用于圓棒材的缺陷檢測(cè)設(shè)備及缺陷消除系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及物體表面的光學(xué)檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于圓棒材的 缺陷檢測(cè)設(shè)備及缺陷消除系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 正常情況下圓棒材(例如圓鋼等)在熱社后所形成的斷面形狀為圓形，但是由于社 件在社槽中過(guò)充滿等原因會(huì)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 下簡(jiǎn)稱耳子)等表面缺陷，影響圓棒材質(zhì)量。如果耳子不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除，則會(huì)導(dǎo)致圓棒 材的折疊、表面產(chǎn)生麻面和不圓度增大、社槽的磨損和過(guò)快老化、W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(wèn)題。因此，在圓棒材的社制過(guò)程中對(duì)耳子的實(shí)時(shí)檢測(cè)和及 時(shí)消除對(duì)改善圓棒材質(zhì)量，延長(zhǎng)制作圓棒材設(shè)備的使用壽命，W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(shí)檢測(cè)圓棒材在社制過(guò)程中出現(xiàn)的上述缺陷，例如采用 了公開號(hào)為CN101952712A的發(fā)明專利申請(qǐng)中所公開的一種用于光學(xué)檢測(cè)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(hào)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(guò)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(hào)轉(zhuǎn)化為圖像信號(hào)后傳輸給信號(hào)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(shí)，即可實(shí)時(shí)地被檢測(cè)到。但是，照明設(shè)備發(fā)出的光為 可見光，而由于熱社圓棒材本身也會(huì)福射出紅外光和發(fā)出可見光，所W光學(xué)傳感器很難做 到準(zhǔn)確區(qū)分是來(lái)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(huì)嚴(yán)重影響 采集到的圖像，圖像中會(huì)包含大量的噪聲信號(hào)，使得出現(xiàn)缺陷信號(hào)不明顯，缺陷檢測(cè)難度增 大等問(wèn)題，最終導(dǎo)致檢測(cè)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，并且如果圓線材在社制過(guò)程出現(xiàn)振動(dòng)或偏離中屯、位置時(shí)，會(huì)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。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 因此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)圓 棒材表面上出現(xiàn)的上述缺陷時(shí)檢測(cè)精度低的缺陷。
[0005] 為此，本實(shí)用新型的一種用于圓棒材的缺陷檢測(cè)設(shè)備，包括能繞所述圓棒材的中 軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第一檢測(cè)裝置；
[0006] 所述第一檢測(cè)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；
[000引所述圓棒材，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(cè)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(cè)裝置；
[0013] 所述第二檢測(cè)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(cè)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(cè)裝置用于能繞所述圓棒材的中軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0019] 優(yōu)選地，所述第二光學(xué)傳感器為光敏電阻器。
[0020] 本實(shí)用新型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(cè)設(shè)備、電橋 測(cè)量電路、放大電路和反饋控制電路；
[0021] 所述電橋測(cè)量電路，與所述缺陷檢測(cè)設(shè)備連接，用于將所述缺陷檢測(cè)設(shè)備輸出的 電阻值轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出；
[0022] 所述放大電路，與所述電橋測(cè)量電路連接，用于將所述電橋測(cè)量電路輸出的電壓 信號(hào)進(jìn)行放大并輸出；
[0023] 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(hào)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(hào)，W消 除所述缺陷。
[0024] 優(yōu)選地，所述電橋測(cè)量電路包括第一電阻、第二電阻、第Ξ電阻和第四電阻；
[0025] 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(cè)量電路的第一輸出端；
[0026] 所述第二電阻，其另一端與所述第Ξ電阻的一端連接，接電源負(fù)極；
[0027] 所述第Ξ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(cè)量電路 的第二輸出端；
[0028] 所述第一電阻為所述第一光學(xué)傳感器，所述第二電阻、第Ξ電阻和第四電阻的阻 值不變;或者
[0029] 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Ξ電阻和第四電阻的阻值不變。
[0030] 本實(shí)用新型技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0031] 1.本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于圓棒材的缺陷檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)設(shè)置第一紫外線光 源和第一濾光片，第一濾光片可W濾除熱社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)射的紫外光照射到第一光學(xué)傳感器上，供第一光學(xué)傳感器接收，從而 有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中因光源發(fā)射可見光而使得光學(xué)傳感器所接收到的信號(hào)噪聲大的問(wèn) 題，提高了針對(duì)缺陷的檢測(cè)精度。并且，通過(guò)設(shè)置圓棒材的中軸線與第一凹面鏡的主軸垂直 相交且其預(yù)設(shè)直徑小于經(jīng)第一凹面鏡反射后形成的紫外平行光束的光斑直徑，使得第一光 學(xué)傳感器所檢測(cè)到的光斑上不感光部分的寬度直接是檢測(cè)處圓棒材的直徑，從而簡(jiǎn)化了算 法，提高了檢測(cè)效率。通過(guò)設(shè)置第一檢測(cè)裝置可繞圓棒材的中軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得在整個(gè) 圓棒材圓周方向上都能檢測(cè)到，做到無(wú)檢測(cè)死角，進(jìn)一步提高了檢測(cè)精度。另外，由于不需 要設(shè)置導(dǎo)向裝置，所W圓棒材的尺寸大小將不受限制，檢測(cè)效果不會(huì)受到振動(dòng)或偏離中屯、 位置等的影響，而且也不會(huì)受到溫度等環(huán)境因素的影響。并且也會(huì)因?yàn)椴恍枰?jīng)常更換導(dǎo) 向裝置而節(jié)約成本。
[0032] 2.本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于圓棒材的缺陷檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)設(shè)置第二檢測(cè)裝 置，從而大大減小了第一檢測(cè)裝置和/或第二檢測(cè)裝置所需旋轉(zhuǎn)的角度，進(jìn)一步大大提高了 檢測(cè)效率。
[0033] 3.本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于圓棒材的缺陷消除系統(tǒng)，根據(jù)缺陷檢測(cè)設(shè)備提供 的電阻值信號(hào)，通過(guò)設(shè)置電橋測(cè)量電路可W直接將電阻差值轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，從而有 利于后續(xù)的信號(hào)處理和分析。通過(guò)設(shè)置反饋控制電路，根據(jù)凸起厚度值反饋控制動(dòng)作機(jī)構(gòu) 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到消除缺陷的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方 式描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型 的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根 據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0035] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中用于圓棒材的缺陷檢測(cè)設(shè)備的一個(gè)具體示例的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0036] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中被遮擋光斑的形貌圖；
[0037] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中用于圓棒材的缺陷檢測(cè)設(shè)備的一個(gè)具體示例的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0038] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例3中用于圓棒材的缺陷消除系統(tǒng)的一個(gè)具體示例的原理 框圖；
[0039] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3中電橋測(cè)量電路的一個(gè)具體示例的原理框圖；
[0040] 圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例3中用于圓棒材的缺陷消除系統(tǒng)的另一個(gè)具體示例的原 理框圖。
[0041] 附圖標(biāo)記：1-第一檢測(cè)裝置，2-第二檢測(cè)裝置，3-圓棒材，11-第一紫外線光源，12- 第一凹面鏡，13-第一濾光片，14-第一光學(xué)傳感器，21-第二