CN203310772U

CN203310772U - 一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置

Info

Publication number: CN203310772U
Application number: CN2013202681361U
Authority: CN
Inventors: 魏玉兰; 厉建东; 李兵; 胡燕军
Original assignee: Huzhou University
Current assignee: Huzhou University
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2023-05-15

Abstract

本实用新型属于一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置。它包括输送单元（1）、检测单元（2）、显示单元（3），检测单元（2）位于输送单元（1）的上方，检测单元（2）包括第一CCD摄像机（21）、第二CCD摄像机（22）、光源（23），第一CCD摄像机（21）和第二CCD摄像机（22）分别位于光源（23）的两侧，第一CCD摄像机（21）和第二CCD摄像机（22）可以前、后、左、右移动或在竖直平面内转动，光源（23）可以左、右移动或在竖直平面内转动，第一CCD摄像机（21）和第二CCD摄像机（22）将拍摄到的图像传送至显示单元（3）。本实用新型能大大提高钢管焊缝缺陷的检出率，降低漏检与误检率。

Description

一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置

技术领域

本实用新型属于一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置，用于对钢管表面缺陷图像进行采集、分析。

背景技术

目前，大型钢管的表面质量已经成为钢铁企业一个关注的焦点，为了得到表面质量合格的产品，必须首先得到产品表面的缺陷信息，这样才能控制其生产。

国内的部分大型钢管生产企业采用无损检测系统对钢管焊缝进行检测，但现在的检测方法存在较明显的漏检和误检问题，通过研究分析发现，漏检和误检主要是因为采集到原始图像信息不全面造成的。缺陷图像采集方式的不同对表面缺陷特征会造成很大影响，目前的表面缺陷检测系统还是依靠固定单一CCD传感器的采集方式，但是这种采集方式下得到的缺陷图像特征往往不足以完全表达清楚真实缺陷的特征，很多情况下只是片面地采集了真实缺陷的一部分特征信息，而丢失了能够使此种缺陷区别于其它缺陷的重要特征信息，所以，只有能全面、准确的采集到缺陷特征信息，才能谈得上对缺陷的正确分类。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置，该装置能得到较清晰的焊缝图像并将其传送至显示单元。

本实用新型解决所述技术问题的方案是：一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置，包括输送单元、检测单元、显示单元，检测单元位于输送单元的上方，检测单元包括第一CCD摄像机、第二CCD摄像机、光源，第一CCD摄像机和第二CCD摄像机分别位于光源的两侧，第一CCD摄像机和第二CCD摄像机可以前、后、左、右移动或在竖直平面内转动，光源可以左、右移动或在竖直平面内转动，第一CCD摄像机和第二CCD摄像机将拍摄到的图像传送至显示单元。

在基于机器视觉的带钢表面缺陷检测系统中，缺陷检测的准确度直接与光源、成像系统及被检测钢管的布局有关，采用不同的光源与成像系统布局，将会得到不同的缺陷检测结果。当光源与CCD摄像机对称分布时，CCD摄像机放置在反射光的光路上，采集到的缺陷图像，背景区域是亮的，而缺陷区域则是暗的，我们将这种图像采集方式称为明域缺陷图像检测方法。当CCD摄像机放置在与入射光线几乎平行的方向上或是将CCD摄像机放置在入射光线的法线方向上，采集到的缺陷图像背景呈暗色，而缺陷呈亮色，我们将这种检测方法称为暗域图像检测方法。明域缺陷图像采集方式主要适于检测散射和吸收光线的缺陷类型，暗域缺陷图像采集方式主要适于检测明亮表面上散射光线的缺陷类型。因此明域和暗域方式采集到的缺陷图像在缺陷特征的表达上有明显的不同，有各自的侧重点，它们存在冗余，也存在互补。本实用新型中，第一CCD摄像机和第二CCD摄像机分别位于光源的两侧，第一CCD摄像机和第二CCD摄像机可以前、后、左、右移动或在竖直平面内转动，光源可以左、右移动或在竖直平面内转动，可同时得到明域和暗域图像，因此可以保证采集到全面准确的缺陷图像信息。

作为进一步的技术方案，所述第一CCD摄像机的尾部设置有第一指针，第一指针指向第一量角器；所述第二CCD摄像机的尾部设置有第二指针，第二指针指向第二量角器；所述光源的尾部设置有第三指针，第三指针指向第三量角器。

该方案便于标记和记录第一CCD摄像机、第二CCD摄像机、光源在竖直平面内转动的角度。

作为再进一步的技术方案，所述输送单元为若干滚轮，滚轮由电机驱动，电机的开关位于显示单元上。

钢管焊缝朝上在滚轮上做直线运动，当在显示单元上发现焊缝有缺陷时可立即按下开关使电机停止工作。

作为再进一步的技术方案，所述滚轮为锥形滚轮。

锥形滚轮能防止钢管在滚轮上横行滚动。

本实用新型具有简单易行的优点，能大大提高钢管焊缝缺陷的检出率，降低漏检与误检率，减轻质检人员的工作强度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为本实用新型的主视图；

图4为图3中B部的放大图。

图中：1、输送单元；11、滚轮；12、电机；13、开关；2、检测单元；21、第一CCD摄像机；211、第一指针；212、第一量角器；22、第二CCD摄像机；221、第二指针；222、第二量角器；23、光源；231、第三指针；232、第三量角器；3、显示单元；4、支架；41、第一横杆；411、第一竖杆；42、第二横杆；421、第二竖杆；43、第三横杆；44、凹槽；5、钢管。

具体实施方式

实施例1

如图1～4所示，一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置，包括输送单元1、检测单元2、显示单元3，检测单元2位于输送单元1的上方。输送单元1为若干滚轮11，滚轮11为锥形滚轮，工作时，钢管5位于滚轮11上，滚轮11由电机12驱动，电机12的开关13位于显示单元3上。该装置有一支架4，支架4活动连接有第一横杆41、第二横杆42和第三横杆43，支架4上设置有凹槽44，第一横杆41、第二横杆42和第三横杆43的两端插在凹槽44内并可沿着凹槽44左、右移动。第一横杆41的底部活动连接有第一竖杆411、第一竖杆411可沿着第一横杆41前、后移动。第二横杆42的底部活动连接有第二竖杆421，第二竖杆421可沿着第二横杆42前、后移动。检测单元2包括第一CCD摄像机21、第二CCD摄像机22、光源23，第一CCD摄像机21和第二CCD摄像机22分别位于光源23的两侧。第一CCD摄像机21固定在第一竖杆411的底部并可绕着第一竖杆411的底部在竖直平面内转动，第一CCD摄像机21可随着第一横杆41左、右移动，第一CCD摄像机21可随着第一竖杆411前、后移动。第二CCD摄像机22固定在第二竖杆421的底部并可绕着第二竖杆421的底部在竖直平面内转动，第二CCD摄像机22可随着第二横杆42左、右移动，第二CCD摄像机22可随着第二竖杆421前、后移动。第一CCD摄像机21和第二CCD摄像机22将拍摄到的图像传送至显示单元3。光源23设置在第三横杆43的底部并相对第三横杆43转动。

第一CCD摄像机21的尾部设置有第一指针211，第一指针211指向第一量角器212；第二CCD摄像机22的尾部设置有第二指针221，第二指针221指向第二量角器222；光源23的尾部设置有第三指针231，第三指针231指向第三量角器232。

工作原理：

首先在电机12的带动下，滚轮11做圆周转动，促使其上的钢管5做直线移动，焊缝位于钢管5的正上方；光源23直接照射在钢管5焊缝上，第一CCD摄像机21、第二CCD摄像机22用于拍摄在光源23照射下的钢管5焊缝表面图像，同时将图像传输至显示单元3。当发现重大缺陷时，可立即按下位于显示单元3上的开关13后停机处理。

由于第一CCD摄像机21、第二CCD摄像机22的拍摄角度和光源23的照射角度对拍摄到得图像质量有极大地影响，为了得到高质量的焊缝缺陷图像，第一CCD摄像机21、第二CCD摄像机22可以前、后、左、右移动或在竖直平面内转动，光源23可以左、右移动或在竖直平面内转动，并配有第一量角器212、第二量角器222和第三量角器232，对于不同的钢管可以作各个角度的调整并便于记录。在检测过程中，保证光源23投影线在整个测试角度范围始终位于被测缺陷样本的固定平面上，第一CCD摄像机21和第二CCD摄像机22在整个测试角度范围内也始终聚集于被测缺陷样本上。

本实用新型应用范围更加广泛，对于不现的生产线，只要安装后，合理调第一CCD摄像机21、第二CCD摄像机22、光源23的角度，就可以保证采集到较清晰的图像。

Claims

1.一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置，其特征在于：包括输送单元（1）、检测单元（2）、显示单元（3），检测单元（2）位于输送单元（1）的上方，检测单元（2）包括第一CCD摄像机（21）、第二CCD摄像机（22）、光源（23），第一CCD摄像机（21）和第二CCD摄像机（22）分别位于光源（23）的两侧，第一CCD摄像机（21）和第二CCD摄像机（22）可以前、后、左、右移动或在竖直平面内转动，光源（23）可以左、右移动或在竖直平面内转动，第一CCD摄像机（21）和第二CCD摄像机（22）将拍摄到的图像传送至显示单元（3）。

2.如权利要求1所述的一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置，其特征在于：所述第一CCD摄像机（21）的尾部设置有第一指针（211），第一指针（211）指向第一量角器（212）；所述第二CCD摄像机（22）的尾部设置有第二指针（221），第二指针（221）指向第二量角器（222）；所述光源（23）的尾部设置有第三指针（231），第三指针（231）指向第三量角器（232）。

3.如权利要求1或2所述的一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置，其特征在于：所述输送单元（1）为若干滚轮（11），滚轮（11）由电机（12）驱动，电机（12）的开关（13）位于显示单元（3）上。

4.如权利要求3所述的一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置，其特征在于：所述滚轮（11）为锥形滚轮。