CN2691722Y - 用于带钢缺陷检测的复合照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及冷轧带钢表面缺陷检测的照明装置。一种用于带钢缺陷检测的复合照明装置，配合线扫描CCD摄像机使用，包括反射式照明组件(1)，反射式照明组件与线扫描CCD摄像机(4)位于带钢正面一侧，其特征是复合照明装置还包括另一个反射式照明组件(2)和透射式照明组件(3)，另一个反射式照明组件位于带钢(5)正面一侧，在两个反射式照明组件中间为线扫描CCD摄像机，在线扫描CCD摄像机下方、带钢背面一侧装有透射式照明组件。本实用新型能很好满足摄像机所需的照明条件，实现高速运动带钢表面缺陷和通透式缺陷的全面检测，特别适合于在现场恶劣的检测环境下的缺陷检测。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及冷轧带钢表面缺陷检测的照明装置，尤其涉及用于带钢缺陷检测的复合照明装置。
(二)背景技术
在现代化的冷轧薄板生产中，由于来料质量及机组运行等各种原因，冷轧带钢表面会产生各种缺陷，如辊印、划伤、翘皮等表面缺陷，其中的孔洞、边裂等缺陷称为通透型缺陷。对于高等级带钢来说，其表面的辊印、划伤等缺陷是不可接受的；而对于冷轧连退机组来说，由于机组运行速度快，带钢薄，张力大，来料中的孔洞及边裂极易引发机组的断带，造成停机。特别是尺寸较大，分布在边部的孔洞及长度较大的边裂缺陷，进入机组造成机组断带风险极大，此类缺陷对机组的影响也是致命的，会造成很大的损失。
对于一般的带钢表面缺陷检测，通常采用的是非接触式的图像模式识别检测方法。这种检测系统由面阵或者线扫描CCD摄像机拍摄带钢表面图像进而对图像进行模式分类的方式进行检测。其中，采用线扫描CCD摄像机的检测装系统，根据需要检测的缺陷类型，照明装置大多采用单一明场或单一暗场。一般使用的光源是卤素灯或者LED阵列，此种照明方式的光源与摄像机分布在带钢的同一侧面，可以发现大多数缺陷。
但在生产速度较高时，对于严重的孔洞、边裂等通透式缺陷的检测，要求检测准确率达到100％，而且有些检测环境条件很差，在这种情况下虽然高速线扫描摄像机的速度可以满足要求，但传统的反射照明方式难以满足上述检测系统照明的要求，特别是在冷轧酸轧机组带钢出口这类位置，在水汽油雾非常严重情况下，尤其是当孔洞位于带钢的边部位置时，单一的反射式照明方式很难满足缺陷检测照明的要求。
(三)发明内容
本实用新型克服了现有技术的缺陷，提供一种用于带钢缺陷检测的复合照明装置。该复合照明装置采用了双激光暗场加透射的复合照明配置，结合激光反射式光源与透射式光源的优点，能够很好满足摄像机所需的照明条件，实现了高速运动带钢表面缺陷和通透式缺陷的全面检测，特别适合于在现场恶劣的检测环境下采用高速线扫描CCD摄像机实现机器视觉检测，达到了有效的带钢缺陷的检测效果。
本实用新型是这样实现的：一种用于带钢缺陷检测的复合照明装置，配合线扫描CCD摄像机使用，包括反射式照明组件，反射式照明组件与线扫描CCD摄像机位于带钢正面一侧，其特征是复合照明装置还包括另一个反射式照明组件和透射式照明组件，另一个反射式照明组件位于带钢正面一侧，在两个反射式照明组件中间为线扫描CCD摄像机，在线扫描CCD摄像机下方、带钢背面一侧装有透射式照明组件。
上述的用于带钢缺陷检测的复合照明装置，所述透射式照明组件包括AC/DC变换器、自诊断LED发光管阵列模块、红光窗口，交流电源输入AC/DC变换器，AC/DC变换器输出接自诊断LED发光管阵列模块，自诊断LED发光管阵列模块上罩有红光窗口。
上述的用于带钢缺陷检测的复合照明装置，所述反射式照明组件包括电源、大功率激光器、激光光束变换整形透镜和照射方向调整机构，电源输入大功率激光器，激光器输出激光光束经激光光束变换整形透镜后照射在带钢正面表面上，大功率激光器和激光光束变换整形透镜置于照射方向调整机构上。
本实用新型的工作原理是采用双激光暗场加透射的复合照明配置，上部应用双向反射式激光照明进行组合照明，实现从摄像机前后两个方向对带钢正面的照射，确保在带钢振动等情形下对缺陷的有效照明，以得到缺陷“暗”信号。下部采用透射式光源，从带钢背面照射被检测的带钢，照射光线可穿过孔洞缺陷，以得到通透式缺陷的“明”信号。这种全向照明配合线扫描摄像机的检测方式，大大提高了各种带钢缺陷检测的准确率，尤其是对通透式缺陷孔洞及边裂缺陷的检测准确率、减小孔洞边裂缺陷检测的虚报率；并且增强检测过程中抗环境光干扰的能力；增加设备检测的可靠性。特别适合于在现场恶劣的检测环境下的缺陷检测。
(四)附图说明
图1为用于带钢缺陷检测的复合照明装置的示意图；
图2为透射式照明组件组成示意图；
图3为反射式照明组件组成示意图。
图中：1双向前反射式照明组件，2双向后反射式照明组件，3透射式照明组件，4摄像机，5被检测带钢。
(五)具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型的实施例。
参见图1，一种用于带钢缺陷检测的复合照明装置，配合线扫描CCD摄像机使用，包括前反射式照明组件1，后反射式照明组件2，线扫描CCD摄像机4，透射式照明组件3。前反射式照明组件1、后反射式照明组件2与线扫描CCD摄像机4位于带钢5正面一侧，在前、后两个反射式照明组件1、2中间为线扫描CCD摄像机4。在线扫描CCD摄像机4下方、带钢5背面一侧装有透射式照明组件3。
参见图2，透射式照明组件3包括AC/DC变换器、自诊断LED发光管阵列模块、红光窗口，交流电源输入AC/DC变换器，AC/DC变换器输出接自诊断LED发光管阵列模块，自诊断LED发光管阵列模块上罩有红光窗口。为安装、维护方便，透射式照明采用模块式设计，即将整个透射系统分成若干个独立模块，统一供电，且用一个诊断接口来判断是否有某个模块损坏。
针对带钢5孔洞缺陷的检测，透射式照明组件3从带钢5背面照射被检测的带钢5，当被检测的区间存在孔洞缺陷时，照射光线穿过带钢5孔洞被摄像机4接收。通过对摄像机4所接收的信号进行处理，可以得到孔洞缺陷的准确的信号，可以实现带钢5孔洞缺陷的接近100％的检测。对于带钢5靠近边部也存在孔洞时，透射式照明方式也很容易能发现缺陷。
参见图3，反射式照明组件1、2包括电源、大功率激光器、激光光束变换整形透镜和照射方向调整机构，电源输入大功率激光器，激光器输出激光光束经激光光束变换整形透镜后，经激光出射窗口照射在带钢5正面表面上，大功率激光器和激光光束变换整形透镜置于照射方向调整机构上。大功率激光器输出的激光先经过整形变成扇形，即照射在钢板5上为一条很窄的直线，为了使摄像机4容易对准这条线，用另一组透镜将这条线扩束为较宽的直线。同时，为了适应不同的照明长度，用多个这样的光源平行分布，合并照射。
针对带钢5辊印、划伤、翘皮等三维缺陷的检测，前反射式照明组件1和后反射式照明组件2分别包括了几个大功率线型激光器，经过整形扩束，从带钢5正面以“暗场”角度照射被检测的带钢5，当被检测的区间存在缺陷时，照射光线经带钢5非对称反射而被摄像机4接收。通过对摄像机4所接收的信号进行处理，可以得到缺陷检测的信号。前反射式照明组件1和后反射式照明组件2是双向式照明组件，以实现从摄像机4前后两个方向对带钢5的照射，确保在带钢5振动和存在边浪的情形下实现有效照明。
Claims (3)
1.一种用于带钢缺陷检测的复合照明装置，配合线扫描CCD摄像机使用，包括反射式照明组件，反射式照明组件与线扫描CCD摄像机位于带钢正面一侧，其特征是复合照明装置还包括另一个反射式照明组件和透射式照明组件，另一个反射式照明组件位于带钢正面一侧，在两个反射式照明组件中间为线扫描CCD摄像机，在线扫描CCD摄像机下方、带钢背面一侧装有透射式照明组件。
2.根据权利要求1所述的用于带钢缺陷检测的复合照明装置，其特征是透射式照明组件包括AC/DC变换器、自诊断LED发光管阵列模块、红光窗口，交流电源输入AC/DC变换器，AC/DC变换器输出接自诊断LED发光管阵列模块，自诊断LED发光管阵列模块上罩有红光窗口。
3.根据权利要求1所述的用于带钢缺陷检测的复合照明装置，其特征是反射式照明组件包括电源、大功率激光器、激光光束变换整形透镜和照射方向调整机构，电源输入大功率激光器，激光器输出激光光束经激光光束变换整形透镜后照射在带钢正面表面上，大功率激光器和激光光束变换整形透镜置于照射方向调整机构上。
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|---|---|---|---|---|
| CN101227985B (zh) * | 2005-07-22 | 2011-06-08 | 西门子奥钢联冶金技术有限公司 | 检查方法 |
| CN103698338A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-02 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种快速识别钢板表面缺陷的检验方法 |
| CN107486411A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-12-19 | 安徽华脉科技发展有限公司 | 一种工业图像检测系统 |
| CN108224127A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-29 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种板带表面质量检测用led光源制作方法 |
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2004
- 2004-04-14 CN CN 200420021915 patent/CN2691722Y/zh not_active Expired - Fee Related
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