一种金属锚杆表面及近表面缺陷自动检测装置

    专利2025-11-25  16


    本发明属于机器视觉缺陷检测,具体涉及一种基于荧光磁粉探伤的金属锚杆表面缺陷自动检测装置。


    背景技术:

    1、锚杆锚固支护体系能够起到维持岩土稳定的重要作用,已经大规模应用于我国的水利、交通、能源及矿山等基础设施建设领域。锚杆是锚杆锚固支护装置中杆件体系结构的主体,以裂纹为代表的表面及近表面缺陷会对锚杆的性能构成严重威胁,甚至导致整个锚杆锚固支护体系失效,锚杆的质量直接影响大型基础建设项目的工程质量,也关系到人民的生命和财产安全。而锚杆锚固支护施工环境复杂,施工完成后整个锚固支护体系具有隐蔽性,在使用过程中不能及时发现锚杆存在的问题。因此,锚杆表面及近表面缺陷的检测尤为重要。

    2、对于金属锚杆表面及近表面缺陷,生产企业普遍采用半自动荧光磁粉探伤设备,在紫外光源照射下依靠人工目视观察锚杆上的磁痕,对锚杆表面裂纹等缺陷进行出厂前的无损检测。这种依靠人工目视的检测方式存在检测效率低、现场操作人员劳动强度大、容易因视觉疲劳造成缺陷漏检导致漏检率高、检测结果的准确性依赖于工作人员的责任心以及紫外线危害人身健康等问题。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种金属锚杆表面及近表面缺陷的全自动无损检测装置,用于实现锚杆表面及近表面裂纹、划痕及凹坑等缺陷检测的全自动化,在半自动荧光磁粉探伤设备的基础上,采用工业相机采集锚杆的磁痕图像,然后采用数字图像处理技术对磁痕图像中存在的裂纹等缺陷进行判别和定位,能够有效地克服当前荧光磁粉探伤依赖人工目视检测方式存在的缺点和问题,提高生产效率和产品质量。

    2、本发明是这样实现的,其特征是在半自动荧光磁粉探伤设备入口处安装有接近开关,在探伤设备入口处斜辊轴上安装有光电编码器,在靠近半自动荧光磁粉探伤设备出口两侧斜上方各安装一台工业相机,在半自动荧光磁粉探伤设备出口安装有缺陷标记装置,另有一台与工业相机连接的图像处理设备。所述图像处理装置主要是对工业相机采集到的锚杆磁痕图像进行图像预处理、缺陷的识别、分类和定位等操作,用于判断锚杆磁痕图像中是否存在缺陷,存在缺陷时计算缺陷的大小和类别,然后利用光电编码器和接近开关确定缺陷的位置,最后控制缺陷标记装置对缺陷进行喷漆标记。

    3、本发明优点及积极效果是:实现了金属锚杆表面缺陷的全自动检测,能够不依赖人工而及时准确地发现锚杆的裂痕、凹坑及划痕等表面及近表面缺陷,提高了金属锚杆表面缺陷检测的精度、效率和准确性,而且缺陷检测结果的准确性和精度不依赖于现场操作人员的责任心和工作的熟练程度,从而降低了现场操作人员的劳动强度,避免工作人员长期暴露在紫外光环境中对身体健康造成的危害。



    技术特征:

    1.一种基于半自动荧光磁粉探伤的金属锚杆表面及近表面缺陷检测装置,特征是在半自动荧光磁粉探伤设备(1)的上方安装有2个工业相机(5),在半自动荧光磁粉探伤设备入口和出口处的v型斜辊(2)上各装有一个光电编码器(7),在半自动荧光磁粉探伤设备(1)入口附近装有一个接近开关(8),在半自动荧光磁粉探伤设备(1)出口附近装有缺陷标记装置(9),另有工控机(6)作为图像处理和显示设备;通过工业相机(5)获取锚杆(3)的磁痕图像,然后由工控机(6)对磁痕图像进行处理,确定磁痕图像中是否存在缺陷;若磁痕图像中存在缺陷,进行声光报警,同时由工控机(6)计算磁痕图像中缺陷的大小和位置,并确定缺陷种类;然后根据光电编码器(7)和接近开关(8)的相关信息确定缺陷在锚杆(3)上的位置,并控制缺陷标记装置(9)对锚杆(3)上缺陷处喷漆作为标记。


    技术总结
    一种基于荧光磁粉探伤的金属锚杆表面及近表面缺陷检测装置,属于自动化监控技术领域,特征是在半自动荧光磁粉探伤设备靠近出口一侧上方安装有2个工业相机,在半自动荧光磁粉探伤设备入口和出口处的V型斜辊上各装有一个光电编码器,在半自动荧光磁粉探伤设备入口附近装有一个接近开关,在半自动荧光磁粉探伤设备出口附近装有缺陷标记装置,另有工控机作为图像处理和显示设备;通过工业相机获取锚杆的磁痕图像,然后由工控机对磁痕图像进行处理,确定磁痕图像中是否存在缺陷;若磁痕图像中存在缺陷,由工控机进一步计算磁痕图像中缺陷的大小和位置并确定缺陷种类,然后根据接近开关和光电编码器的相关信息确定缺陷在锚杆的位置,并控制缺陷标记装置对锚杆缺陷位置喷漆作为缺陷的标记。

    技术研发人员:孙前来,王银,冯渤,董芳,荆佳鹏,张帅,林绍杭,刘东峰,宋晓阳,刘佳耀
    受保护的技术使用者:太原科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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