低倍試驗自動成像檢測分析處理系統的製作方法

2023-10-10 12:42:09 1

專利名稱：低倍試驗自動成像檢測分析處理系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於鋼材試樣檢測專用設備，主要涉及一種鋼坯低倍試驗自動成像檢測分析處理系統。
背景技術：
目前，鋼鐵行業鋼坯低倍試驗檢測方法多採用人工現場多段拍照，再由有經驗的工程師單張照片分析，綜合打分後評級、報告。由於人工現場拍照，受到工件大小、相機、環境、照明、人員等多種因素影響，造成多張照片的質量不一，反應的工件表面精度也不一樣，對於檢測分析人員也存在經驗不同，對同一張照片的判斷不同，當出現不合格樣品時，就需要多名檢測分析人員到試驗現場進行分析覆核，難以形成標準化的質量檢驗方法。所以各鋼材生產企業多有一套自己的鋼材低倍檢測評級方法，造成行業質量評級模糊，而且實際操作中，勞動強度大，大坯料搬運不方便，以年產150萬噸的生產線為例，每100噸鋼材做一個低倍檢測，每天則需作40多個鋼坯低倍試驗檢測，如果一個試樣低倍檢測有問題，則影響一批鋼材的質量，造成大量浪費，且常規低倍檢測方法時間長，質量信息反饋速度跟不上鋼材成產速度的需要。

發明內容
為解決上述問題，本發明提出一種全新的鋼坯低倍試驗自動成像檢測分析處理系統，是一種適應現代鋼鐵企業生產速度的低倍試驗自動成像檢測的技術方案，主要用於替代低倍檢測過程中人工對加工的試件進行表面找平、照明、拍照、成像、分析、存儲、缺陷自動評級、自動生成報告等低倍試樣的全自動檢測工作，從而實現低倍試樣檢測的全自動化和全數位化檢測的目標，最大限度的減少人為因素對檢測結果的影響，客觀的反映試樣的質量，同時極大的提高檢測速度，促進低倍檢測行業標準化的快速發展，將開創鋼坯低倍試驗成像檢測的新方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種低倍試驗自動成像檢測分析處理系統，包括工件調平系統、相機運動系統、多軸數控驅動系統、圖像信息採集處理系統、表面質量分析及自動評級軟體系統和圖片的存儲管理瀏覽報告生成系統；所述工件調平系統安裝在機架的內部前側，由三個伺服軸和平臺組成，三個伺服軸驅動平臺做升降調整，帶動放置在平臺上的工件，使工件上表面到達預定位置；所述相機運動系統包括直線機器人、相機支架和汽缸，位於機架左上側的汽缸驅 動位於機架上方的相機支架作前後往復運動，位於相機支架上的直線機器人驅動相機總成作左右往復運動；所述多軸數控驅動系統用於根據控制命令完成工件調平系統和相機運動系統的各機構運動和位置的控制；所述圖像信息採集處理系統包括相機總成、圖像採集卡和上位機，所述相機總成由相機、相機橫梁、燈架、照明燈組成；所述表面質量分析和自動評級軟體系統設置在上位機中，用於完成工件表面質量信息的識別、量化、統計和自動評級；所述圖片的存儲、管理、瀏覽、報告生成系統設置在上位機中，用於檢測分析結果及輸出。本發明的有益效果是結構合理，自動化程度高，能實現試件表面自動找平、高亮度穩定照明、大坯料整張掃描拍照、高精度成像、缺陷自動識別，缺陷自動量化分析、圖片信息存儲、缺陷自動評級、自動生成報告、檢測結果網絡共享等低倍試樣的全自動檢測工作，從而實現低倍試樣檢測的全自動化和全數位化檢測的目標，最大限度的減少人為因素對檢測結果的影響，客觀的反映試樣的質量，同時極大的提高檢測速度，從而提高了鋼材企業生產工程中鋼材質量。


圖I為本發明的具體實施方式
提供的低倍試驗自動成像檢測分析處理系統的結構示意圖；圖2為圖I的左向視圖；圖3為本發明的具體實施方式
提供的低倍試驗自動成像檢測分析處理系統中的圖像採集及圖像處理流程示意圖；圖4為本發明的具體實施方式
提供的低倍試驗自動成像檢測分析處理系統的工作流程示意圖。
具體實施例方式下面對本發明做進一步的詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護範圍不限於下述實施例。一種低倍試驗自動成像檢測分析處理系統，如圖I和圖2所示，包括工件調平系統、相機運動系統、多軸數控驅動系統3、圖像信息採集處理系統、表面質量分析及自動評級軟體系統和圖片的存儲管理瀏覽報告生成系統；工件調平系統安裝在機架8的內部前側，由三個伺服軸9和平臺10組成，三個伺服軸9驅動平臺10做升降調整，帶動放置在平臺10上的工件，使工件上表面到達預定位置；相機運動系統包括直線機器人11、相機支架12和汽缸13，位於機架8左上側的汽缸13驅動位於機架8上方的相機支架12作前後往復運動，位於相機支架12上的直線機器人11驅動相機總成14作左右往復運動；多軸數控驅動系統3用於根據控制命令完成工件調平系統和相機運動系統的各機構運動和位置的控制；圖像信息採集處理系統包括相機總成14、圖像採集卡15和上位機7，相機總成14由相機16、相機橫梁17、燈架18、照明燈19組成；表面質量分析和自動評級軟體系統設置在上位機7中，用於完成工件表面質量信息的識別、量化、統計和自動評級；、
圖片的存儲、管理、瀏覽、報告生成系統設置在上位機7中，用於檢測分析結果及輸出。
具體的，本具體實施方式
提供的低倍試驗自動成像檢測分析處理系統中的圖像採集及處理過程如圖3所示，以Iabview為開發平臺，其過程包括首先由相機總成對機械進行圖像掃描，掃描得到的圖像首先存儲到SQL2005資料庫系統中，然後對掃描得到的圖像進行濾波銳化形態處理、再進行特徵提取(神經網絡、C 一均值聚類)、特徵理解與分類、各類等級評定，最後生成報告，生成的報告也可以存儲到SQL2005資料庫系統中，以便用戶通過客戶端進行來樣登記、查詢和傳輸。本具體實施方式
提供的低倍試驗自動成像檢測分析處理系統的工作原理如圖4所示，包括輸入上料指令並打開設備活門，由上料機將工件送到平臺上方，平臺升起並接住工件，然後上料機放下工件離開，再對平臺上工件的位置進行整理，相機測厚探頭移動到工件上方，調整裝置將工件上表面調平，通過平面高清掃描開始將表面質量數據轉換為上位機上的多個連續圖像。掃面完畢後相機和探頭移開並取出工件，對掃描後的圖像進行多種缺陷識別、量化統計、級別評定，並生成評定報告，並生成評定報告編號及相應的評閱權限，其中的超大圖像可進行分段連續顯示及無縫拼接，最後由工程師人工覆核，手動填寫報告並輸出，分工分析完畢。採用本具體實施方式
提供的技術方案，結構合理，自動化程度高，能實現試件表面自動找平、高亮度穩定照明、大坯料整張掃描拍照、高精度成像、缺陷自動識別，缺陷自動量化分析、圖片信息存儲、缺陷自動評級、自動生成報告、檢測結果網絡共享等低倍試樣的全自動檢測工作，從而實現低倍試樣檢測的全自動化和全數位化檢測的目標，最大限度的減少人為因素對檢測結果的影響，客觀的反映試樣的質量，同時極大的提高檢測速度，從而提高了鋼材企業生產工程中鋼材質量。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，這些具體實施方式
都是基於本發明整體構思下的不同實現方式，而且本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求
1.ー種低倍試驗自動成像檢測分析處理系統，其特徵在於，包括エ件調平系統、相機運動系統、多軸數控驅動系統(3)、圖像信息採集處理系統、表面質量分析及自動評級軟體系統和圖片的存儲管理瀏覽報告生成系統； 所述エ件調平系統安裝在機架(8)的內部前側，由三個伺服軸(9)和平臺(10)組成，三個伺服軸(9)驅動平臺(10)做升降調整，帶動放置在平臺(10)上的エ件，使エ件上表面到達預定位置； 所述相機運動系統包括直線機器人(11)、相機支架(12)和汽缸(13)，位於機架(8)左上側的汽缸(13)驅動位於機架(8)上方的相機支架(12)作前後往復運動，位於相機支架(12)上的直線機器人(11)驅動相機總成(14)作左右往復運動； 所述多軸數控驅動系統(3)用於根據控制命令完成エ件調平系統和相機運動系統的各機構運動和位置的控制； 所述圖像信息採集處理系統包括相機總成(14)、圖像採集卡(15)和上位機(7)，所述相機總成(14)由相機(16)、相機橫梁(17)、燈架(18)、照明燈(19)組成； 所述表面質量分析和自動評級軟體系統設置在上位機(7)中，用於完成エ件表面質量信息的識別、量化、統計和自動評級； 所述圖片的存儲、管理、瀏覽、報告生成系統設置在上位機(7)中，用於檢測分析結果及輸出。
全文摘要
本發明涉及一種鋼坯低倍試驗自動成像檢測分析處理系統，屬於鋼材試樣檢測專用設備，相應的工件調平系統裝在機架上，完成工件上平面與理論掃描平面的校準；相機運動系統安裝在機架和工件調平系統上方，完成相機和工件的位置變化和相對運動；多軸數控驅動系統完成設備各機構運動和位置的控制；圖像信息採集處理系統完成工件表面質量信息的採集和轉換；表面質量分析和自動評級軟體系統安裝在電腦中主要完成工件表面質量信息的識別、量化、統計和自動評級，為設備核心軟體系統；圖片的存儲、管理、瀏覽、報告生成軟體為檢測分析結果輸出管理的專用軟體，其安裝在上位機中。
文檔編號G01N21/88GK102636493SQ20121013467
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月3日 優先權日2012年5月3日
發明者周立富, 周立民, 孫繼強, 崔全法, 李世秋, 王中開 申請人:齊齊哈爾華工工具機有限公司