用于圓棒材的缺陷檢測設(shè)備、方法及缺陷消除系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物體表面的光學(xué)檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于圓棒材的缺陷 檢測設(shè)備、方法及缺陷消除系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 正常情況下圓棒材(例如圓鋼等)在熱乳后所形成的斷面形狀為圓形，但是由于乳 件在乳槽中過充滿等原因會使圓棒材表面出現(xiàn)大小不等、形狀各異的毛刺或耳狀突起（以 下簡稱耳子)等表面缺陷，影響圓棒材質(zhì)量。如果耳子不能及時發(fā)現(xiàn)和消除，則會導(dǎo)致圓棒 材的折疊、表面產(chǎn)生麻面和不圓度增大、乳槽的磨損和過快老化、以及成品圓棒材進(jìn)行熱頂 鍛后表面裂紋的產(chǎn)生等一系列問題。因此，在圓棒材的乳制過程中對耳子的實時檢測和及 時消除對改善圓棒材質(zhì)量，延長制作圓棒材設(shè)備的使用壽命，以及節(jié)約原料都有重大意義。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，為了能夠?qū)崟r檢測圓棒材在乳制過程中出現(xiàn)的上述缺陷，例如采用 了公開號為CN101952712A的發(fā)明專利申請中所公開的一種用于光學(xué)檢測圓線材表面缺陷 的設(shè)備和方法，其設(shè)備包括照明設(shè)備、光學(xué)傳感器和信號處理單元，其工作原理為照明設(shè)備 向圓線材發(fā)射的圓表面光，經(jīng)過正在輸送的圓線材的表面反射后照射到光學(xué)傳感器上，經(jīng) 光學(xué)傳感器將光學(xué)信號轉(zhuǎn)化為圖像信號后傳輸給信號處理單元進(jìn)行分析處理，獲得圓線材 的表面信息，當(dāng)圓線材表面出現(xiàn)缺陷時，即可實時地被檢測到。但是，照明設(shè)備發(fā)出的光為 可見光，而由于熱乳圓棒材本身也會福射出紅外光和發(fā)出可見光，所以光學(xué)傳感器很難做 到準(zhǔn)確區(qū)分是來自照明設(shè)備發(fā)出的可見光還是圓棒材本身發(fā)出的可見光，從而會嚴(yán)重影響 采集到的圖像，圖像中會包含大量的噪聲信號，使得出現(xiàn)缺陷信號不明顯，缺陷檢測難度增 大等問題，最終導(dǎo)致檢測精度較低。另外，文獻(xiàn)中的導(dǎo)向裝置被配置為圍繞圓線材的圓柱， 用于限制圓線材的輸送路徑，其一端為圓錐形形狀，故需要根據(jù)不同直徑的圓線材而更換 不同的導(dǎo)向裝置，并且如果圓線材在乳制過程出現(xiàn)振動或偏離中心位置時，會出現(xiàn)導(dǎo)向裝 置與圓線材產(chǎn)生接觸碰撞而使圓線材產(chǎn)生新的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)檢測設(shè)備檢測圓棒材 表面上出現(xiàn)的上述缺陷時檢測精度低的缺陷。
[0005] 為此，本發(fā)明的一種用于圓棒材的缺陷檢測設(shè)備，包括能繞所述圓棒材的中軸線 作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的第一檢測裝置；
[0006] 所述第一檢測裝置包括同軸且順次排布的第一凹面鏡、第一紫外線光源、第一濾 光片和第一光學(xué)傳感器；
[0007] 所述第一紫外線光源，位于所述第一凹面鏡的焦點(diǎn)處；
[0008] 所述圓棒材，位于所述第一紫外線光源和所述第一濾光片之間，其中軸線與所述 第一凹面鏡的主軸垂直相交，其預(yù)設(shè)直徑小于經(jīng)所述第一凹面鏡反射后形成的紫外平行光 束的光斑直徑；
[0009] 所述第一濾光片，用于濾除紅外光和可見光，透射紫外光；
[0010] 所述第一光學(xué)傳感器，用于檢測所述紫外平行光束經(jīng)所述圓棒材部分遮擋且經(jīng)所 述第一濾光片透射后形成的光斑圖像，產(chǎn)生第一電阻值。
[0011] 優(yōu)選地，所述第一光學(xué)傳感器為光敏電阻器。
[0012]優(yōu)選地，還包括第二檢測裝置；
[0013] 所述第二檢測裝置包括同軸且順次排布的第二凹面鏡、第二紫外線光源、第二濾 光片和第二光學(xué)傳感器；
[0014] 所述第二紫外線光源，位于所述第二凹面鏡的焦點(diǎn)處；
[0015] 所述圓棒材，位于所述第二紫外線光源和所述第二濾光片之間，其中軸線與所述 第二凹面鏡的主軸垂直相交，其預(yù)設(shè)直徑小于經(jīng)所述第二凹面鏡反射后形成的紫外平行光 束的光斑直徑；
[0016] 所述第二濾光片，用于濾除紅外光和可見光，透射紫外光；
[0017]所述第二光學(xué)傳感器，用于檢測所述紫外平行光束經(jīng)所述圓棒材部分遮擋且經(jīng)所 述第二濾光片透射后形成的光斑圖像，產(chǎn)生第二電阻值。
[0018]優(yōu)選地，所述第二檢測裝置用于能繞所述圓棒材的中軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0019] 優(yōu)選地，所述第二光學(xué)傳感器為光敏電阻器。
[0020] 本發(fā)明的一種用于圓棒材的缺陷檢測方法，包括如下步驟：
[0021] 啟動第一紫外線光源；
[0022]第一凹面鏡反射所述第一紫外線光源發(fā)射的光束，形成紫外平行光束；
[0023] 所述圓棒材被所述紫外平行光束照射；
[0024] 第一濾光片濾除所述圓棒材本身輻射的紅外光束和發(fā)射的可見光束，且透射經(jīng)所 述圓棒材部分遮擋的所述紫外平行光束；
[0025] 控制第一檢測裝置繞所述圓棒材的中軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述第一檢測裝置包括同 軸且順次排布的第一凹面鏡、第一紫外線光源、第一濾光片和第一光學(xué)傳感器；
[0026] 所述第一光學(xué)傳感器在旋轉(zhuǎn)的同時檢測所述紫外平行光束經(jīng)所述圓棒材部分遮 擋且經(jīng)所述第一濾光片透射后形成的光斑圖像，產(chǎn)生第一電阻值；
[0027] 當(dāng)所述第一電阻值大于預(yù)設(shè)電阻值時，獲得所述圓棒材存在缺陷的檢測結(jié)果。
[0028] 本發(fā)明的一種用于圓棒材的缺陷檢測方法，包括如下步驟：
[0029] 啟動第一紫外線光源和第二紫外線光源；
[0030] 第一凹面鏡反射所述第一紫外線光源發(fā)射的光束，形成第一紫外平行光束，第二 凹面鏡反射所述第二紫外線光源發(fā)射的光束，形成第二紫外平行光束；
[0031 ]所述圓棒材均被所述第一紫外平行光束和第二紫外平行光束照射；
[0032] 第一濾光片濾除所述圓棒材本身輻射的紅外光束和發(fā)射的可見光束，且透射經(jīng)所 述圓棒材部分遮擋的所述第一紫外平行光束，第二濾光片濾除所述圓棒材本身輻射的紅外 光束和發(fā)射的可見光束，且透射經(jīng)所述圓棒材部分遮擋的所述第二紫外平行光束；
[0033] 控制第一檢測裝置繞所述圓棒材的中軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述第一檢測裝置包括同 軸且順次排布的第一凹面鏡、第一紫外線光源、第一濾光片和第一光學(xué)傳感器；
[0034] 所述第一光學(xué)傳感器在旋轉(zhuǎn)的同時檢測所述第一紫外平行光束經(jīng)所述圓棒材部 分遮擋且經(jīng)所述第一濾光片透射后形成的光斑圖像，產(chǎn)生第一電阻值，第二光學(xué)傳感器檢 測所述第二紫外平行光束經(jīng)所述圓棒材部分遮擋且經(jīng)所述第二濾光片透射后形成的光斑 圖像，產(chǎn)生第二電阻值；
[0035]當(dāng)所述第一電阻值不等于所述第二電阻值時，獲得所述圓棒材存在缺陷的檢測結(jié) 果。
[0036] 優(yōu)選地，還包括如下步驟：
[0037]控制第二檢測裝置繞所述圓棒材的中軸線作與所述第一檢測裝置運(yùn)動方向相反 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述第二檢測裝置包括同軸且順次排布的第二凹面鏡、第二紫外線光源、第二 濾光片和第二光學(xué)傳感器；
[0038] 所述第二光學(xué)傳感器是在旋轉(zhuǎn)的同時進(jìn)行檢測的。
[0039] 本發(fā)明的一種用于圓棒材的缺陷消除系統(tǒng)，包括:上述的缺陷檢測設(shè)備、電橋測量 電路、放大電路和反饋控制電路；
[0040] 所述電橋測量電路，與所述缺陷檢測設(shè)備連接，用于將所述缺陷檢測設(shè)備輸出的 電阻值轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出；
[0041 ]所述放大電路，與所述電橋測量電路連接，用于將所述電橋測量電路輸出的電壓 信號進(jìn)行放大并輸出；
[0042]所述反饋控制電路，與所述放大電路連接，用于根據(jù)所述放大電路輸出的電壓信 號進(jìn)行分析處理，獲得缺陷的凸起厚度值，并根據(jù)所述凸起厚度值產(chǎn)生反饋控制信號，以消 除所述缺陷。
[0043] 優(yōu)選地，所述電橋測量電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻；
[0044] 所述第一電阻，其一端與所述第四電阻的一端連接，接電源正極，其另一端與所述 第二電阻的一端連接，作為所述電橋測量電路的第一輸出端；
[0045] 所述第二電阻，其另一端與所述第三電阻的一端連接，接電源負(fù)極；
[0046] 所述第三電阻，其另一端與所述第四電阻的另一端連接，作為所述電橋測量電路 的第二輸出端；
[0047]所述第一電阻為所述第一光學(xué)傳感器，所述第二電阻、第三電阻和第四電阻的阻 值不變;或者
[0048] 所述第一電阻為所述第一光學(xué)傳感器，所述第二電阻為所述第二光學(xué)傳感器，所 述第三電阻和第四電阻的阻值不變。
[0049] 本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0050] 1.本發(fā)明實施例提供的用于圓棒材的缺陷檢測設(shè)備及方法，通過設(shè)置第一紫外線 光源和第一濾光片，第一濾光片可以濾除熱乳圓棒材本身福射的紅外光和發(fā)射的可見光， 僅將第一紫外線光源發(fā)射的紫外光照射到