CN118518587B - 一种镜面辊表面缺陷检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镜面辊表面缺陷检测装置及检测方法，具体涉及镜面辊检测领域，该装置包括机台，机台上安装有安装台，安装台用于安装待检测的镜面辊本体，机台上安装有驱动机构二，驱动机构二的输出端安装有检测机构，沿镜面辊本体的轴线设有检测路线，且检测路线沿镜面辊本体的周向设置多个，驱动机构二用于驱动检测机构沿检测路线对镜面辊本体进行表面缺陷检测；安装台包括驱动机构一，驱动机构一的输出端与镜面辊本体的一端连接。本发明通过周向移动越过凹形的缺陷裂槽，由于触针探头到镜面辊本体表面的检测距离不变，因此无需在越过凹形的缺陷裂槽后校准检测距离，避免多次调整检测距离而产生误差，保证触针探头的检测精度。

Description

一种镜面辊表面缺陷检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及镜面辊检测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种镜面辊表面缺陷检测装置及检测方法。

背景技术

镜面辊是一种具有高度抛光和平整表面的辊筒，其表面具有铬涂层，当镜面辊的表面出现缺陷时，会对其工作性能和加工产品的质量产生负面影响。

在造纸行业中，镜面辊应用在对纸张的输送、压榨和干燥等关键环节处，尤其是纸浆的制备阶段，需要通过精密的镜面辊来完成对纸浆的过滤、脱水和初步成型，然而，造纸过程中使用的各种化学添加剂和漂白剂含有强酸、强碱及氧化剂等腐蚀性介质，这些腐蚀性介质在高速运转的镜面辊表面不断冲刷和蒸发，形成了一个极具挑战性的腐蚀环境，尽管镜面辊采用了耐腐蚀的316L不锈钢材质，但连续运行数月后，随着时间推移，镜面辊表面涂层遭到破坏，其表面颜色变深，在纸浆高速通过产生的机械振动和周期性压力作用下，镜面辊表面逐步产生环向的裂纹，当该裂纹逐渐扩大并深入镜面辊材料的内部，会形成截面为V形或凹形的裂纹。

由于镜面辊表面颜色变深，采用现有技术的光学检测技术对镜面辊进行表面缺陷检测时，其光线穿透能力有限，难以通过镜面辊表面反射来检测裂纹，因此，本领域采用触针法（针描法）检测镜面辊表面裂纹缺陷，触针法的主要结构包括触针探头和传感器，触针探头用于接触检测镜面辊表面的轮廓，触针探头的弹性设计允许它在垂直检测面的方向上移动，以适应镜面辊的不规则表面，传感器负责捕捉触针探头的垂直位移，该垂直位移的变化反映了镜面辊表面的粗糙度或轮廓特征，依次检测镜面辊表面的裂纹缺陷。

当镜面辊表面裂纹的截面为V形时，V形裂纹的两侧为倾斜面，触针探头依靠斜面反推及自身弹性可越过V形裂纹，但当镜面辊表面裂纹的截面为凹形时，凹形裂纹的两侧为垂直面，触针探头会在凹形裂纹的一侧卡住，如强行越过凹形裂纹会导致触针探头折弯，因此，容易想到是将触针探头上升后再横移越过凹形裂纹，但是对镜面辊表面缺陷检测的目的是，通过检测镜面辊表面的裂纹数量，计算该镜面辊在纸浆的制备阶段所产生的损伤程度，以此判断对造纸设备产生的损耗，根据上述结果优化纸浆的制备加工，如调整纸浆生产过程中使用化学添加剂和漂白剂的用量或配比，因此，镜面辊表面存在较多道凹形的裂纹，在检测时，触针探头到镜面辊表面的检测距离为固定的，上述将触针探头上升后，需要停机校准检测距离，越过多道凹形的裂纹，需要多次停机调整检测距离，多次调整所产生的误差在叠加后，影响触针探头的检测精度。

发明内容

本发明提供的一种镜面辊表面缺陷检测装置及检测方法，所要解决的问题是：现有的镜面辊表面缺陷检测装置，在遇到凹形的裂纹时，将触针探头上升，需要停机校准检测距离。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镜面辊表面缺陷检测装置，包括机台，机台上安装有安装台，安装台用于安装待检测的镜面辊本体，机台上安装有驱动机构二，驱动机构二的输出端安装有检测机构，沿镜面辊本体的轴线设有检测路线，且检测路线沿镜面辊本体的周向设置多个，驱动机构二用于驱动检测机构沿检测路线对镜面辊本体进行表面缺陷检测；安装台包括驱动机构一，驱动机构一的输出端与镜面辊本体的一端连接；检测机构包括检测组件，检测组件由触针检测器和触针探头组成，且触针探头安装于触针检测器的检测端，触针检测器上安装有侧限位开关，且侧限位开关位于触针探头的外侧；镜面辊本体的表面缺陷为凹形裂槽时，驱动机构二带动检测组件沿镜面辊本体的轴向方向移动，通过凹形裂槽一侧的阻挡，使触针探头接触侧限位开关并停止检测组件的移动，驱动机构一带动镜面辊本体转动时，检测组件沿镜面辊本体的周向方向移动，使触针探头从凹形裂槽的一端移出至凹形裂槽外部。

在一个优选的实施方式中，镜面辊本体远离驱动机构一的一端转动连接有轴承座，镜面辊本体的表面缺陷为V形裂槽时，驱动机构二带动检测组件沿镜面辊本体的轴向方向移动，使触针探头沿V形裂槽一侧的倾斜面移出至V形裂槽外部。

在一个优选的实施方式中，驱动机构二包括X轴驱动器，X轴驱动器的输出端安装有Z轴驱动器，检测机构安装于Z轴驱动器的输出端上，Z轴驱动器用于带动检测机构沿检测路线水平移动，机台上安装有上料机构，上料机构的一侧设有上料区，机台上安装有下料区，且下料区和上料区分别位于上料机构的两侧，上料机构用于将上料区上的镜面辊本体移动至安装台上，Z轴驱动器上安装有下料机构，下料机构用于将安装台上的镜面辊本体移动至下料区处。

在一个优选的实施方式中，检测机构包括Y轴驱动器，Y轴驱动器的输出端安装有驱动座，驱动座上安装有连接座，连接座上安装有安装座，检测组件安装于安装座上，Y轴驱动器通过驱动座带动连接座竖向移动，使安装座带动检测组件竖向移动，用于调整触针探头与镜面辊本体之间的检测距离，触针检测器上安装有后限位开关，且后限位开关位于触针探头沿凹形裂槽周向运动方向的相反位置上，驱动座与连接座之间安装有翻转组件，且翻转组件用于带动连接座向Y轴驱动器方向翻转。

在一个优选的实施方式中，镜面辊本体的表面缺陷为弧形裂槽或波浪形裂槽时，安装座上安装有延伸组件，检测组件安装于延伸组件上，通过延伸组件使检测组件沿弧形裂槽或波浪形裂槽的长度方向移动。

在一个优选的实施方式中，连接座靠近横向调整块的一侧开设有后开口，安装座上安装有横向调整块，横向调整块远离延伸组件的一侧固定有T形块，且T形块贯穿于后开口的内部，T形块的两侧均安装有弹性件，且两组弹性件分别固定在后开口的两侧壁上，检测组件沿弧形裂槽或波浪形裂槽移动时，通过横向调整块使连接座与安装座之间横向滑动连接。

在一个优选的实施方式中，连接座的两侧均开设有侧开口，侧开口的内部贯穿有导向柱，且导向柱的两端分别与安装座的两端固定连接，连接座的内部安装有锁紧组件，锁紧组件用于锁定导向柱在连接座上的位置。

在一个优选的实施方式中，延伸组件包括前导组件，前导组件上安装有前导柱，延伸组件还包括吊梁，前导组件和检测组件分别安装于吊梁的两端，吊梁上设有延伸座，延伸座的内部安装有驱动机构三，驱动机构三的输出端固定连接有驱动柱，且驱动柱远离驱动机构三的一端与吊梁固定，驱动机构三通过驱动柱带动吊梁转动，使前导柱靠近弧形裂槽或波浪形裂槽的侧壁。

在一个优选的实施方式中，前导柱包括外套筒，外套筒的内部安装有位移检测头，外套筒与位移检测头之间设有收集腔，且收集腔远离触针探头的一侧为敞开结构。

本发明还提供一种镜面辊表面缺陷检测装置的检测方法，具体包括如下步骤：

S1：沿镜面辊本体的轴线标记出检测路线，检测路线沿镜面辊本体的周向设置多个；

S2：将镜面辊本体安装在检测工位上，检测机构的检测端与检测路线对应；

S3：沿检测路线的方向移动检测机构对镜面辊本体的表面进行检测；

S4：检测到两侧为竖直面的裂槽时，转动镜面辊本体使检测机构从该裂槽的一端移出；

S5：将检测机构沿镜面辊本体的轴向移动，越过上述裂槽并回到原检测路线上；

S6：通过检测机构从检测路线的一端移动至另一端，得到该检测路线上的裂槽数量；

S7：转动镜面辊本体使检测机构对准下一个检测路线，重复S3至S6的步骤，得到镜面辊本体表面裂槽的全部数量；

S8：根据镜面辊本体表面裂槽的全部数量，判断该镜面辊本体在加工过程的损伤程度，根据损伤程度优化加工程序，以此延长设备的使用寿命。

本发明的有益效果在于：

本发明通过在镜面辊本体表面划分多个检测路线，检测机构沿分别沿多个检测路线进行表面缺陷检测，当遇到截面为凹形的缺陷裂槽时，通过周向移动越过该凹形的缺陷裂槽，由于触针探头到镜面辊本体表面的检测距离不变，因此无需在越过凹形的缺陷裂槽后校准检测距离，避免多次调整检测距离而产生误差，保证触针探头的检测精度。

本发明通过后限位开关检测触针探头是否受到阻挡，当凹形裂槽的一端也为竖直面时，通过翻转组件带动连接座翻转，转动方向为连接座向Y轴驱动器处转动，即可将触针探头向上抬起调整其倾角，使触针探头从凹形裂槽竖直面的一端转出。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的机台结构俯视示意图。

图3为本发明的检测机构结构示意图。

图4为本发明的安装座结构示意图。

图5为本发明的检测组件结构示意图。

图6为本发明的安装台结构俯视示意图。

图7为本发明的凹形裂槽端部截面示意图。

图8为本发明的凹形裂槽侧截面示意图。

图9为本发明的检测组件周向移动示意图。

图10为本发明的V形裂槽端部截面示意图。

图11为本发明的连接座结构示意图。

图12为本发明的连接座内部结构示意图。

图13为本发明的横向调整块结构示意图。

图14为本发明的延伸组件结构示意图。

图15为本发明的延伸座剖面结构示意图。

图16为本发明的前导柱剖面结构示意图。

图17为本发明的弧形裂槽俯视示意图。

图18为本发明的波浪形裂槽俯视示意图。

附图标记为：1、机台；2、安装台；21、驱动机构一；22、轴承座；3、驱动机构二；31、X轴驱动器；32、Z轴驱动器；4、检测机构；41、Y轴驱动器；42、驱动座；421、翻转组件；43、连接座；431、后开口；432、侧开口；433、导向柱；434、锁紧组件；44、安装座；45、检测组件；451、触针检测器；452、触针探头；453、侧限位开关；454、后限位开关；46、横向调整块；461、T形块；462、弹性件；47、延伸组件；471、前导组件；472、前导柱；4721、外套筒；4722、位移检测头；4723、收集腔；473、吊梁；474、延伸座；475、驱动机构三；476、驱动柱；5、上料机构；6、上料区；7、下料区；8、下料机构；9、镜面辊本体；91、检测路线；92、凹形裂槽；93、V形裂槽；94、弧形裂槽；95、波浪形裂槽。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

参照说明书附图1至图10，一种镜面辊表面缺陷检测装置，包括机台1，机台1上安装有安装台2，安装台2用于安装待检测的镜面辊本体9，机台1上安装有驱动机构二3，驱动机构二3的输出端安装有检测机构4，沿镜面辊本体9的轴线设有检测路线91，且检测路线91沿镜面辊本体9的周向设置多个，驱动机构二3用于驱动检测机构4沿检测路线91对镜面辊本体9进行表面缺陷检测；安装台2包括驱动机构一21，驱动机构一21的输出端与镜面辊本体9的一端连接；检测机构4包括检测组件45，检测组件45由触针检测器451和触针探头452组成，且触针探头452安装于触针检测器451的检测端，触针检测器451上安装有侧限位开关453，且侧限位开关453位于触针探头452的外侧；镜面辊本体9的表面缺陷为凹形裂槽92时，驱动机构二3带动检测组件45沿镜面辊本体9的轴向方向移动，通过凹形裂槽92一侧的阻挡，使触针探头452接触侧限位开关453并停止检测组件45的移动，驱动机构一21带动镜面辊本体9转动时，检测组件45沿镜面辊本体9的周向方向移动，使触针探头452从凹形裂槽92的一端移出至凹形裂槽92外部。

需要说明的是，根据镜面辊本体9的实际情况，在镜面辊本体9表面标记出直线的检测路线91，多个检测路线91将镜面辊本体9表面分为多个检测区，触针检测器451和触针探头452为本领域现有技术，触针探头452弹性安装在触针检测器451上，触针检测器451包括位移传感器，用于检测触针探头452在轴向上的运动距离，当触针探头452的位置发生变化后又回到原位置，表示检测出一个凹形裂槽92，在检测时触针探头452的检测端不一定接触凹形裂槽92的底面，侧限位开关453为现有技术，当触针探头452触碰到侧限位开关453时启动控制，停止对触针探头452的移动。

在本实施例中，实施场景具体为：先沿镜面辊本体9的轴线标记出检测路线91，检测路线91沿镜面辊本体9的周向设置多个，再将镜面辊本体9安装在检测工位上，检测工位为安装台2，接着通过驱动机构二3驱动检测机构4调整位置，使检测机构4的检测端与检测路线91对应，即触针探头452的检测端接触镜面辊本体9表面，再接着通过驱动机构二3驱动检测机构4沿检测路线91的方向移动，通过触针探头452对镜面辊本体9的表面进行检测，当检测到两侧为竖直面的凹形裂槽92时，即触针探头452受到一侧竖直面的阻挡，使触针探头452弯曲并接触侧限位开关453，此时自动停止沿检测路线91方向的移动，先通过驱动机构一21带动镜面辊本体9转动，触针探头452的检测端在凹形裂槽92内相对移动，使触针探头452从凹形裂槽92的一端移出，再将触针探头452沿镜面辊本体9的轴向移动越过该凹形裂槽92，最后反转镜面辊本体9使触针探头452回到原检测路线91上，参照附图7，触针探头452的移动方向依次为A1、B1和C1，其中B1和C1的方向为L形路线，重复上述步骤直至触针探头452检测完该检测路线91上的缺陷，得到该检测路线91上缺陷裂槽的数量，转动镜面辊本体9使触针探头452对准下一个检测路线91继续进行上述检测，得到镜面辊本体9表面缺陷裂槽的全部数量，整体通过在镜面辊本体9表面划分多个检测路线91，检测机构4沿分别沿多个检测路线91进行表面缺陷检测，当遇到截面为凹形的缺陷裂槽时，通过周向移动越过该凹形的缺陷裂槽，由于触针探头452到镜面辊本体9表面的检测距离不变，因此无需在越过凹形的缺陷裂槽后校准检测距离，避免多次调整检测距离而产生误差，保证触针探头452的检测精度。

进一步地，镜面辊本体9远离驱动机构一21的一端转动连接有轴承座22，镜面辊本体9的表面缺陷为V形裂槽93时，驱动机构二3带动检测组件45沿镜面辊本体9的轴向方向移动，使触针探头452沿V形裂槽93一侧的倾斜面移出至V形裂槽93外部。

需要说明的是，镜面辊本体9的一端通过联轴器连接驱动机构一21的输出端，镜面辊本体9的另一端通过轴承座22进行支撑，便于镜面辊本体9的转动，参照附图10，此时触针探头452的移动方向依次为A2、B2和C2。

再进一步地，驱动机构二3包括X轴驱动器31，X轴驱动器31的输出端安装有Z轴驱动器32，检测机构4安装于Z轴驱动器32的输出端上，Z轴驱动器32用于带动检测机构4沿检测路线91水平移动，机台1上安装有上料机构5，上料机构5的一侧设有上料区6，机台1上安装有下料区7，且下料区7和上料区6分别位于上料机构5的两侧，上料机构5用于将上料区6上的镜面辊本体9移动至安装台2上，Z轴驱动器32上安装有下料机构8，下料机构8用于将安装台2上的镜面辊本体9移动至下料区7处。

需要说明的是，X轴驱动器31带动Z轴驱动器32沿X轴移动，Z轴驱动器32带动检测机构4和下料机构8沿Z轴移动，上料机构5上安装有横向驱动器，X轴驱动器31、Z轴驱动器32和上料机构5上的横向驱动器均为直线导轨，上料机构5和下料机构8均包括有机械爪，用于抓取和转移镜面辊本体9。

参照说明书附图3、图6至图8，当凹形裂槽92的一端也为竖直面时，触针探头452移动到凹形裂槽92的一端同样会受到阻挡，为了解决该问题，还提供以下技术方案：检测机构4包括Y轴驱动器41，Y轴驱动器41的输出端安装有驱动座42，驱动座42上安装有连接座43，连接座43上安装有安装座44，检测组件45安装于安装座44上，Y轴驱动器41通过驱动座42带动连接座43竖向移动，使安装座44带动检测组件45竖向移动，用于调整触针探头452与镜面辊本体9之间的检测距离，触针检测器451上安装有后限位开关454，且后限位开关454位于触针探头452沿凹形裂槽92周向运动方向的相反位置上，驱动座42与连接座43之间安装有翻转组件421，且翻转组件421用于带动连接座43向Y轴驱动器41方向翻转。

需要说明的是，Y轴驱动器41用于调整触针探头452的检测高度，翻转组件421为电机，电机输出端与连接座43固定，后限位开关454用于检测触针探头452是否在凹形裂槽92的一端受到阻挡，后限位开关454的检测原理和侧限位开关453相同，均为现有技术。

在本实施例中，实施场景具体为：当触针探头452移动至凹形裂槽92的一端时，通过后限位开关454检测触针探头452是否受到阻挡，当凹形裂槽92的一端也为竖直面时，通过翻转组件421带动连接座43翻转，转动方向为连接座43向Y轴驱动器41处转动，即可将触针探头452向上抬起调整其倾角，当凹形裂槽92的一端也是竖直面时，通过翻转组件421带动连接座43向Y轴驱动器41翻转，使触针探头452的倾角增加，从凹形裂槽92的一端转出，由于凹形裂槽92的宽度较小，该增加倾角将触针探头452转出凹形裂槽92的方式，不适合沿检测路线91方向跨过凹形裂槽92，因为触针探头452会受到凹形裂槽92一侧的阻挡而无法转动。

参照说明书附图11至图18，当镜面辊本体9的表面缺陷为弧形裂槽94或波浪形裂槽95时，触针探头452在进行周向移动时会碰撞弧形裂槽94或波浪形裂槽95的侧壁，当弧形裂槽94或波浪形裂槽95的曲度较大时，触针探头452会被折弯损坏。

为了解决该问题，还提供以下技术方案：镜面辊本体9的表面缺陷为弧形裂槽94或波浪形裂槽95时，安装座44上安装有延伸组件47，检测组件45安装于延伸组件47上，通过延伸组件47使检测组件45沿弧形裂槽94或波浪形裂槽95的长度方向移动。

需要说明的是，与上述方案不同的是，上述方案将检测组件45直接安装在安装座44上，该方案将检测组件45安装在延伸组件47上。

进一步地，连接座43靠近横向调整块46的一侧开设有后开口431，安装座44上安装有横向调整块46，横向调整块46远离延伸组件47的一侧固定有T形块461，且T形块461贯穿于后开口431的内部，T形块461的两侧均安装有弹性件462，且两组弹性件462分别固定在后开口431的两侧壁上，检测组件45沿弧形裂槽94或波浪形裂槽95移动时，通过横向调整块46使连接座43与安装座44之间横向滑动连接。

需要说明的是，连接座43和安装座44之间通过横向调整块46连接，横向调整块46通过T形块461和弹性件462可在连接座43的一侧沿水平方向移动，当触针探头452在周向移动碰撞到弧形裂槽94或波浪形裂槽95的侧壁时，安装座44通过横向调整块46可向反方向水平移动，避免硬性连接导致触针探头452折弯。

再进一步地，连接座43的两侧均开设有侧开口432，侧开口432的内部贯穿有导向柱433，且导向柱433的两端分别与安装座44的两端固定连接，连接座43的内部安装有锁紧组件434，锁紧组件434用于锁定导向柱433在连接座43上的位置。

需要说明的是，导向柱433可沿侧开口432横向滑动，起到导向作用，保证安装座44水平移动，锁紧组件434为现有技术的电磁锁构件，导向柱433接触锁紧组件434的面其材质为铁，参照电磁锁的工作原理，当电流通过硅钢片时，电磁锁会产生强大的吸力紧紧地吸住吸附铁板，达到锁门的效果，即在通电时锁紧组件434定位导向柱433，使安装座44无法水平移动，在触针探头452进行周向移动时，断电使安装座44可以灵活地水平移动。

再进一步地，延伸组件47包括前导组件471，前导组件471上安装有前导柱472，延伸组件47还包括吊梁473，前导组件471和检测组件45分别安装于吊梁473的两端，吊梁473上设有延伸座474，延伸座474的内部安装有驱动机构三475，驱动机构三475的输出端固定连接有驱动柱476，且驱动柱476远离驱动机构三475的一端与吊梁473固定，驱动机构三475通过驱动柱476带动吊梁473转动，使前导柱472靠近弧形裂槽94或波浪形裂槽95的侧壁。

需要说明的是，前导组件471包括位移传感器，前导柱472的强度大于触针探头452的强度，前导柱472的高度H1小于触针探头452的高度H2，保证在触针探头452接触镜面辊本体9表面时，前导柱472不会接触镜面辊本体9表面，当触针探头452深入弧形裂槽94或波浪形裂槽95内部时，前导柱472端部也会深入弧形裂槽94或波浪形裂槽95的内部，前导柱472轴心到驱动柱476轴心的距离L1大于触针探头452轴心到驱动柱476轴心的距离L2，驱动机构三475通过驱动柱476带动吊梁473转动时，一端的前导柱472移动幅度大于触针探头452的移动幅度，即前导柱472先于触针探头452碰撞到弧形裂槽94或波浪形裂槽95的侧壁。

在本实施例中，实施场景具体为：触针探头452进行周向移动时，前导柱472在触针探头452的前方，通过前导柱472替代触针探头452碰撞弧形裂槽94或波浪形裂槽95的侧壁，使安装座44沿连接座43水平移动，以适应弧形裂槽94或波浪形裂槽95的弯曲，保证触针探头452在进行周向移动时不会碰撞弧形裂槽94或波浪形裂槽95的侧壁，避免触针探头452被折弯损坏。

参照说明书附图14至图18，前导柱472包括外套筒4721，外套筒4721的内部安装有位移检测头4722，外套筒4721与位移检测头4722之间设有收集腔4723，且收集腔4723远离触针探头452的一侧为敞开结构。

需要说明的是，位移检测头4722作为前导组件471的位移传感器检测端，通过吊梁473带动前导组件471在弧形裂槽94或波浪形裂槽95内部摆动，前导柱472从弧形裂槽94或波浪形裂槽95的一侧移动至另一侧，按照以下步骤计算出弧形裂槽94或波浪形裂槽95的宽度；

步骤1：确定弧线参数：

弧线的半径R；

位移传感器移动的弧长S；

弧线所对应的中心角θ，这个角可以用弧长和半径计算出来：θ=R/S；

步骤2：确定弧形裂槽94或波浪形裂槽95的深度

位移传感器将提供弧形裂槽94或波浪形裂槽95不同点的深度读数，假设位移传感器在弧线上两点的读数分别为D1和D2，即前导柱472移动至弧形裂槽94或波浪形裂槽95的一侧为D1，移动至另一侧为D2；

步骤3：构建几何模型

考虑弧形裂槽94或波浪形裂槽95边缘和位移传感器之间的垂直距离，这构成了一个直角三角形的一部分，对于任意点，假设传感器读数为D，则弧形裂槽94或波浪形裂槽95边缘到位移传感器直线路径的水平距离X，可以通过三角函数计算得出；

步骤4：计算凹槽宽度

由于位移传感器沿着弧线移动，我们需要找到两个读数D1和D2对应的水平距离X1和X2，这两个水平距离的差值即为凹槽在该两点间的宽度；

对于D1和D2，我们可以分别建立直角三角形并使用勾股定理或者正弦、余弦函数来解算X1和X2：

X=R×sin(θ/2)−D

这里，θ是由弧长S和半径R计算出来的中心角的一半，因为我们在计算直角三角形中的一边长度；

步骤5：计算实际宽度

最后，计算两个水平距离的差值：W=∣X1−X2∣

这就是弧形裂槽94或波浪形裂槽95在D1和D2这两点之间的宽度。

在本实施例中，实施场景具体为：通过吊梁473带动前导柱472摆动，使前导柱472前导柱472从弧形裂槽94或波浪形裂槽95的一侧移动至另一侧，计算出弧形裂槽94或波浪形裂槽95的宽度数据，便于后续分析，通过收集腔4723可在移动时将弧形裂槽94或波浪形裂槽95内部残余的杂质刮下。

工作原理：

先沿镜面辊本体9的轴线标记出检测路线91，再将镜面辊本体9安装在检测工位上，通过驱动机构二3驱动检测机构4调整位置，使检测机构4的检测端与检测路线91对应，通过驱动机构二3驱动检测机构4沿检测路线91的方向移动，通过触针探头452对镜面辊本体9的表面进行检测。

当检测到两侧为竖直面的凹形裂槽92时，先通过驱动机构一21带动镜面辊本体9转动，使触针探头452从凹形裂槽92的一端移出，再将触针探头452沿镜面辊本体9的轴向移动越过该凹形裂槽92，最后反转镜面辊本体9使触针探头452回到原检测路线91上，重复上述步骤直至触针探头452检测完该检测路线91上的缺陷，得到该检测路线91上缺陷裂槽的数量，转动镜面辊本体9使触针探头452对准下一个检测路线91继续进行上述检测，得到镜面辊本体9表面缺陷裂槽的全部数量。

当触针探头452移动至凹形裂槽92的一端受到阻挡时，通过翻转组件421带动连接座43翻转，将触针探头452向上抬起调整其倾角。

当镜面辊本体9的表面缺陷为V形裂槽93时，驱动机构二3带动检测组件45沿镜面辊本体9的轴向方向移动，使触针探头452沿V形裂槽93一侧的倾斜面直接移出至V形裂槽93外部。

当镜面辊本体9的表面缺陷为弧形裂槽94或波浪形裂槽95时，触针探头452进行周向移动时，前导柱472在触针探头452的前方，通过前导柱472替代触针探头452碰撞弧形裂槽94或波浪形裂槽95的侧壁，使安装座44沿连接座43水平移动。

通过吊梁473带动前导柱472摆动，使前导柱472前导柱472从弧形裂槽94或波浪形裂槽95的一侧移动至另一侧，计算出弧形裂槽94或波浪形裂槽95的宽度数据。

通过收集腔4723可在移动时将弧形裂槽94或波浪形裂槽95内部残余的杂质刮下。

本发明还提供一种镜面辊表面缺陷检测装置的检测方法，具体包括如下步骤：

S1：沿镜面辊本体9的轴线标记出检测路线91，检测路线91沿镜面辊本体9的周向设置多个；

S2：将镜面辊本体9安装在检测工位上，检测机构4的检测端与检测路线91对应；

S3：沿检测路线91的方向移动检测机构4对镜面辊本体9的表面进行检测；

S4：检测到两侧为竖直面的裂槽时，转动镜面辊本体9使检测机构4从该裂槽的一端移出；

S5：将检测机构4沿镜面辊本体9的轴向移动，越过上述裂槽并回到原检测路线91上；

S6：通过检测机构4从检测路线91的一端移动至另一端，得到该检测路线91上的裂槽数量；

S7：转动镜面辊本体9使检测机构4对准下一个检测路线91，重复S3至S6的步骤，得到镜面辊本体9表面裂槽的全部数量；

S8：根据镜面辊本体9表面裂槽的全部数量，判断该镜面辊本体9在加工过程的损伤程度，根据损伤程度优化加工程序，以此延长设备的使用寿命。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种镜面辊表面缺陷检测装置，其特征在于：包括机台（1），所述机台（1）上安装有安装台（2），所述安装台（2）用于安装待检测的镜面辊本体（9），所述机台（1）上安装有驱动机构二（3），所述驱动机构二（3）的输出端安装有检测机构（4），沿镜面辊本体（9）的轴线设有检测路线（91），且检测路线（91）沿镜面辊本体（9）的周向设置多个，所述驱动机构二（3）用于驱动检测机构（4）沿检测路线（91）对镜面辊本体（9）进行表面缺陷检测；

所述安装台（2）包括驱动机构一（21），所述驱动机构一（21）的输出端与镜面辊本体（9）的一端连接；

所述检测机构（4）包括检测组件（45），所述检测组件（45）由触针检测器（451）和触针探头（452）组成，且触针探头（452）安装于触针检测器（451）的检测端，所述触针检测器（451）上安装有侧限位开关（453），且侧限位开关（453）位于触针探头（452）的外侧；

所述镜面辊本体（9）的表面缺陷为凹形裂槽（92）时，所述驱动机构二（3）带动检测组件（45）沿镜面辊本体（9）的轴向方向移动，通过凹形裂槽（92）一侧的阻挡，使触针探头（452）接触侧限位开关（453）并停止检测组件（45）的移动，所述驱动机构一（21）带动镜面辊本体（9）转动时，所述检测组件（45）沿镜面辊本体（9）的周向方向移动，使触针探头（452）从凹形裂槽（92）的一端移出至凹形裂槽（92）外部；

所述检测机构（4）包括Y轴驱动器（41），所述Y轴驱动器（41）的输出端安装有驱动座（42），所述驱动座（42）上安装有连接座（43），所述连接座（43）上安装有安装座（44），所述检测组件（45）安装于安装座（44）上，所述Y轴驱动器（41）通过驱动座（42）带动连接座（43）竖向移动，使安装座（44）带动检测组件（45）竖向移动，用于调整触针探头（452）与镜面辊本体（9）之间的检测距离，所述触针检测器（451）上安装有后限位开关（454），且后限位开关（454）位于触针探头（452）沿凹形裂槽（92）周向运动方向的相反位置上，所述驱动座（42）与连接座（43）之间安装有翻转组件（421），且翻转组件（421）用于带动连接座（43）向Y轴驱动器（41）方向翻转；

所述镜面辊本体（9）的表面缺陷为弧形裂槽（94）或波浪形裂槽（95）时，所述安装座（44）上安装有延伸组件（47），所述检测组件（45）安装于延伸组件（47）上，通过延伸组件（47）使检测组件（45）沿弧形裂槽（94）或波浪形裂槽（95）的长度方向移动；

所述延伸组件（47）包括前导组件（471），所述前导组件（471）上安装有前导柱（472），所述延伸组件（47）还包括吊梁（473），所述前导组件（471）和检测组件（45）分别安装于吊梁（473）的两端，所述吊梁（473）上设有延伸座（474），所述延伸座（474）的内部安装有驱动机构三（475），所述驱动机构三（475）的输出端固定连接有驱动柱（476），且驱动柱（476）远离驱动机构三（475）的一端与吊梁（473）固定，所述驱动机构三（475）通过驱动柱（476）带动吊梁（473）转动，使前导柱（472）靠近弧形裂槽（94）或波浪形裂槽（95）的侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种镜面辊表面缺陷检测装置，其特征在于：所述镜面辊本体（9）远离驱动机构一（21）的一端转动连接有轴承座（22），所述镜面辊本体（9）的表面缺陷为V形裂槽（93）时，所述驱动机构二（3）带动检测组件（45）沿镜面辊本体（9）的轴向方向移动，使触针探头（452）沿V形裂槽（93）一侧的倾斜面移出至V形裂槽（93）外部。

3.根据权利要求2所述的一种镜面辊表面缺陷检测装置，其特征在于：所述驱动机构二（3）包括X轴驱动器（31），所述X轴驱动器（31）的输出端安装有Z轴驱动器（32），所述检测机构（4）安装于Z轴驱动器（32）的输出端上，所述Z轴驱动器（32）用于带动检测机构（4）沿检测路线（91）水平移动，所述机台（1）上安装有上料机构（5），所述上料机构（5）的一侧设有上料区（6），所述机台（1）上安装有下料区（7），且下料区（7）和上料区（6）分别位于上料机构（5）的两侧，所述上料机构（5）用于将上料区（6）上的镜面辊本体（9）移动至安装台（2）上，所述Z轴驱动器（32）上安装有下料机构（8），所述下料机构（8）用于将安装台（2）上的镜面辊本体（9）移动至下料区（7）处。

4.根据权利要求3所述的一种镜面辊表面缺陷检测装置，其特征在于：所述连接座（43）靠近横向调整块（46）的一侧开设有后开口（431），所述安装座（44）上安装有横向调整块（46），所述横向调整块（46）远离延伸组件（47）的一侧固定有T形块（461），且T形块（461）贯穿于后开口（431）的内部，所述T形块（461）的两侧均安装有弹性件（462），且两组弹性件（462）分别固定在后开口（431）的两侧壁上，所述检测组件（45）沿弧形裂槽（94）或波浪形裂槽（95）移动时，通过横向调整块（46）使连接座（43）与安装座（44）之间横向滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种镜面辊表面缺陷检测装置，其特征在于：所述连接座（43）的两侧均开设有侧开口（432），所述侧开口（432）的内部贯穿有导向柱（433），且导向柱（433）的两端分别与安装座（44）的两端固定连接，所述连接座（43）的内部安装有锁紧组件（434），所述锁紧组件（434）用于锁定导向柱（433）在连接座（43）上的位置。

6.根据权利要求5所述的一种镜面辊表面缺陷检测装置，其特征在于：所述前导柱（472）包括外套筒（4721），所述外套筒（4721）的内部安装有位移检测头（4722），所述外套筒（4721）与位移检测头（4722）之间设有收集腔（4723），且收集腔（4723）远离触针探头（452）的一侧为敞开结构。

7.一种根据权利要求6所述的镜面辊表面缺陷检测装置的检测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1：沿镜面辊本体（9）的轴线标记出检测路线（91），检测路线（91）沿镜面辊本体（9）的周向设置多个；

S2：将镜面辊本体（9）安装在检测工位上，检测机构（4）的检测端与检测路线（91）对应；

S3：沿检测路线（91）的方向移动检测机构（4）对镜面辊本体（9）的表面进行检测；

S4：检测到两侧为竖直面的裂槽时，转动镜面辊本体（9）使检测机构（4）从该裂槽的一端移出；

S5：将检测机构（4）沿镜面辊本体（9）的轴向移动，越过上述裂槽并回到原检测路线（91）上；

S6：通过检测机构（4）从检测路线（91）的一端移动至另一端，得到该检测路线（91）上的裂槽数量；

S7：转动镜面辊本体（9）使检测机构（4）对准下一个检测路线（91），重复S3至S6的步骤，得到镜面辊本体（9）表面裂槽的全部数量；

S8：根据镜面辊本体（9）表面裂槽的全部数量，判断该镜面辊本体（9）在加工过程的损伤程度，根据损伤程度优化加工程序，以此延长设备的使用寿命。