一种管棒材缺陷在线标识装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种管棒材缺陷在线标识装置及方法，针对基于机器视觉技术的二维或三维管棒材表面质量在线检测系统，通过精确计算缺陷的位置，由上位机控制喷标装置实现对缺陷的标记，从而为质量检测人员提供快速确认缺陷位置的手段，便于生产人员对缺陷进行修磨或产品分选。本发明专利技术可以广泛应用于管棒材表面质量在线检测领域，其应用前景非常广阔。其应用前景非常广阔。其应用前景非常广阔。

An on-line defect identification device and method for tubes and bars

【技术实现步骤摘要】
一种管棒材缺陷在线标识装置及方法


[0001]本专利技术涉及管棒材缺陷标识技术，尤其涉及一种管棒材缺陷在线标识装置及方法。

技术介绍

[0002]针对钢铁产品的表面质量检测，基于机器视觉的技术近年来得到大量应用。目前，大多数钢铁产品的产线速度都比较快，应用视觉检测技术检出的缺陷，特别是管棒类产品检测缺陷，如不能在线实现产品表面缺陷标识，则现场质检人员对缺陷的后续复查和取证将比较困难。在管棒材产线领域，缺陷的标识尤为重要。一方面，现场的操作人员需要对管棒材缺陷位置进行修磨处理，缺陷的标识有助于他们快速找到缺陷所在位置；另一方面，缺陷的标识也有利于这类产品的自动分选。
[0003]公开号为CN01113036.9的专利，公开了一种钢管涡流探伤缺陷标记监视方法和装置，该装置并没有严格考虑缺陷的标记位置与缺陷实际位置的对应关系。申请号为201910939301.3的专利，公开了一种用于无缝钢管表面三维缺陷检测的无损检测装置，该专利应用三维缺陷检测技术来实现钢管表面缺陷的无损检测，并通过延迟时间来实现对缺陷的喷标动作，但这种延迟的可靠性并不能得到保障，同时也没有涉及缺陷位置精确定位标记的方法。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供了一种管棒材缺陷在线标识装置及方法，可通过精确计算缺陷的位置，由上位机控制喷标装置实现对缺陷的在线标记。
[0005]一方面，本专利技术的一种管棒材缺陷在线标识装置，包括：
[0006]上位机，接收现场的生产信息，包括管棒材的半径规格，在确定的脉冲分辨率设定值下，根据管棒材的规格信息及辊道信息以确定信号处理盒的分倍频系数，接受信号处理盒的脉冲累计值并根据喷标设备响应时间获得用于控制喷标的实际脉冲累计值；
[0007]成像检测系统，设于辊道上，用以对经过的管棒材进行二维或三维成像检测；
[0008]编码器，设于辊道上的输送电机上，用以记录管棒材运动方向的位置；
[0009]光电开关，分设于成像检测系统的前后两侧，通过检测管棒材来分别为信号处理盒提供脉冲计数的启、停与复位；
[0010]信号处理盒，根据分倍频系数对编码器的脉冲信号频率进行变换，同时根据光电开关提供的启停信号进行脉冲计数，并给成像检测系统提供触发信号进行成像；
[0011]喷标设备，接收上位机发出实际脉冲累计值的控制指令，并对检测出的管棒材缺陷进行标识。
[0012]所述辊道为V形辊道，所述辊道信息包括V形辊道的角度α、V形交点的旋转半径R1。
[0013]所述分倍频系数λ的计算公式为：
[0014][0015]式中，
[0016]R2为：管棒材与V形辊道相切点的旋转半径；
[0017]R为：管棒材的规格半径；
[0018]N为：编码器每周输出脉冲数；
[0019]p为：编码器对应于管棒材运动方向上的分辨率。
[0020]所述脉冲累积值n的计算公式为：
[0021][0022]式中，
[0023]D为：成像检测系统检测出缺陷的当前位置；
[0024]l2为成像检测系统与其后侧的光电开关的间距；
[0025]l3为后侧的光电开关与喷标设备的间距。
[0026]所述实际脉冲累计值的计算公式为：
[0027]n
’
＝n
‑
vt/p
[0028]v为：管棒材的速度；
[0029]t为：喷标设备的响应时间。
[0030]另一方面，所述的一种管棒材缺陷在线标识装置的标识方法，包括以下步骤：
[0031]a.通过上位机接收现场的生产信息，包括管棒材的半径规格，并由编码器记录管棒材运动方向的位置；
[0032]b.根据管棒材的规格信息及辊道信息确定信号处理盒的分倍频系数；
[0033]c.由信号处理盒根据分倍频系数对编码器的脉冲信号频率进行变换，同时根据光电开关提供的启停信号进行脉冲计数，并给成像检测系统提供触发信号，进行二维或三维成像检测；
[0034]d.当成像检测系统检出缺陷时，根据脉冲累积值及喷标设备响应时间发出实际脉冲累计值的控制指令，控制喷标设备对检测出的管棒材缺陷进行标识。
[0035]所述辊道为V形辊道，所述辊道信息包括V形辊道的角度α、V形交点的旋转半径R1。
[0036]所述分倍频系数λ的计算公式为：
[0037][0038]式中，
[0039]R2为：管棒材与V形辊道相切点的旋转半径；
[0040]R为：管棒材的规格半径；
[0041]N为：编码器每周输出脉冲数；
[0042]P为：编码器对应于管棒材运动方向上的分辨率。
[0043]所述脉冲累积值n的计算公式为：
[0044][0045]式中，
[0046]D为：成像检测系统检测出缺陷的当前位置；
[0047]l2为成像检测系统与其后侧的光电开关的间距；
[0048]l3为后侧的光电开关与喷标设备的间距。
[0049]所述实际脉冲累计值的计算公式为：
[0050]n
’
＝n
‑
vt/p
[0051]v为：管棒材的速度；
[0052]t为：喷标设备的响应时间。
[0053]使用本专利技术的一种管棒材缺陷在线标识装置及方法，通过精确计算缺陷的位置，由上位机控制喷标装置实现对缺陷的标记，从而为质量检测人员提供快速确认缺陷位置的手段，便于生产人员对缺陷进行修磨或产品分选。本专利技术可以广泛应用于管棒材表面质量在线检测领域，其应用前景非常广阔。
附图说明
[0054]图1为本专利技术的标识装置的原理框图；
[0055]图2为本专利技术的缺陷位置计算的原理图；
[0056]图3为本专利技术的V形辊道的原理图；
[0057]图4为本专利技术的标识装置的一实施例的立体图；
[0058]图5为图4中的标识装置的俯视图。
具体实施方式
[0059]下面结合附图和实施例对本专利技术的一种管棒材缺陷在线标识装置及方法做进一步的描述。
[0060]请参见图1所示，本专利技术的管棒材缺陷在线标识装置主要包括上位机、成像检测系统、编码器、光电开关、信号处理盒、喷标设备，其中：
[0061]上位机，接收收现场的生产信息，主要包括管棒材的半径规格、长度等，在确定的脉冲分辨率设定值下，根据管棒材的规格信息及辊道信息以确定信号处理盒的分倍频系数，便于成像检测系统对被检测对象位置的记录；
[0062]信号处理盒，根据分倍频系数对编码器脉冲信号频率进行变换，同时根据光电开关提供的启停信号进行脉冲计数，并给成像检测系统提供触发信号，用于成像检测系统进行在线二维或三维成像检测缺陷。当成像检测系统检出缺陷后，将相应的位置信息传给上位机，由上位机根据缺陷位置及响应时间控制喷标设备的动作。
[0063]请参见图2所示，管棒材1在输送辊道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管棒材缺陷在线标识装置，其特征在于，包括：上位机，接收现场的生产信息，包括管棒材的半径规格，在确定的脉冲分辨率设定值下，根据管棒材的规格信息及辊道信息以确定信号处理盒的分倍频系数，接受信号处理盒的脉冲累计值并根据喷标设备响应时间获得用于控制喷标的实际脉冲累计值；成像检测系统，设于辊道上，用以对经过的管棒材进行二维或三维成像检测；编码器，设于辊道上的输送电机上，用以记录管棒材运动方向的位置；光电开关，分设于成像检测系统的前后两侧，通过检测管棒材来分别为信号处理盒提供脉冲计数的启、停与复位；信号处理盒，根据分倍频系数对编码器的脉冲信号频率进行变换，同时根据光电开关提供的启停信号进行脉冲计数，并给成像检测系统提供触发信号进行成像；喷标设备，接收上位机发出实际脉冲累计值的控制指令，并对检测出的管棒材缺陷进行标识。2.如权利要求1所述的一种管棒材缺陷在线标识装置，其特征在于：所述辊道为V形辊道，所述辊道信息包括V形辊道的角度α、V形交点的旋转半径R1。3.如权利要求2所述的一种管棒材缺陷在线标识装置，其特征在于：所述分倍频系数λ的计算公式为：式中，R2为：管棒材与V形辊道相切点的旋转半径；R为：管棒材的规格半径；N为：编码器每周输出脉冲数；p为：编码器对应于管棒材运动方向上的分辨率。4.如权利要求3所述的一种管棒材缺陷在线标识装置，其特征在于：所述脉冲累积值n的计算公式为：式中，D为：成像检测系统检测出缺陷的当前位置；l2为成像检测系统与其后侧的光电开关的间距；l3为后侧的光电开关与喷标设备的间距。5.如权利要求4所述的一种管棒材缺陷在线标识装置，其特征在于：所述实际脉冲累计值的计算公式为：n<...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永辉，彭铁根，苏惠超，杨水山，梁爽，石桂芬，宗德祥，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：