一种圆钢表面成像调节装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于成像调节技术领域，并具体公开了一种圆钢表面成像调节装置，包括支撑模块、调节模块和成像模块，支撑模块包括底板、设于底板上方的顶板及连接底板和顶板的支撑板，底板和顶板之间还设置有立柱；调节模块包括升降油缸，升降油缸固定在顶板上，其内部设置有第一位移传感器，其活塞杆下方设置有定位凸台；成像模块包括安装架和多个成像单元，安装架安装在定位凸台下方并安装在导向板上，其轴线与水平面平行，导向板套装在立柱上；圆柱体上开设有呈环形分布的多个导向槽，多个成像单元依次插入对应导向槽中，并面向中空圆柱体内部的待测圆钢。本发明专利技术可实现多个相机高度及距圆钢表面距离的实时高精度调整，具有结构简单、操作便利等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种圆钢表面成像调节装置及方法
本专利技术属于成像调节
，更具体地，涉及一种圆钢表面成像调节装置及方法。
技术介绍
随着市场经济的发展，对于产品质量要求不断提高，如何在线对产品进行快速检测尤为重要。对于钢铁产品而言，大多采用CCD相机对钢铁产品的形貌进行在线快速扫描成像，并与标准库中的图谱进行对比识别，来判断产品质量的优劣。目前，许多钢铁企业已成功开发了用于规则形状的钢铁产品表面质量在线检测系统，如连铸坯表面质量在线检测系统、带钢表面质量在线检测系统等，但由于圆钢截面为圆形，需要沿径向方向上放置多个相机才能实现圆钢表面成像，同时由于圆钢生产线轧制规格的多样性，导致圆心不断的变化，镜头距离也需要不断调整，因此尚无有效的方法对圆钢表面质量进行检测。目前，关于表面质量检测的设备及方法主要有以下几种：一是CN1568419A公开的一种衬底表面检测方法与设备，其核心在于提供表面上方至少一个标板的反射图像，通过沿两个方向上局部相位的数字处理予以检出，该方法能够通过局部相位的数字处理来计算出局部斜率变化从而根据这些变化推到出表面曲率变化或高度变化，该方法只能用于常规板坯的检测，不适合用来对圆钢进行检测；二是CN1508535A公开的一种扫描时带钢表面检测方法和装置，该方法主要通过全景摄像机与高分辨率扫描摄像机并用，采用全景摄像机对带钢表面的全局包括带钢宽度先进行检测，然后用可移动的扫描摄像机对局部进行扫描放大检测，既可检测出较显著缺陷，又能对较小的连续生产的表面缺陷进行检测，从而提高带钢表面缺陷检测的准确性，整个装置结果简单，但不适合用来对圆钢进行检测；三是CN1696672A公开的一种表面检测装置和表面检测方法，其主要包括照射光到表面上的照射单元、检测该表面反射光强度的检测单元，该方法主要通过检测反射光的强度来判断表面质量，该方法对钢材形状要求较高，只能用于常规板坯的检测；四是CN1892202A公开的一种表面检测装置及利用该检测装置的表面检测方法，其装置主要包括与检测对象的检测表面隔离而设置的移送杆，具有分别结合于移送杆两端的发光部和收光部的光传感器，以及用于在与检测对象的检测表面相隔预定间距的上方按照与检测对象的检测表面平行的方向收发光线，驱动部和位置调节部等，该装置能够检测基板上表面或底面的杂质，但对形状要求较高，不能用于圆钢检测。综上所述，目前还没有一种能有效解决圆钢表面检测及成像的技术。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种圆钢表面成像调节装置及方法，其通过对关键组件支撑模块、调节模块和成像模块的结构及其具体布置方式的研究与设计，可实现多个相机的高度及距圆钢表面距离的实时高精度调整，以满足对多规格尺寸的圆钢表面的多点成像，实现圆钢圆周方向表面质量的检测，具有结构简单、操作便利、适用性强等优点。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提出了一种圆钢表面成像调节装置，其包括支撑模块、调节模块和成像模块，其中：所述支撑模块包括底板、设于底板上方的顶板以及用于连接底板和顶板的支撑板，所述底板和顶板之间还设置有立柱；所述调节模块包括升降油缸，该升降油缸固定在所述顶板上，并且其内部设置有第一位移传感器，该第一位移传感器用于对升降油缸活塞杆的伸出长度进行实时测量，升降油缸活塞杆的下方设置有定位凸台；所述成像模块包括安装架和多个成像单元，所述安装架安装在所述定位凸台的下方，其为中空的圆柱体，并且其轴线与水平面平行，该圆柱体的中空部分用于放置待测圆钢，所述安装架安装在导向板上，该导向板套装在所述立柱上；所述圆柱体上开设有呈环形分布的多个导向槽，多个成像单元依次插入对应导向槽中，并面向中空圆柱体内部的待测圆钢。作为进一步优选的，所述成像单元包括调整油缸，该调整油缸内设置有第二位移传感器，用于对调整油缸活塞杆的伸出长度进行实时测量，所述调整油缸活塞杆与连接块相连，该连接块上安装有摄像头，所述摄像头面向中空圆柱体内部的待测圆钢，以对圆钢的圆形表面进行多点成像。作为进一步优选的，所述连接块的截面尺寸和导向槽的尺寸相同，以避免摄像头在移动过程中发生偏摆。作为进一步优选的，所述导向槽面向圆钢的一侧安装有防尘罩。作为进一步优选的，所述安装架上设置有排气孔。按照本专利技术的另一方面，提供了一种采用所述圆钢表面成像调节装置进行成像调节的方法，其包括如下步骤：S1放置直径为d0的圆钢，利用升降油缸活塞杆的伸缩调整安装架，使安装架的圆心与圆钢圆心重合，将此时升降油缸内的第一位移传感器的数值作为基准值，标定为H0；S2调整安装架内各调整油缸的活塞杆伸缩量，使各摄像头距离圆钢圆心的位置相同且图像清晰度达到最佳，将此时调整油缸内的第二位移传感器的数值作为基准值，标定为R0；S3当检测直径为di的圆钢时，升降油缸调整并带动安装架移动ΔH高度，ΔH＝(di-d0)/2；S4当升降油缸到位后，各调整油缸带动对应的摄像头在导向槽内移动ΔR距离，ΔR＝(di-d0)/2；S5当结束直径为di圆钢的检测时，调节升降油缸活塞杆及调整油缸活塞杆，使第一位移传感器和第二位移传感器的数值恢复至基准值。作为进一步优选的，所述d0＝6mm；di＝8-32mm。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：1.本专利技术通过对关键组件支撑模块、调节模块和成像模块的结构及其具体布置方式的研究与设计，可实现多个相机的高度及距圆钢表面距离的实时高精度调整，以满足对多规格尺寸的圆钢表面的多点成像，实现圆钢圆周方向表面质量的检测，具有结构简单、操作便利、适用性强等优点。2.本专利技术的升降油缸和调整油缸内部设计有位移传感器，能够对油缸活塞杆的伸出长度进行实时测量和反馈，提高相机位置调整的及时性和聚焦的准确性。3.本专利技术利用导向板的导向作用，通过立柱的配合，能有效防止安装架在升降过程中发生偏摆的情况发生，提高升降过程的平稳性和位置的准确性。4.本专利技术将连接块和导向槽设计成相同的尺寸，能有效避免摄像头在调整过程中发生偏摆，提高了运行的稳定性。5.本专利技术设置有防尘罩，尤其采用耐高温玻璃制造防尘罩，一方面可保证摄像头工作时的正常视野，另一方面提高了镜头光洁度和抗高温辐射影响的能力。6.本专利技术利用高纯度气体介质对安装架内部进行喷吹，可有效防止粉尘粘结在防尘罩上，提高了摄像头拍摄影像数据的可靠性，也可为安装架内部和光源进行降温。7.本专利技术能够满足不同规格圆钢轧制时始终保持安装架圆心与圆钢圆心的高度重合，并保证多台相机距圆钢表面的距离相等，获得良好的图像效果。8.本专利技术可应用于目标物高速运动，产品规格多、缺陷尺寸小，高温辐射环境，系统成像空间小的具体生产环境中，可实现热态高速线材全长、全圆周方向，24小时全天候实时在线检测。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种圆钢表面成像调节装置的主视图；图2是本专利技术实施例提供的一种圆钢表面成像调节装置的侧视图；图3是本专利技术实施例提供的一种圆钢表面成像调节装置的俯视图；图4是图1的A-A视图；图5是图1的B-B视图；图6是图2的C-C视图；图7是图5的I处局部放大图；图8是图5的D-D视图；图9是本专利技术实施例提供的一种圆钢表面成像调节装置的工作原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆钢表面成像调节装置，其特征在于，包括支撑模块、调节模块和成像模块，其中：所述支撑模块包括底板(1)、设于底板(1)上方的顶板(8)以及用于连接底板(1)和顶板(8)的支撑板(3)，所述底板(1)和顶板(8)之间还设置有立柱(4)；所述调节模块包括升降油缸(10)，该升降油缸(10)固定在所述顶板(8)上，并且其内部设置有第一位移传感器(24)，该第一位移传感器(24)用于对升降油缸活塞杆的伸出长度进行实时测量，升降油缸活塞杆的下方设置有定位凸台(14)；所述成像模块包括安装架(7)和多个成像单元，所述安装架(7)安装在所述定位凸台(14)的下方，其为中空的圆柱体，并且其轴线与水平面平行，该圆柱体的中空部分用于放置待测圆钢，所述安装架(7)安装在导向板(5)上，该导向板(5)套装在所述立柱(4)上；所述圆柱体上开设有呈环形分布的多个导向槽(23)，多个成像单元依次插入对应导向槽(23)中，并面向中空圆柱体内部的待测圆钢。

【技术特征摘要】
1.一种圆钢表面成像调节装置，其特征在于，包括支撑模块、调节模块和成像模块，其中：所述支撑模块包括底板(1)、设于底板(1)上方的顶板(8)以及用于连接底板(1)和顶板(8)的支撑板(3)，所述底板(1)和顶板(8)之间还设置有立柱(4)；所述调节模块包括升降油缸(10)，该升降油缸(10)固定在所述顶板(8)上，并且其内部设置有第一位移传感器(24)，该第一位移传感器(24)用于对升降油缸活塞杆的伸出长度进行实时测量，升降油缸活塞杆的下方设置有定位凸台(14)；所述成像模块包括安装架(7)和多个成像单元，所述安装架(7)安装在所述定位凸台(14)的下方，其为中空的圆柱体，并且其轴线与水平面平行，该圆柱体的中空部分用于放置待测圆钢，所述安装架(7)安装在导向板(5)上，该导向板(5)套装在所述立柱(4)上；所述圆柱体上开设有呈环形分布的多个导向槽(23)，多个成像单元依次插入对应导向槽(23)中，并面向中空圆柱体内部的待测圆钢。2.如权利要求1所述的圆钢表面成像调节装置，其特征在于，所述成像单元包括调整油缸(19)，该调整油缸(19)内设置有第二位移传感器(18)，用于对调整油缸活塞杆的伸出长度进行实时测量，所述调整油缸活塞杆与连接块(21)相连，该连接块(21)上安装有摄像头(22)，所述摄像头(22)面向中空圆柱体内部的待测圆钢，以对圆钢的圆形表面进行多点成像。3.如权利要求2所述的圆钢表面成像调节装置，其特征在于，所述连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亮，严旭果，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42