、工件端面夹持装置；2-3-2、工件圆周面夹持装置；2-4-1、工件端面摄像机；2-4-2、工件圆周面摄像机；3、下料部；3-1、滑道；3-1-1、滑到入口；3-1-2、滑道出口；3-2、旋转驱动电机；10、待测工件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
请参照图1所示，其为本发明的荧光渗透探伤视觉识别系统的结构示意图，为了凸显核心零部件及其相互关系，图中隐藏了承载各零部件的基本支架。一种荧光渗透探伤视觉识别系统，包括：上料部1、检测部2、下料部3及控制部；
所述上料部1用于为检测部2提供待测工件10，包括振动供料盘1-1、机械手1-2和补料仓1-3；所述补料仓1-3位于所述振动供料盘1-1的侧上方，所述补料仓1-3设有开口1-3-1及清仓机构1-3-2，所述清仓机构1-3-2用于将补料仓1-3内的工件从开口1-3-1处排出；所述机械手1-2包括机械手本体1-2-1及固定在机械手本体1-2-1上的视觉相机1-2-2，所述视觉相机1-2-2用于获取振动供料盘1-1上的工件的放置位置和角度，所述机械手本体1-2-1用于在视觉相机1-2-2的辅助下逐件拾取摆放在振动供料盘1-1上的工件，并将其转移到检测部2。
所述振动供料盘1-1为水平方向振动，用于使堆叠在一起的工件平铺开；
所述机械手本体1-2-1用于逐件拾取摆放在振动供料盘1-1上的工件，并将其转移到检测部2；
所述检测部2包括基座2-1及固定在基座2-1上的旋转平台2-2、工件夹持装置、紫外照射灯、检测摄像机；
所述工件夹持装置用来夹持及旋转待测工件10，所述紫外照射灯用于使待测工件10处于紫外光的照射下，所述检测摄像机用于检测待测工件10的荧光情况，并给出“OK”或“NG”的评估结论；
所述工件夹持装置包括工件端面夹持装置2-3-1和工件圆周面夹持装置2-3-2，所述检测摄像机包括工件端面摄像机2-4-1和工件圆周面摄像机2-4-2；所述紫外照射灯包括工件端面紫外灯和工件圆周面紫外灯；所述紫外照射灯的中心波长为365±5nm，工件表面的紫外线强度至少为1200uw/cm2。
所述工件端面摄像机2-4-1和工件端面紫外灯垂直设于所述旋转平台2-2的上方，用于检测待测工件10的端面；
所述工件圆周面摄像机2-4-2和工件圆周面紫外灯设于所述旋转平台2-2的侧上方，用于检测待测工件10的圆周面；
所述旋转平台2-2用于承接机械手1-2转移来的待检测工件及带动待检测工件旋转；
所述工件端面夹持装置2-3-1用于抵在工件的上端面上，防止待测工件10在旋转平台2-2旋转时倾倒，
所述工件圆周面夹持装置2-3-2用于夹持待测工件10的圆周面，将待测工件10送至工件端面摄像机2-4-1的检测范围内，上下旋转待测工件10；
所述下料部3包括滑道3-1及控制滑道3-1摆动的旋转驱动电机3-2；
所述滑道3-1设有滑道入口3-1-1和滑道出口3-1-2，所述滑道入口3-1-1设于所述圆周面夹持装置的下方，用于承接被释放的工件，所述滑道出口3-1-2根据所述驱动电机的动作，在第一位置和第二位置之间切换。
所述控制部电连接机械手1-2、检测摄像机、紫外照射灯、工件夹持装置、旋转平台2-2及旋转驱动电机3-2，用于接受上述各部发来的电信号、进行分析判断及向各部下发动作指令。
若检测摄像机识别结果显示为NG(即有荧光显示，代表工件表面有裂缝等瑕疵)，则滑道3-1摆动使得滑道出口3-1-2位于NG盒入口，工件自动滑入专门存放不良品的NG盒中；若检测摄像机识别结果为OK(即无荧光显示，代表工件表面无裂缝等瑕疵)，则滑道3-1摆动使得滑道出口3-1-2位于OK盒入口处，工件自动滑入专门存放良品的OK盒中。
本发明的系统可以将铁磁性或非铁磁性金属材质的工件整体浸泡到荧光渗透液中，使得荧光渗透液全面覆盖待测工件10的每一个面，通过本系统实现对工件360度任意角度的检测，无死角，无检测盲区。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种荧光渗透探伤视觉识别系统，包括：上料部、检测部、下料部及控制部，其特征在于，所述上料部用于为检测部提供待测工件；
所述检测部包括基座及固定在基座上的旋转平台、工件夹持装置、紫外照射灯、检测摄像机；
所述工件夹持装置用来夹持及旋转待测工件，所述紫外照射灯用于提供紫外光，所述检测摄像机用于检测待测工件表面的荧光情况，并给出“OK”或“NG”的评估结论；
所述工件夹持装置包括工件端面夹持装置和工件圆周面夹持装置，所述检测摄像机包括工件端面摄像机和工件圆周面摄像机；
所述工件端面摄像机设于所述旋转平台的上方，用于检测待测工件的端面；
所述工件圆周面摄像机设于所述旋转平台的侧面，用于检测待测工件的圆周面；
所述旋转平台用于承接上料部转移来的待检测工件及带动待检测工件旋转；
所述工件端面夹持装置用于抵在工件的上端面上，防止待测工件在旋转平台上倾倒；
所述工件圆周面夹持装置用于夹持待测工件的圆周面，将待测工件送至工件端面摄像机的检测范围内，并上下旋转待测工件；
所述下料部用于承接检测完毕的工件；
所述控制部电连接机械手、检测摄像机、紫外照射灯、工件夹持装置、旋转平台，用于接受上述各装置发来的电信号、进行分析判断及向各装置下发动作指令。
2.根据权利要求1所述的荧光渗透探伤视觉识别系统，其特征在于，所述上料部包括振动供料盘、机械手；
所述振动供料盘为水平方向振动，用于使堆叠在一起的工件平铺开；
所述机械手本体用于逐件拾取摆放在振动供料盘上的工件，并将其转移到检测部。
3.根据权利要求1或2所述的荧光渗透探伤视觉识别系统，其特征在于，所述上料部包括补料仓，所述补料仓位于所述振动供料盘的侧上方，所述补料仓设有开口及清仓机构，所述清仓机构用于将补料仓内的工件从开口处排出。
4.根据权利要求2所述的荧光渗透探伤视觉识别系统，其特征在于，所述机械手包括机械手本体及固定在机械手本体上的视觉相机，所述视觉相机用于获取振动供料盘上的工件的放置位置和角度，所述机械手本体用于在视觉相机的辅助下逐件拾取摆放在振动供料盘上的工件，并将其转移到检测部。
5.根据权利要求1或2所述的荧光渗透探伤视觉识别系统，其特征在于，所述紫外照射灯包括工件端面紫外灯和工件圆周面紫外灯。
6.根据权利要求1或2所述的荧光渗透探伤视觉识别系统，其特征在于，所述下料部包括滑道及控制滑道摆动的旋转驱动电机；
所述滑道设有滑道入口和滑道出口，所述滑道入口设于所述圆周面夹持装置的下方，用于承接被释放的工件，所述滑道出口根据所述驱动电机的动作，在第一位置和第二位置之间切换。
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