CN211402164U - 一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统，包括：机架的上部可拆卸的水平位置设置有第一架板以及第二架板，第一架板的中部设置有第一通孔，第二架板的中部设置有第二通孔，第一通孔与所述第二通孔同轴设置，第一架板设置于第二架板的上方，所述机架的下部的一端设置有钢管入口，机架的下部的另一端设置有钢管出口；图像采集单元包括工业相机以及环形光源，环形光源发出的光通过所述第二通孔照射至钢管的外表面；输送装置设置于所述机架的底部，所述输送装置的上表面与所述钢管出口以及钢管入口的下端水平放置；所述输送装置电连接PLC控制装置。本实用新型的图像采集系统结构简单且稳定、自动化程度高，十分实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢管领域，具体涉及一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统。
背景技术
随着我国社会经济和工业生产制造飞速发展，在石油、天然气、煤气、供水等系统以及各类制造机构件和机械零件中，各种尺寸的钢管被广泛运用，使得我们对钢管的需求日益激增。钢管是工业领域上不可缺少的一部分，有着至关重要的作用，同时也是我国工业制造实力的一种体现。鉴于钢管的广泛应用，钢管的质量问题不容忽视。
由于生产工艺和生产环境的制约，在钢管的生产过程中，在钢管焊缝处会存在夹渣、未焊透、裂缝、气孔等问题，导致钢管的焊缝出现缺陷。这些缺陷的存在的影响是非常巨大的，在生活领域上，会影响产品的美观；在工业领域上，因为这些工程的质量直接取决于钢管的质量，而影响钢管质量的一个重要因素就是钢管的焊接情况，若钢管存在缺陷将会导致严重的安全问题，同时在经济上将会造成极大的损失，造成非常严重的后果。
因此在工业钢管的生产过程中，必须对钢管焊缝的质量进行严格的把关，在钢管焊缝出现缺陷的情况下，应及时检测出缺陷，进行进一步的处理。
目前主流的检测方法有两类，一类是人工检测，即用人眼来检查每一根生产出来的钢管是否存在缺陷，这种方法的检测效率低、检测精度低、检测流程繁琐、劳动强度大、信息化程度低；另一类是电涡流探伤、超声波探伤等使用传感器的方法，这类方法虽然可以解决人工检测存在的一些问题，但是其价格高昂，成本超过了企业可以承受的范围。另一类是智能检测，通常是通过工业相机采集钢管表面的图像信息，但是要想实现智能化收集钢管表面的图像信息，仅仅使用工业相机是不够的，需要设计一个对应的系统。
实用新型内容
为解决钢管焊缝的智能化检测时，如何智能地对钢管图像进行采集的问题，本实用新型提供一种结构相对简单，自动化程度高的钢管焊缝在线检测的图像采集系统。
提出了一种钢管焊缝在线检测图像采集系统，包括：
机架，所述机架的上部可拆卸的水平位置设置有第一架板以及第二架板，所述第一架板的中部设置有第一通孔，所述第二架板的中部设置有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔同轴设置，所述第二通孔的直径大于所述第一通孔，所述第一架板设置于所述第二架板的上方，所述机架的下部的一端设置有钢管入口，所述机架的下部的另一端设置有钢管出口，所述钢管出口与所述钢管入口关于所述机架的中轴线对称；
图像采集单元，所述图像采集单元包括工业相机以及环形光源，所述工业相机设置于所述第一架板的上表面，所述工业相机的镜头穿过所述第一通孔设置，所述环形光源设置于所述第二架板的上表面，所述环形光源发出的光通过所述第二通孔照射至钢管的外表面；
输送装置，所述输送装置设置于所述机架的底部，所述输送装置的上表面与所述钢管出口以及钢管入口的下端水平放置；
所述输送装置电连接PLC控制装置。
进一步，所述钢管出口以及钢管入口的下端机架处还对称设置有一对支撑装置，所述支撑装置包括推杆电机，所述推杆电机的推杆的外端固定设置有支撑座，所述支撑座为半圆环状，所述推杆电机电连接所述PLC控制装置。
进一步，所述支撑座与所述推杆焊接固定。
进一步，所述第一架板的第一通孔的外圈设置有第一橡胶垫片。
进一步，所述第二架板的第二通孔的外圈设置有第二橡胶垫片，所述第二橡胶垫片呈环形。
进一步，所述环形光源的发光角度为90°，功率在6-10W之间。
进一步，所述工业相机的镜头与所述环形光源的竖直距离为4-6cm，所述环形光源与待检测的钢管的竖直距离为1-5cm。
相较于现有技术，本实用新型提供的所述一种钢管焊缝在线检测图像采集系统具有以下有益效果：
本实用新型提出的钢管焊缝在线检测图像采集系统体积小，重量轻，结构简单，能够稳固安装在工业生产线所需的位置上，辅助钢管焊缝在线检测时所需进行的图像采集工作的进行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实例中的技术方案，下面将对实例描述中所使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型提供的钢管焊缝在线检测的图像采集系统的结构示意图；
图2是本实用新型的第一架板的俯视图；
图3是本实用新型的第二架板的俯视图；
图4是本实用新型的支撑装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实例中的附图，对本实用新型实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅是本实用新型的一部分实例，而不是全部的实例。
结合图1、图2以及图3，是本实用新型提出的一种钢管焊缝在线检测图像采集系统，包括：
机架100，所述机架100的上部可拆卸的水平位置设置有第一架板110以及第二架板120，所述第一架板110的中部设置有第一通孔111，所述第二架板120的中部设置有第二通孔121，所述第一通孔111与所述第二通孔121同轴设置，所述第二通孔121的直径大于所述第一通孔111，所述第一架板110设置于所述第二架板120的上方，所述机架100的下部的一端设置有钢管入口130，所述机架100的下部的另一端设置有钢管出口140，所述钢管出口140与所述钢管入口130关于所述机架100的中轴线对称；
图像采集单元，所述图像采集单元包括工业相机210以及环形光源220，所述工业相机210设置于所述第一架板110的上表面，所述工业相机210的镜头211穿过所述第一通孔111设置，所述环形光源220设置于所述第二架板120的上表面，所述环形光源220发出的光通过所述第二通孔121照射至钢管300的外表面；
输送装置400，所述输送装置400设置于所述机架100的底部，所述输送装置400的上表面与所述钢管出口140以及钢管入口130的下端水平放置；
所述输送装置400电连接PLC控制装置(由于PLC控制装置设置于电箱中，故未在附图中显示)。
在使用时，将系统按照上述内容进行搭建，之后打开工业相机210以及环形光源220，即可对钢管300表面图像进行自动采集，接着，PLC控制装置控制输送装置400将钢管300缓慢移动，采集钢管300其他部分的表面图像，PLC控制装置能够通过输送的脉冲数量来控制输送装置400带动钢管300移动的距离。另外在本实施方式中，将机架左端的开口设置为钢管入口130，相对应的右端设置为钢管出口140，另外输送装置400的转动方向为顺时针。
参照图4，作为本方案的优选实施方式，所述钢管出口140以及钢管入口130的下端机架100处还对称设置有一对支撑装置500，所述支撑装置500包括推杆520电机510，所述推杆520电机510的推杆520的外端固定设置有支撑座530，所述支撑座530为半圆环状，所述推杆520电机510电连接于所述PLC控制装置。
本实施例中，加设了一对支撑装置500，支撑装置500与输送装置400相配合，当需要移动钢管300对钢管300的其他位置进行检测时，PLC控制装置控制推杆520电机510下移预设的距离，这时钢管300能够被输送装置400带动移动，当需要固定钢管300进行图像采集时，PLC控制装置控制推杆520电机510上移预设的所述距离，一般设置为2-3cm，本方案为3cm，支撑装置500的支撑座530将钢管300固定。这样一来能够使钢管300在进行检测时保持稳定，十分实用。
作为本方案的优选实施方式，所述支撑座530与所述推杆520焊接固定，当然也可以选择其他的固定方式，合理即可。
作为本方案的优选实施方式，所述第一架板110的第一通孔111的外圈设置有第一橡胶垫片112。通过在第一架板110安装工业相机210的位置设置一个橡胶垫片，能够在一定程度上防止工业相机210晃动。
作为本方案的优选实施方式，所述第二架板120的第二通孔121的外圈设置有第二橡胶垫片122，所述第二橡胶垫片122呈环形。通过在第二架板120安装环形光源220的位置设置一个与环形光源220相适配的第二橡胶垫片122，能够在一定程度上防止环形光源220滑动。
以上的第一橡胶垫片112以及第二橡胶垫片122在本实施方式中均采用胶粘的方式进行固定。而第一架板110与第二架板120采用市面上常规的架板安装方式，在机架100安装架板位置的左、右两端设置凸起，将架板平放至凸起上即可，类似冰箱的置物板的安装方式。
作为本方案的优选实施方式，所述环形光源220的发光角度为90°，功率在6-10W之间。
作为本方案的优选实施方式，所述工业相机210的镜头211与所述环形光源220的竖直距离为4-6cm，所述环形光源220与待检测的钢管300的竖直距离为1-5cm。本实施例通过以上距离设定，使钢管300表面图像产生过曝，这样一来，一旦存在焊缝缺陷，则存在的焊缝缺陷将在图像上显示的更为明显，同时能排除伪缺陷(如划痕、黑斑等)的干扰。
以上所述仅为本实用新型的实例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统，其特征在于，包括：
机架，所述机架的上部可拆卸的水平位置设置有第一架板以及第二架板，所述第一架板的中部设置有第一通孔，所述第二架板的中部设置有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔同轴设置，所述第二通孔的直径大于所述第一通孔，所述第一架板设置于所述第二架板的上方，所述机架的下部的一端设置有钢管入口，所述机架的下部的另一端设置有钢管出口，所述钢管出口与所述钢管入口关于所述机架的中轴线对称；
图像采集单元，所述图像采集单元包括工业相机以及环形光源，所述工业相机设置于所述第一架板的上表面，所述工业相机的镜头穿过所述第一通孔设置，所述环形光源设置于所述第二架板的上表面，所述环形光源发出的光通过所述第二通孔照射至钢管的外表面；
输送装置，所述输送装置设置于所述机架的底部，所述输送装置的上表面与所述钢管出口以及钢管入口的下端水平放置；
所述输送装置电连接PLC控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统，其特征在于：所述钢管出口以及钢管入口的下端机架处还对称设置有一对支撑装置，所述支撑装置包括推杆电机，所述推杆电机的推杆的外端固定设置有支撑座，所述支撑座为半圆环状，所述推杆电机电连接所述PLC控制装置。
3.根据权利要求2所述的一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统，其特征在于：所述支撑座与所述推杆焊接固定。
4.根据权利要求1所述的一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统，其特征在于：所述第一架板的第一通孔的外圈设置有第一橡胶垫片。
5.根据权利要求1所述的一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统，其特征在于：所述第二架板的第二通孔的外圈设置有第二橡胶垫片，所述第二橡胶垫片呈环形。
6.根据权利要求1所述的一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统，其特征在于：所述环形光源的发光角度为90°，功率在6-10W之间。
7.根据权利要求1所述的一种钢管焊缝在线检测的图像采集系统，其特征在于：所述工业相机的镜头与所述环形光源的竖直距离为4-6cm，所述环形光源与待检测的钢管的竖直距离为1-5cm。
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