CN113514460A - 用于试块断面的检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于试块断面的检测装置，属于检测技术领域，用于解决白口检测过程中受操作人员技能限制和测量准确性的问题，包括驱动机构10、夹持机构20和图像采集，所述夹持机构20设置在所述驱动机构10上，所述驱动机构10用于驱动所述夹持机构20在水平面内与水平面成一定角度的前后左右的旋转运动，从而使被夹持的待测试块的待检测面能够在水平面内成一定角度的摇摆旋转，所述图像采集件用于采集试块断面的图像信息，从而实现全角度的自动图像采集和识别。

Description

用于试块断面的检测装置
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种铸造领域的检测装置。
背景技术
在铸造过程中，需要对白口试块件的断面中的高亮部分进行测量，用以判断铁水成分，由于断面的平整度和粗糙粗较差，通常需要操作员手持白口试块件，转动到人眼能够看清高亮部分的角度进而手动测量，由于个人经验和操作方法的差别，上述方式导致结果有偏差，且对人员的技术能力要求高、测量难度大。
发明内容
有鉴于以上白口试块检测对人员要求高、测量难的问题，有必要提出一种用于试块断面的检测装置，所述装置实现了试块断面的自动检测，解决了以上问题。
一种用于试块断面的检测装置包括驱动机构、夹持机构和图像采集件，所述夹持机构设置在所述驱动机构上，所述驱动机构用于驱动所述夹持机构在水平面内与水平面成一定角度的前后左右的旋转运动，从而使被夹持试块的待检测断面能够在水平面内成一定角度的旋转，图像采集件不断采集试块断面的图像信息，从而实现全角度的自动图像采集和识别。
进一步地，所述驱动机构设有X向机构、Y向机构和连接机构，所述连接机构将所述X向机构和所述Y向机构连接在一起，从而实现两个方向上的联动，所述X向机构与所述Y向机构设置在相互垂直的两个方向上，且所述X向机构可以使所述连接机构在X方向上做摇摆运动，所述Y向机构可以使所述连接机构在Y方向上做摇摆运动，两个方向的摇摆运动结合后，使得所述连接机构可以在水平面内做摇摆旋转运动，从而间接的实现了设置在所述Y向机构上的所述夹持机构能够在水平面内做摇摆旋转运动。具体地，所述X向机构和所述Y向机构为蜗轮蜗杆结构，所述蜗轮蜗杆结构包括水平设置的电机、与电机轴直接相连的水平设置的蜗杆及与蜗杆齿接的竖直设置的涡轮，所述X向机构的涡轮输出端设有法兰盘，所述法兰盘与所述连接机构相连；所述Y向机构的涡轮输出端与所述夹持机构相连，所述Y向机构设置在所述连接机构上，从而使得所述夹持机构能够获得来自X向机构和Y向机构的两个方向的力矩，实现了所述夹持机构在水平面内的摇摆旋转运动。
更进一步地，所述电机置于电机架上，安装所述X向机构的电机架设置在支撑底板上，安装所述Y向机构的电机的电机架设置在所述连接机构上，所述连接机构悬空连接于所述X向机构的涡轮输出端的法兰盘上。
进一步地，所述夹持机构包括U型架、夹持件，所述夹持件与所述U型架铰接，具体地，所述U型架的两个臂与所述Y向机构的涡轮输出端连接，所述U型架的底部内侧设有连接板，所述夹持件铰接于所述连接板上，更具体地，所述夹持件设有夹持臂和夹持头，所述夹持臂穿过所述U型架底部，所述夹持头设置在位于所述U型架底部外侧方向的夹持臂上，所述夹持件对称的设有两个，所述夹持件可在竖直面内如钟摆一样摇摆。
更进一步地，为了提升一对所述夹持件的夹持力，在一对所述夹持件的外侧水平各设置一弹簧，从而使得一对所述夹持件具有更好地夹紧力。
更进一步地，为了方便待测试块的放置与定位，在所述U型架底部外侧还设有挡板，所述挡板与所述夹持件相互配合，从而实现对所述待测试块的良好夹持。
作为本技术方案的一种优化，为了防止环境中的杂物对所述驱动机构的影响，在所述驱动机构上还设有防护罩。
作为本技术方案的另一种优化，所述用于试块断面检测的装置还包括立柱，所述立柱设有若干层级的安装架，用于采集待测试块断面图像的图像采集件设置在所述安装架上。
本发明技术方案的有益效果：通过设置待测试块断面可在水平面内摇摆旋转的夹持装置，实现了待测试块断面的自动摇摆旋转，为图像采集件提供待测试块断面的各个测试角度，从而实现对待测试块断面的全面检测，也避免了人员操作带来的差异和误操作。
附图说明
图1是本发明试块断面检测装置示意图；
图2是本发明试块断面检测装置驱动机构示意图；
图3是本发明试块断面检测装置夹持机构示意图；
其中，10-驱动机构；11-X向机构；12-Y向机构；13-连接机构；20-夹持机构；21-U型架；22-夹持件；23-连接板；24-挡板；30-被夹持试块；40-支撑底板；50-立柱。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，结合附图对发明内容的技术方案进行详细说明，显而易见地，以下描述是本发明的一些典型实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的解决方案。
如图1至图3所示为一种用于试块断面的检测装置，所述检测装置通过设置可在水平面内摇摆旋转的驱动机构和夹持机构实现了对待测试块的自动摇摆旋转，避免了操作人员人为转动待测试块带来的人员差异，同时通过设置图像采集件，实现了断面图像的自动、电子数据形式的采集，降低了对操作人员技能的要求和对检测准确性的影响。
一种用于试块断面的检测装置包括驱动机构10、夹持机构20和图像采集件，所述夹持机构20设置在所述驱动机构10上，所述驱动机构10用于驱动所述夹持机构20在水平面内与水平面成一定角度的前后左右的旋转运动，从而使被夹持的待测试块的断面能够在水平面内成一定角度的摇摆旋转，在所述试块断面摇摆过程中，所述图像采集件不断采集试块断面的图像，从而实现全角度的自动图像采集与识别。
如图1所示，所述用于试块断面的检测装置设置于支撑底板40上，所述驱动机构10包括X向机构11、Y向机构12和连接机构13，所述X向机构通过X向电机架设置在所述支撑底板40上，所述X向机构包括X向电机、X向蜗杆、X向涡轮和法兰盘，所述X向电机设置在所述X向电机架上，所述X向蜗杆水平的连接于所述X向电机的电机轴，所述X向涡轮竖直的连接于所述X向蜗杆，所述X向涡轮的输出轴一端上连接有所述法兰盘，所述法兰盘的另一端与所述连接机构13相连，使得所述连接机构13悬空设置在所述支撑底板40上方，从而实现连接机构13在X方向上的摇摆。所述Y向机构包括Y向电机、Y向蜗杆和Y向涡轮，所述Y向机构通过Y向电机架设置在所述连接机构13上，所述Y向蜗杆水平的连接于所述Y向电机的电机轴，所述Y向涡轮竖直的连接于所述Y向蜗杆，所述Y向蜗杆的输出轴连接有所述夹持机构20，从而实现了夹持机构20有X向和Y向两个方向的摇摆动力，从而实现了所述夹持机构20在水平面内的摇摆旋转。所述夹持机构20包括U型架21、夹持件22、连接板23和挡板24，所述U型架21为所述夹持机构20的骨架，所述夹持件22、连接板23和挡板24均设置在所述U型架21上，且所述夹持机构20通过所述U型架21与所述Y向机构的涡轮输出轴的两端相连，也即所述U型架21的两个臂的末端与所述Y向涡轮的输出轴两端相连，或者说，所述U型架21架设于所述Y向涡轮的输出轴两端；所述夹持件22包括夹持臂和夹持头，所述夹持臂穿过所述U型架21底部、一端铰接于所述连接板23、另一端安设有所述夹持头，从而实现所述夹持臂可以在竖直面内摇摆，且所述夹持臂设有一对，从而实现对待测试块的夹持作用，所述连接板23设置在所述U型架21底部内侧，且设有连接主板和两个连接侧板，两个所述连接臂铰接于所述连接主板，所述连接主板与所述U型架的两个臂平行，两个连接侧板垂直地连接于所述连接主板两端，为了增加两个所述夹持臂的夹持力，在所述连接侧板和所述夹持臂之间还设有压缩状态的弹簧，且为了更方便待测试块的放置与定位，在所述U型架21底部外侧、也即与所述夹持头同侧设置有所述挡板24，具体地，所述夹持头的外形结构可以是与待测试块平面接触、也可以是弧面的接触等，如本实施例中，待测试块的横截断面为三角形，相应地，所述夹持头为锥形滚轮，从而可以有效稳固、夹持待测试块。
作为本实施例的一种补充，所述检测装置还设有立柱50，所述立柱50用来装设图像采集件，所述图像采集件用于采集待测试块断面的图像，并将采集到的图像进行处理后反馈给上位机，进行断面图像的判定。
作为本实施例的另一种补充，所述检测装置的驱动机构还设有防护罩，所述防护罩可以防止环境中的杂物进入所述驱动机构，从而提高所述检测装置的有效使用时间和设备的良好运行率。
本发明所述的用于白口的检测装置的使用方法为：
1)将被夹持试块30置于夹持头之间，并使所述被夹持试块30稳固；
2)启动所述检测装置，所述被夹持试块30在所述驱动机构10的驱动下在水平面内作摇摆运动；
3)立柱50上的图像采集件收集所述被夹持试块30待测断面的图像，在有需要的情况下，在所述立柱50上还可以设置光源，从而使得所述待测断面能够能容易被采集到适合地图像。
以上实施例仅是对本发明技术方案的一种典型应用的描述，在合理的、不需要付出创造性劳动的基础上，还可以进行合理的拓展。

Claims (10)

1.一种用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括驱动机构、夹持机构和图像采集件，所述夹持机构设置在所述驱动机构上，所述驱动机构带动所述夹持机构在水平面内作摇摆旋转运动，所述图像采集件设置在所述夹持机构上方。
2.如权利要求1所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述驱动机构设有X向机构、Y向机构和连接机构；所述连接机构与所述X向机构相连，且所述连接机构在所述X向机构的带动下作X向摇摆运动；所述Y向机构设置在所述连接机构上，且所述连接机构在所述Y向机构的带动下作Y向摇摆运动；所述夹持机构设置在所述Y向机构上。
3.如权利要求2所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述X向机构和所述Y向机构为蜗轮蜗杆结构，所述蜗轮蜗杆结构包括水平设置的电机、与电机轴直接相连的水平设置的蜗杆及与蜗杆齿接的竖直设置的涡轮，所述X向机构的涡轮输出端设有法兰盘，所述法兰盘与所述连接机构相连；所述Y向机构的涡轮输出端与所述夹持机构相连。
4.如权利要求3所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述电机设置在电机架上，X向机构的电机架设置在支撑底板上，Y向机构的电机架设置在所述连接机构上。
5.如权利要求2所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述夹持机构包括U型架、夹持件，所述夹持件与所述U型架铰接。
6.如权利要求5所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述U型架的底部内侧设有连接板，所述夹持件铰接于所述连接板。
7.如权利要求6所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述夹持件设有夹持臂和夹持头，所述夹持臂穿过所述U型架底部，所述夹持头设置在位于所述U型架底部外侧方向的夹持臂上，所述夹持件对称的设有两个，所述夹持件可在竖直面内如钟摆一样摇摆。
8.如权利要求7所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述夹持臂与所述连接板之间设有压缩状态的弹簧。
9.如权利要求8所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述U型架底板外侧或与所述夹持头同侧上设有挡板。
10.如权利要求1-9任一所述的用于试块断面的检测装置，其特征在于，所述驱动机构上设有防护罩。
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