基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统及检测方法，它包括：管状物支架、激光发射器（5）、光电接收器（6）、滑台组件和工控机；激光发射器（5）通过安装支架A安装在被测管状物（4）的前端，光电接收器（6）通过安装支架B安装在滑台组件上，滑台组件安装在被测管状物（4）的膛内，激光发射器（5）和滑台组件与工控机的控制信号输出端相连接，光电接收器（6）与工控机的采集信号输入相连接。本发明专利技术检测精度高、自动化更强。

System and method for automatically detecting straightness of inner hole of tubular object based on photoelectric nondestructive testing

The invention discloses a photoelectric tube based on nondestructive detection of inner hole straightness automatic detection system and method, which comprises: a tubular scaffold, the laser transmitter (5), a photoelectric receiver (6), slide assembly and IPC; the laser transmitter (5) by installing support A installed on the measured tube object (4) front-end, photoelectric receiver (6) through a mounting bracket B is installed on the slide assembly, slide assembly is mounted on the measured tube (4) bore and a laser transmitter (5) and a control signal output terminal of slipway assembly and IPC connection, a photoelectric receiver (6) connected with the acquisition signal input computer. The invention has the advantages of high detection accuracy and automation.

【技术实现步骤摘要】
基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统及检测方法
本专利技术涉及一种检测系统，特别是涉及一种基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统及检测方法。
技术介绍
内孔直线度直接影响工件的加工精度和装配精度，目前，对管状物内孔直线度的检测系统主要有：1、获中华人民共和国国家技术专利的内孔直线度检验规（申请日：2004.6.30，公开日：2005.6.15），其技术方案为：它包括壳体、测量环、长堵头、挂钩和短堵头，测量环安装在壳体上，长堵头和短堵头分别安装在壳体的两端，壳体的两端还分别安装有挂钩。上述专利技术创造具有操作方便、重量轻、易于加工等特点，但是，上述专利技术创造只能够定性判断被测管状物的内孔直线度，不能够得到具体的数据信息，因此，上述专利技术创造越来越不能满足现代工业对管状物内孔直线度检测的需要。2、为了解决上述问题，获中华人民共和国国家技术专利的一种非接触内孔直线度测量装置（申请日：2013.03.28，公告日：2013.10.09），其技术方案为：它包括光源、光电传感器和气浮运动平台，所述的光源发出的光线照射在所述光电传感器的光敏面上，所述的光电传感器安装在所述气浮运动平台的中心，所述气浮运动平台通过中心支架安装在被测件的内孔中，并能够在被测件的内孔中移动。上述专利技术创造具有操作简单，稳定性强等优点，但是，上述专利技术创造测量精度降低，在测量过程过，需要测试人员手动调节气浮运动平台的移动步进，从而造成移动步进的不一致，不能有效全面地被测管状物的内孔直线度进行测量，同时，在测试过程中需要测试人员手动校准，由于手动操作存在较大的误差，从而降低了测试结果的准确度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测精度高、自动化更强的基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统及检测方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统，它包括：管状物支架：它包括前支架和后支架，用于支撑被测管状物；激光发射器：用于产生激光，提供检测过程中所需光源；光电接收器：用于接收由激光发射器发射的激光束，并将接收到的光信号转换成电信号；滑台组件：用于驱动光电接收器到达指定的检测位置；工控机：用于控制滑台组件的移动步长，同时接收光电接收器所接收到的电信号，并对接收到的电信号进行数据处理和存储；激光发射器通过安装支架A安装在被测管状物的前端，光电接收器通过安装支架B安装在滑台组件上，滑台组件安装在被测管状物的膛内，激光发射器和滑台组件分别与工控机的控制信号输出端相连接，光电接收器与工控机的采集信号输入端相连接。所述的管状物支架包括前支架、后支架以及连接前支架和后支架的连接桥，前支架和后支架上均设有用于调节前支架和后支架高度的螺母A和螺母B，前支架和后支架分别通过滚动轴承承载被测管状物，前支架上还安装有限位架。所述的滑台组件包括步进电机和推杆，推杆安装在步进电机的输出轴上，光电接收器通过安装支架B安装在推杆上，步进电机的控制信号输入端与工控机相连接。所述的光电接收器为位置敏感探测器。它还包括与工控机信号输入端相连接的键盘、分别与工控机信号输出端相连接的打印机和显示设备。基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测方法，它包括以下步骤：S1：将被测管状物固定在管状物支架上；S2：将激光发射器和步进电机分别与工控机的控制信号输出端相连接，并建立光电接收器与工控机采集信号输入端之间的连接；S3：工控机控制步进电机转动，从而带动推杆推动光电接收器按移动步长移动，使光电接收器移动至被测管状物膛内的检测位；S4：工控机控制激光发射器发射激光，所发射的激光贯穿被测管状物的膛内，并打击在光电接收器的表面；S5：光电接收器接收到由激光发射器发射的光信号，进行A/D转换和滤波，并将接收到的光信号转换成电信号，传送至工控机；S6：工控机对接收到的电信号进行处理，得出直线度检测数据，并将其与预先设定的基准值进行对比，并生成直线度检测数据图形，通过显示设备显示。它还包括一个在步骤S2和S3之间的检测前准备步骤，所述的检测前准备步骤包括以下步骤：SS21：调节前支架和后支架的高度，使被测管状物的几何中心与激光发射器对准；SS22：工控机控制步进电机转动，从而带动推杆推动光电接收器按步长移动，使光电接收器分别位于被测管状物的前端和后端进行校准。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1）采用工控机控制滑台组件的移动步进，进而控制光电接收器的移动位置，从而提高了滑台组件的移动准确度，避免了因测试人员手动校准而导致对光不准的情况，进而能够对被测管状物的内孔进行全面有效地检测，进而提高了检测结果的准确度；2）采用激光发射器和位置敏感探测器，从而实现了非接触和光电无损耗直线度检测，进一步提高了检测结果的准确度；3）管状物支撑架的前支架和后支架分别通过滚动轴承承载被测管状物，从而保证了在检测过程中，被测管状物能够灵活转动，同时，前支架上还安装有限位架，增强了被测管状物和管状物之间的连接强度，避免了被测管状物在检测过程中由于管状物支撑架的转动而掉落的情况；4）采用激光发射器作为光源，由于激光的平行度好，从而进一步提高了检测过程中的准确度；5）本系统操作简单、快捷、大大的缩短了检测时间，同时，该系统还能够通过工控机实现直线度误差评定、直线度检测数据的图形显示，评定结果的存储以及数据查询等功能。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的前支架结构示意图；图3为本专利技术的后支架结构示意图；图4为本专利技术的工作原理框图；图5为本专利技术的计算被测管状物的轴线直线度原理图；图6为本专利技术的被测管状物的任意截面处的轴线直线度计算示意图；图7为本专利技术的第一级控制菜单界面示意图；图8为本专利技术的检测准备界面示意图；图9为本专利技术的管状物检测界面示意图；图中，1-前支架，2-后支架，3-连接桥，4-被测管状物，5-激光发射器，6-光电接收器，7-步进电机，8-推杆，9-滑道，10-工作台。11-螺母A，12-限位架，21-螺母B。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1、2、3和4所示，基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统，它包括：管状物支架：它包括前支架1和后支架2，用于支撑被测管状物4；激光发射器5：用于产生激光，提供检测过程中所需光源；光电接收器6：用于接收由被测管状物4内孔反射的入射光，并将接收到的光信号转换成电信号；滑台组件：用于驱动光电接收器6到达指定的检测位置；工控机：用于控制滑台组件的移动步长，同时接收光电接收器6所接收到的电信号，并对接收到的电信号进行数据处理和存储；激光发射器5通过安装支架A安装在被测管状物4的前端，光电接收器6通过安装支架B安装在滑台组件上，滑台组件安装在被测管状物4的膛内，激光发射器5和滑台组件分别与工控机的控制信号输出端相连接，光电接收器6与工控机的采集信号输入端相连接。本专利技术优选的，所述的管状物支架包括前支架1、后支架2以及连接前支架1和后支架2的连接桥3，前支架1和后支架2上均设有用于调节前支架1和后支架2高度的螺母A11和螺母B21，前支架1和后支架2分别通过滚动轴承承载被测管状物4，前支架1上还安装有限位架12。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统，其特征在于：它包括：管状物支架：它包括前支架(1)和后支架(2)，用于支撑被测管状物(4)；激光发射器(5)：用于产生激光，提供检测过程中所需光源；光电接收器(6)：用于接收由激光发射器(5)发射的激光束，并将接收到的光信号转换成电信号；滑台组件：用于驱动光电接收器(6)到达指定的检测位置；工控机：用于控制滑台组件的移动步长，同时接收光电接收器(6)所接收到的电信号，并对接收到的电信号进行数据处理和存储；激光发射器(5)通过安装支架A安装在被测管状物(4)的前端，光电接收器(6)通过安装支架B安装在滑台组件上，滑台组件安装在被测管状物(4)的膛内，激光发射器(5)和滑台组件分别与工控机的控制信号输出端相连接，光电接收器(6)与工控机的采集信号输入端相连接；所述的管状物支架包括前支架(1)、后支架(2)以及连接前支架(1)和后支架(2)的连接桥(3)，前支架(1)和后支架(2)上均设有用于调节前支架(1)和后支架(2)高度的螺母A(11)和螺母B(21)，前支架(1)和后支架(2)分别通过滚动轴承承载被测管状物(4)，前支架(1)上还安装有限位架(12)，管状物支撑架的前支架(1)和后支架(2)分别通过滚动轴承承载被测管状物(4)，从而保证了在检测过程中，被测管状物(4)能够灵活转动，同时，前支架(1)上还安装有限位架(12)，增强了被测管状物(4)和管状物支撑架之间的连接强度，避免了被测管状物(4)在检测过程中由于管状物支撑架的转动而掉落的情况；所述的滑台组件包括步进电机(7)和推杆(8)，推杆(8)安装在步进电机(7)的输出轴上，光电接收器(6)通过安装支架B安装在推杆(8)上，步进电机(7)的控制信号输入端与工控机相连接，采用工控机控制滑台组件的移动步进，进而控制光电接收器(6)的移动位置，从而提高了滑台组件的移动准确度，避免了因测试人员手动校准而导致对光不准的情况，进而能够对被测管状物(4)的内孔进行全面有效地检测，进而提高了检测结果的准确度；工控机控制激光发射器(5)发射激光，所发射的激光贯穿被测管状物(4)的膛内，并打击在光电接收器(6)的表面；光电接收器(6)接收到由激光发射器(5)发射的光信号，进行A/D转换和滤波，并将接收到的光信号转换成电信号，传送至工控机；工控机对接收到的电信号进行处理，得出直线度检测数据，并将其与预先设定的基准值进行对比，并生成直线度检测数据图形，通过显示设备显示。...

【技术特征摘要】
1.基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统，其特征在于：它包括：管状物支架：它包括前支架(1)和后支架(2)，用于支撑被测管状物(4)；激光发射器(5)：用于产生激光，提供检测过程中所需光源；光电接收器(6)：用于接收由激光发射器(5)发射的激光束，并将接收到的光信号转换成电信号；滑台组件：用于驱动光电接收器(6)到达指定的检测位置；工控机：用于控制滑台组件的移动步长，同时接收光电接收器(6)所接收到的电信号，并对接收到的电信号进行数据处理和存储；激光发射器(5)通过安装支架A安装在被测管状物(4)的前端，光电接收器(6)通过安装支架B安装在滑台组件上，滑台组件安装在被测管状物(4)的膛内，激光发射器(5)和滑台组件分别与工控机的控制信号输出端相连接，光电接收器(6)与工控机的采集信号输入端相连接；所述的管状物支架包括前支架(1)、后支架(2)以及连接前支架(1)和后支架(2)的连接桥(3)，前支架(1)和后支架(2)上均设有用于调节前支架(1)和后支架(2)高度的螺母A(11)和螺母B(21)，前支架(1)和后支架(2)分别通过滚动轴承承载被测管状物(4)，前支架(1)上还安装有限位架(12)，管状物支撑架的前支架(1)和后支架(2)分别通过滚动轴承承载被测管状物(4)，从而保证了在检测过程中，被测管状物(4)能够灵活转动，同时，前支架(1)上还安装有限位架(12)，增强了被测管状物(4)和管状物支撑架之间的连接强度，避免了被测管状物(4)在检测过程中由于管状物支撑架的转动而掉落的情况；所述的滑台组件包括步进电机(7)和推杆(8)，推杆(8)安装在步进电机(7)的输出轴上，光电接收器(6)通过安装支架B安装在推杆(8)上，步进电机(7)的控制信号输入端与工控机相连接，采用工控机控制滑台组件的移动步进，进而控制光电接收器(6)的移动位置，从而提高了滑台组件的移动准确度，避免了因测试人员手动校准而导致对光不准的情况，进而能够对被测管状物(4)的内孔进行全面有效地检测，进而提高了检测结果的准确度；工控机控制激光发射器(5)发射激光，所发射的激光贯穿被测管状物(4)的膛内，并打击在光电接收器(6)的表面；光电接收器(6)接收到由激光发射器(5)发射的光信号，进行A/D转换和滤波，并将接收到的光信号转换成电信号，传送至工控机；工控机对接收到的电信号进行处理，得出直线度检测数据，并将其与预先设定的基准值进行对比，并生成直线度检测数据图形，通过显示设备显示。2.根据权利要求1所述的基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统，其特征在于：所述的光电接收器(6)为位置敏感探测器。3.根据权利要求1所述的基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统，其特征在于：它还包括与工控机信号输入端相连接的键盘、分别与工控机信号输出端相连接的打印机和显示设备。4.基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测方法，其特征在于：它包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，夏秋耕，蔡明，鞠珊，林敬，王滨，
申请(专利权)人：四川红光汽车机电有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51