用于圆棒材的缺陷检测设备、方法及缺陷消除系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及物体表面的光学检测装置技术领域，具体涉及一种用于圆棒材的缺陷 检测设备、方法及缺陷消除系统。
【背景技术】
[0002] 正常情况下圆棒材(例如圆钢等)在热乳后所形成的断面形状为圆形，但是由于乳 件在乳槽中过充满等原因会使圆棒材表面出现大小不等、形状各异的毛刺或耳状突起（以 下简称耳子)等表面缺陷，影响圆棒材质量。如果耳子不能及时发现和消除，则会导致圆棒 材的折叠、表面产生麻面和不圆度增大、乳槽的磨损和过快老化、以及成品圆棒材进行热顶 锻后表面裂纹的产生等一系列问题。因此，在圆棒材的乳制过程中对耳子的实时检测和及 时消除对改善圆棒材质量，延长制作圆棒材设备的使用寿命，以及节约原料都有重大意义。
[0003] 现有技术中，为了能够实时检测圆棒材在乳制过程中出现的上述缺陷，例如采用 了公开号为CN101952712A的发明专利申请中所公开的一种用于光学检测圆线材表面缺陷 的设备和方法，其设备包括照明设备、光学传感器和信号处理单元，其工作原理为照明设备 向圆线材发射的圆表面光，经过正在输送的圆线材的表面反射后照射到光学传感器上，经 光学传感器将光学信号转化为图像信号后传输给信号处理单元进行分析处理，获得圆线材 的表面信息，当圆线材表面出现缺陷时，即可实时地被检测到。但是，照明设备发出的光为 可见光，而由于热乳圆棒材本身也会福射出红外光和发出可见光，所以光学传感器很难做 到准确区分是来自照明设备发出的可见光还是圆棒材本身发出的可见光，从而会严重影响 采集到的图像，图像中会包含大量的噪声信号，使得出现缺陷信号不明显，缺陷检测难度增 大等问题，最终导致检测精度较低。另外，文献中的导向装置被配置为围绕圆线材的圆柱， 用于限制圆线材的输送路径，其一端为圆锥形形状，故需要根据不同直径的圆线材而更换 不同的导向装置，并且如果圆线材在乳制过程出现振动或偏离中心位置时，会出现导向装 置与圆线材产生接触碰撞而使圆线材产生新的缺陷。
【发明内容】
[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的光学检测设备检测圆棒材 表面上出现的上述缺陷时检测精度低的缺陷。
[0005] 为此，本发明的一种用于圆棒材的缺陷检测设备，包括能绕所述圆棒材的中轴线 作旋转运动的第一检测装置；
[0006] 所述第一检测装置包括同轴且顺次排布的第一凹面镜、第一紫外线光源、第一滤 光片和第一光学传感器；
[0007] 所述第一紫外线光源，位于所述第一凹面镜的焦点处；
[0008] 所述圆棒材，位于所述第一紫外线光源和所述第一滤光片之间，其中轴线与所述 第一凹面镜的主轴垂直相交，其预设直径小于经所述第一凹面镜反射后形成的紫外平行光 束的光斑直径；
[0009] 所述第一滤光片，用于滤除红外光和可见光，透射紫外光；
[0010] 所述第一光学传感器，用于检测所述紫外平行光束经所述圆棒材部分遮挡且经所 述第一滤光片透射后形成的光斑图像，产生第一电阻值。
[0011] 优选地，所述第一光学传感器为光敏电阻器。
[0012]优选地，还包括第二检测装置；
[0013] 所述第二检测装置包括同轴且顺次排布的第二凹面镜、第二紫外线光源、第二滤 光片和第二光学传感器；
[0014] 所述第二紫外线光源，位于所述第二凹面镜的焦点处；
[0015] 所述圆棒材，位于所述第二紫外线光源和所述第二滤光片之间，其中轴线与所述 第二凹面镜的主轴垂直相交，其预设直径小于经所述第二凹面镜反射后形成的紫外平行光 束的光斑直径；
[0016] 所述第二滤光片，用于滤除红外光和可见光，透射紫外光；
[0017]所述第二光学传感器，用于检测所述紫外平行光束经所述圆棒材部分遮挡且经所 述第二滤光片透射后形成的光斑图像，产生第二电阻值。
[0018]优选地，所述第二检测装置用于能绕所述圆棒材的中轴线作旋转运动。
[0019] 优选地，所述第二光学传感器为光敏电阻器。
[0020] 本发明的一种用于圆棒材的缺陷检测方法，包括如下步骤：
[0021] 启动第一紫外线光源；
[0022]第一凹面镜反射所述第一紫外线光源发射的光束，形成紫外平行光束；
[0023] 所述圆棒材被所述紫外平行光束照射；
[0024] 第一滤光片滤除所述圆棒材本身辐射的红外光束和发射的可见光束，且透射经所 述圆棒材部分遮挡的所述紫外平行光束；
[0025] 控制第一检测装置绕所述圆棒材的中轴线作旋转运动，所述第一检测装置包括同 轴且顺次排布的第一凹面镜、第一紫外线光源、第一滤光片和第一光学传感器；
[0026] 所述第一光学传感器在旋转的同时检测所述紫外平行光束经所述圆棒材部分遮 挡且经所述第一滤光片透射后形成的光斑图像，产生第一电阻值；
[0027] 当所述第一电阻值大于预设电阻值时，获得所述圆棒材存在缺陷的检测结果。
[0028] 本发明的一种用于圆棒材的缺陷检测方法，包括如下步骤：
[0029] 启动第一紫外线光源和第二紫外线光源；
[0030] 第一凹面镜反射所述第一紫外线光源发射的光束，形成第一紫外平行光束，第二 凹面镜反射所述第二紫外线光源发射的光束，形成第二紫外平行光束；
[0031 ]所述圆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] 第一滤光片滤除所述圆棒材本身辐射的红外光束和发射的可见光束，且透射经所 述圆棒材部分遮挡的所述第一紫外平行光束，第二滤光片滤除所述圆棒材本身辐射的红外 光束和发射的可见光束，且透射经所述圆棒材部分遮挡的所述第二紫外平行光束；
[0033] 控制第一检测装置绕所述圆棒材的中轴线作旋转运动，所述第一检测装置包括同 轴且顺次排布的第一凹面镜、第一紫外线光源、第一滤光片和第一光学传感器；
[0034] 所述第一光学传感器在旋转的同时检测所述第一紫外平行光束经所述圆棒材部 分遮挡且经所述第一滤光片透射后形成的光斑图像，产生第一电阻值，第二光学传感器检 测所述第二紫外平行光束经所述圆棒材部分遮挡且经所述第二滤光片透射后形成的光斑 图像，产生第二电阻值；
[0035]当所述第一电阻值不等于所述第二电阻值时，获得所述圆棒材存在缺陷的检测结 果。
[0036] 优选地，还包括如下步骤：
[0037]控制第二检测装置绕所述圆棒材的中轴线作与所述第一检测装置运动方向相反 的旋转运动，所述第二检测装置包括同轴且顺次排布的第二凹面镜、第二紫外线光源、第二 滤光片和第二光学传感器；
[0038] 所述第二光学传感器是在旋转的同时进行检测的。
[0039] 本发明的一种用于圆棒材的缺陷消除系统，包括:上述的缺陷检测设备、电桥测量 电路、放大电路和反馈控制电路；
[0040] 所述电桥测量电路，与所述缺陷检测设备连接，用于将所述缺陷检测设备输出的 电阻值转换成电压信号输出；
[0041 ]所述放大电路，与所述电桥测量电路连接，用于将所述电桥测量电路输出的电压 信号进行放大并输出；
[0042]所述反馈控制电路，与所述放大电路连接，用于根据所述放大电路输出的电压信 号进行分析处理，获得缺陷的凸起厚度值，并根据所述凸起厚度值产生反馈控制信号，以消 除所述缺陷。
[0043] 优选地，所述电桥测量电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
[0044] 所述第一电阻，其一端与所述第四电阻的一端连接，接电源正极，其另一端与所述 第二电阻的一端连接，作为所述电桥测量电路的第一输出端；
[0045] 所述第二电阻，其另一端与所述第三电阻的一端连接，接电源负极；
[0046] 所述第三电阻，其另一端与所述第四电阻的另一端连接，作为所述电桥测量电路 的第二输出端；
[0047]所述第一电阻为所述第一光学传感器，所述第二电阻、第三电阻和第四电阻的阻 值不变;或者
[0048] 所述第一电阻为所述第一光学传感器，所述第二电阻为所述第二光学传感器，所 述第三电阻和第四电阻的阻值不变。
[0049] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0050] 1.本发明实施例提供的用于圆棒材的缺陷检测设备及方法，通过设置第一紫外线 光源和第一滤光片，第一滤光片可以滤除热乳圆棒材本身福射的红外光和发射的可见光， 仅将第一紫外线光源发射的紫外光照射到