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_3

文档序号:9698418阅读:来源:国知局
检测 装置2的轴线与第一检测装置1的轴线的夹角Θ逐渐增大至180度时,第一检测装置1的旋转 角度可直接设置为0度,即无需旋转,就能使得在整个圆棒材圆周方向上都能检测到,做到 无检测死角。
[0079] 当第一检测装置1和第二检测装置2均设置为可旋转且旋转方向相反,旋转起始位 置为第一检测装置1的轴线与第二检测装置2的轴线相互垂直(即夹角Θ为90度)时,为了使 得在整个圆棒材圆周方向上都能检测到,做到无检测死角,则只需将第一检测装置1绕圆棒 材的中轴线逆时针方向旋转22.5度,将第二检测装置2绕圆棒材的中轴线顺时针方向旋转 22.5度即可。从而大大减小了检测装置所需旋转的角度,进一步大大提高了检测效率。
[0080] 上述缺陷检测设备的工作原理为:第二光学传感器24产生第二电阻值的过程与实 施例1中第一光学传感器14产生第一电阻值的过程相同,同样以光敏电阻器为例,第二电阻 值R 2可按照下式计算:
[0081 ]
其中,d2表示第二光学传感器24接收的光斑中部黑色 不感光部分的宽度。
[0082]当第一电阻值等于第二电阻值且均等于预设电阻值时,预设电阻值为上述公式中 d2取值为圆棒材预设直径时计算得到的值,可以获得圆棒材此时没有缺陷的检测结果。
[0083] 当第一电阻值不等于第二电阻值时,可以获得圆棒材此时存在缺陷的检测结果。
[0084] 上述缺陷检测设备,通过设置第二检测装置,从而大大减小了第一检测装置和/或 第二检测装置所需旋转的角度,进一步大大提高了检测效率。
[0085] 实施例3
[0086] 本实施例提供一种用于圆棒材的缺陷检测方法,例如可应用于实施例1中的缺陷 检测设备,如图4所示,该缺陷检测方法包括如下步骤:
[0087] S31、启动第一紫外线光源11;
[0088] S32、第一凹面镜12反射第一紫外线光源11发射的光束,形成紫外平行光束;
[0089] S33、圆棒材3被紫外平行光束照射;
[0090] S34、第一滤光片13滤除圆棒材3本身辐射的红外光束和发射的可见光束,且透射 经圆棒材3部分遮挡的紫外平行光束;
[0091] S35、控制第一检测装置1绕圆棒材3的中轴线作旋转运动,第一检测装置1包括同 轴且顺次排布的第一凹面镜12、第一紫外线光源11、第一滤光片13和第一光学传感器14;
[0092] S36、第一光学传感器14在旋转的同时检测紫外平行光束经圆棒材3部分遮挡且经 第一滤光片13透射后形成的光斑图像,产生第一电阻值;
[0093] S37、当第一电阻值大于预设电阻值时,获得圆棒材3存在缺陷的检测结果。
[0094]上述用于圆棒材的缺陷检测方法,通过设置第一光学传感器接收的光束是经第一 滤光片滤除热乳圆棒材本身辐射的红外光和发射的可见光之后的第一紫外线光源发射的 紫外光,从而有效避免了现有技术中因光源发射可见光而使得光学传感器所接收到的信号 噪声大的问题,提高了针对缺陷的检测精度。并且,通过设置第一检测装置可绕圆棒材的中 轴线作旋转运动,第一光学传感器在旋转的同时进行检测,使得在整个圆棒材圆周方向上 都能检测到,做到无检测死角,进一步提高了检测精度。
[0095] 实施例4
[0096] 本实施例提供一种用于圆棒材的缺陷检测方法,例如可应用于实施例2中的缺陷 检测设备,如图5所示,该缺陷检测方法包括如下步骤:
[0097] S41、启动第一紫外线光源11和第二紫外线光源21;
[0098] S42、第一凹面镜12反射第一紫外线光源11发射的光束,形成第一紫外平行光束, 第二凹面镜22反射第二紫外线光源21发射的光束,形成第二紫外平行光束;
[0099] S43、圆棒材3均被第一紫外平行光束和第二紫外平行光束照射;
[0100] S44、第一滤光片13滤除圆棒材3本身辐射的红外光束和发射的可见光束,且透射 经圆棒材3部分遮挡的第一紫外平行光束,第二滤光片23滤除圆棒材3本身辐射的红外光束 和发射的可见光束,且透射经圆棒材3部分遮挡的第二紫外平行光束;
[0101] S45、控制第一检测装置1绕圆棒材3的中轴线作旋转运动,第一检测装置1包括同 轴且顺次排布的第一凹面镜12、第一紫外线光源11、第一滤光片13和第一光学传感器14;
[0102] S46、第一光学传感器14在旋转的同时检测第一紫外平行光束经圆棒材3部分遮挡 且经第一滤光片13透射后形成的光斑图像,产生第一电阻值,第二光学传感器24检测第二 紫外平行光束经圆棒材3部分遮挡且经第二滤光片23透射后形成的光斑图像,产生第二电 阻值;
[0103] S47、当第一电阻值不等于第二电阻值时,获得圆棒材3存在缺陷的检测结果。
[0104]上述缺陷检测方法,通过设置第二检测装置,从而大大减小了第一检测装置和/或 第二检测装置所需旋转的角度,进一步大大提高了检测效率。
[0105] 优选地,上述步骤S45-S47替换成如下步骤:
[0106] S45'、控制第一检测装置1绕圆棒材3的中轴线作旋转运动,第一检测装置1包括同 轴且顺次排布的第一凹面镜12、第一紫外线光源11、第一滤光片13和第一光学传感器14;控 制第二检测装置2绕圆棒材3的中轴线作与第一检测装置2运动方向相反的旋转运动,第二 检测装置2包括同轴且顺次排布的第二凹面镜22、第二紫外线光源21、第二滤光片23和第二 光学传感器24;
[0107] S46'、第一光学传感器14在旋转的同时检测第一紫外平行光束经圆棒材3部分遮 挡且经第一滤光片13透射后形成的光斑图像,产生第一电阻值,第二光学传感器24在旋转 的同时检测第二紫外平行光束经圆棒材3部分遮挡且经第二滤光片23透射后形成的光斑图 像,产生第二电阻值;
[0108] S47'、当第一电阻值不等于第二电阻值时,获得圆棒材3存在缺陷的检测结果。
[0109] 实施例5
[0110] 本实施例提供一种用于圆棒材的缺陷消除系统,如图6所示,包括:上述实施例1或 实施例2中的缺陷检测设备10、电桥测量电路20、放大电路30和反馈控制电路40。
[0111] 电桥测量电路20,与缺陷检测设备10连接,用于将缺陷检测设备10输出的电阻值 转换成电压信号输出。
[0112]放大电路30,与电桥测量电路20连接,用于将电桥测量电路20输出的电压信号进 行放大并输出。
[0113] 反馈控制电路40,与放大电路30连接,用于根据放大电路30输出的电压信号进行 分析处理,获得缺陷的凸起厚度值,并根据凸起厚度值产生反馈控制信号,以消除缺陷。例 如,可以根据凸起厚度值通知电机调整压下量,以调整辊缝,消除缺陷。
[0114] 上述缺陷消除系统,根据缺陷检测设备提供的电阻值信号,通过设置电桥测量电 路可以直接将电阻差值转换成电压信号输出,从而有利于后续的信号处理和分析。通过设 置反馈控制电路,根据凸起厚度值反馈控制动作机构进行运动,从而达到消除缺陷的目的。
[0115] 优选地,还可以将凸起厚度值传送给矫直机的辊缝调节系统,从而进行"二次矫直 +研床研磨"的方法以消除产生的耳子等缺陷。
[0116] 优选地,如图7所示,电桥测量电路20包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和 第四电阻R4,其电阻值分别用Ri、R 2、R3和R4表示。优选地,参见上文中的实施例,Ri、R2、R3和R 4 的取值可以是:
[0117]
[0118]
[0119] r3 = r4 = r0。
[0120] 第一电阻R1,其一端与第四电阻R4的一端连接,接电源正极,其另一端与第二电阻 R2的一端连接,作为电桥测量电路20的第一输出端。
[0121] 第二电阻R2,其另一端与第三电阻R3的一端连接,接电源负极。
[0122] 第三电阻R3,其另一端与第四电阻R4的另一端连接,作为电桥测量电路20的第二 输出端。
[0123] 第一电阻R1为第一光学传感器14,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值 不变;或者第一电阻R1为第一光学传感器14,第二电阻R2为第二光学传感器24,第三电阻R3 和第四电阻R4的阻值不变。
[0?24] 例如,如图7所不,A、C两点间的电压用Us表不,一般Us选用5~15V,B、D两点间的电 压用Uo表不,贝lj
[0125]
[0126] 设R3 = R4 = Rq,那么,当Ri =
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