一种铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统技术方案

本发明专利技术属于铸件智能识别和检测技术领域，具体公开了一种铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统，包括硬件系统和控制系统，其特征在于，所述硬件系统包括带边框的传送带，传送带边框上设置有X射线检测仓，X射线检测仓一侧设置有机械手臂，另一侧设置有检测支架，检测支架上设置有CCD相机和环形光源，CCD相机和机械手臂均通过网络电缆连接有计算机终端，环形光源下方的传送带边框上设置有位置传感器；所述机械手臂另一侧设置为合格品出口；所述机械手臂正前方设置有次品箱，次品箱设置在传送带一侧，且与传送带有间隙；所述机械手臂与传送带边框固定连接；所述检测支架与传送带边框固定连接；所述CCD相机设置在环形光源轴心上方。

A Flexible Detection and Analysis System for Key Surface and Internal Defects of Castings

The invention belongs to the technical field of intelligent identification and detection of castings, and specifically discloses a flexible detection and analysis system for key surface and internal defects of castings, including hardware system and control system. The characteristics of the system are that the hardware system includes a conveyor belt with a border, an X-ray detection bin is arranged on the border of the conveyor belt, a manipulator arm is arranged on one side of the X-ray detection bin, and a control system on the other side. A detection bracket is provided with a CCD camera and a ring light source on the detection bracket. Both the CCD camera and the manipulator arm are connected with a computer terminal through a network cable, and a position sensor is arranged on the edge frame of the transmission belt under the ring light source; the other side of the manipulator arm is provided with an exit for qualified products; the front side of the manipulator arm is provided with a defective product box, and the defective product box is arranged on the side of the conveyor belt. The mechanical arm is fixedly connected with the conveyor belt frame, the detection bracket is fixedly connected with the conveyor belt frame, and the CCD camera is arranged above the axis of the circular light source.

【技术实现步骤摘要】
一种铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统
本专利技术属于铸件智能识别和检测
，具体涉及一种铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统。
技术介绍
在铸造生产过程中，由于浇注系统的设计，铸件的表面和内部不可避免地会产生裂纹、缩孔、缩松等缺陷；铸件的质量影响零部件乃至整个机械设备的质量安全与使用寿命，因此铸件的质量检测是生产过程中十分重要的一个环节；目前，国内铸造企业大多采用人工目视检测铸件的缺陷，依赖工人的人眼识别和判断，这种传统检测方法主观性较强，劳动强度大、效率低且精度差；机器视觉检测技术作为当今工业中的一项重要技术，被广泛应用于基于内容的图像检索、汽车安全、视频监控和机器人技术等各大领域，并且随着技术的发展，机器视觉检测技术被应用于越来越多的领域，以满足不断提升的市场需求。
技术实现思路
为了克服检测铸件的重点表面与内部缺陷时人工主观意识强、效率低、精度差且劳动生产率低的问题，本专利技术提供了一种提高铸件产品质量检测效率及检测精度的铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统。基于上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：一种铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统，包括硬件系统和控制系统，硬件系统包括带边框的传送带，传送带边框上设置有X射线检测仓，X射线检测仓一侧设置有机械手臂，另一侧设置有检测支架，检测支架上设置有CCD相机和环形光源，CCD相机和机械手臂均通过网络电缆连接有计算机终端，环形光源下方的传送带边框上设置有位置传感器；机械手臂另一侧设置为合格品出口；机械手臂正前方设置有次品箱，次品箱设置在传送带一侧，且与传送带有间隙；机械手臂与传送带边框固定连接；检测支架与传送带边框固定连接；CCD相机设置在环形光源轴心上方。优选地，控制系统包括上位机和下位机；上位机包括人机交互界面，人机交互界面设置在计算机终端上，计算机终端通过网络通信模块与工业服务器连接，计算机终端通过网络电缆连接机械运动控制模块，计算机终端上设置有铸件缺陷检测算法和产品数据库；计算机终端上设置有图像采集处理模块，计算机终端通过网络电缆连接连接有高压射线控制模块；下位机包括运动控制PLC和射线控制PLC；运动控制PLC通过网络电缆与机械运动控制模块连接；射线控制PLC通过网络电缆与高压射线控制模块连接。优选地，射线控制PLC通过网络电缆与X射线检测仓连接；运动控制PLC通过网络电缆与位置传感器、CCD相机、传动带、和机械手臂连接。优选地，铸件缺陷检测算法设置为神经网络模型，神经网络模型通过产品数据库中的缺陷特征算法形成神经网络检测模型。优选地，次品箱包括内部缺陷次品箱，内部缺陷次品箱两侧分别设置有表面缺陷次品箱、表面及内部缺陷次品箱。优选地，X射线检测仓设置为与传送带边框固定连接的n型框架；n型框架顶面、n型框架与传送带边框相连的两侧面均设置有防辐射板，其余两侧面均设置有防辐射帘,防辐射帘与传送带相接触；X射线检测仓内部沿传送带边框一侧固定有射线探伤机，相对一侧设置有射线探测板。优选地，X射线检测仓通过网络电缆与计算机终端连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：（1）通过各组件的精确组合和配合，为铸件重点表面及内部缺陷的分析提供充足的准备，可以进行准确的自动检测和分析，对检测过后的铸件进行分类处理，全程自动化程度高，检测效果好。（2）通过设置上位机和下位机，为铸件检测的连续性、高效性和准确性提供技术支持，为实现铸件重点表面的缺陷和内部的检测提供支撑作用。（3）射线控制PLC通过网络电缆与X射线检测仓连接；运动控制PLC通过网络电缆与位置传感器、CCD相机、传动带、和机械手臂连接。（4）铸件缺陷检测算法设置为神经网络模型，神经网络模型通过产品数据库中的缺陷特征算法形成神经网络检测模型，能更精确和快速的处理和识别铸件的缺陷程度和缺陷类型，以便进行更快更高效的处理和检测。（5）次品箱包括内部缺陷次品箱，内部缺陷次品箱两侧分别设置有表面缺陷次品箱、表面及内部缺陷次品箱；设置次品箱准确分类各个次品的类型，再利用时不必单独检测。（6）将X射线检测仓固定在传送带上且不随传送带移动，能更好的检测铸件，防辐射板可以阻止辐射的逃逸，防辐射帘为铸件进入和送出提供便利。（7）X射线检测仓通过网络电缆与计算机终端连接；通过连接计算机终端，对X射线检测仓的数据进行分析和储存。综上，本专利技术设计利用计算机智能识别，配合X射线探伤能够实现铸件重要表面和内部的缺陷检测，大大提高了劳动效率，降低了劳动成本；并且可以将铸件质量检测和数据管理集成到同一个系统中，方便企业对各种型号的铸件总数量与合格率进行记录与管理。附图说明图1是实施例1的检测硬件示意图；图2是X射线检测仓结构示意图；图3是控制系统示意图；图4是铸件缺陷检测算法示意图；图5是检测系统流程示意图；图6是实施例2的检测硬件示意图。图中，1、环形光源，2、CCD相机，3、检测支架，4、X射线检测仓，5、机械手臂，6、网络电缆，7、计算机终端，8为待检测铸件，9、位置传感器，10、传送带，11、表面缺陷次品箱，12、内部缺陷次品箱，13、表面及内部缺陷次品箱，14、合格品出口，15、X射线探伤机，16、射线探测板，17、防辐射板。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但并不限制本专利技术的范围。实施例1：一种铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统，其结构如图1、图2、图3、图4和图5所示，包括硬件系统和控制系统，硬件系统包括带边框的传送带10，传送带10边框上设置有X射线检测仓4，X射线检测仓4一侧设置有机械手臂5，另一侧设置有检测支架3，检测支架3上设置有CCD相机2和环形光源1，CCD相机2和机械手5臂均通过网络电缆6连接有计算机终端7，环形光源1下方的传送带10边框上设置有位置传感器9；机械手臂5另一侧（即传送带10末端方向）设置为合格品出口14；机械手臂5正前方设置有次品箱，且次品箱设置在传送带10一侧，且与传送带10有间隙；机械手臂5与传送带10边框固定连接；检测支架3与传送带10边框固定连接；CCD相机2设置在环形光源1轴心上方；次品箱包括内部缺陷次品箱12，内部缺陷次品箱12两侧分别设置有表面缺陷次品箱11、表面及内部缺陷次品箱13。控制系统包括上位机和下位机；上位机包括人机交互界面，人机交互界面设置在计算机终端7上，计算机终端7通过网络通信模块与工业服务器连接，计算机终端7通过网络电缆6连接机械运动控制模块，计算机终端7上设置有铸件缺陷检测算法和产品数据库；计算机终端7上设置有图像采集处理模块，计算机终端7通过网络电缆6连接连接有高压射线控制模块；下位机包括运动控制PLC和射线控制PLC；运动控制PLC通过网络电缆与机械运动控制模块连接；射线控制PLC通过网络电缆与高压射线控制模块连接。射线控制PLC通过网络电缆6与X射线检测仓4连接；运动控制PLC通过网络电缆6与位置传感器8、CCD相机2、传动带10和机械手臂5连接。铸件缺陷检测算法设置为神经网络模型，神经网络模型通过产品数据库中的缺陷特征算法形成神经网络检测模型。X射线检测仓4设置为与传送带10边框固定连接的n型框架；n型框架顶面、n型框架与传送带10边框相连的两侧面均设置有防辐射板17，其余两侧面均设置有防辐射帘,防本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统，包括硬件系统和控制系统，其特征在于，所述硬件系统包括带边框的传送带，传送带边框上设置有X射线检测仓，X射线检测仓一侧设置有机械手臂，另一侧设置有检测支架，检测支架上设置有CCD相机和环形光源，CCD相机和机械手臂均通过网络电缆连接有计算机终端，环形光源下方的传送带边框上设置有位置传感器；所述机械手臂另一侧设置为合格品出口；所述机械手臂正前方设置有次品箱，次品箱设置在传送带一侧，且与传送带有间隙；所述机械手臂与传送带边框固定连接；所述检测支架与传送带边框固定连接；所述CCD相机设置在环形光源轴心上方。

【技术特征摘要】
1.一种铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统，包括硬件系统和控制系统，其特征在于，所述硬件系统包括带边框的传送带，传送带边框上设置有X射线检测仓，X射线检测仓一侧设置有机械手臂，另一侧设置有检测支架，检测支架上设置有CCD相机和环形光源，CCD相机和机械手臂均通过网络电缆连接有计算机终端，环形光源下方的传送带边框上设置有位置传感器；所述机械手臂另一侧设置为合格品出口；所述机械手臂正前方设置有次品箱，次品箱设置在传送带一侧，且与传送带有间隙；所述机械手臂与传送带边框固定连接；所述检测支架与传送带边框固定连接；所述CCD相机设置在环形光源轴心上方。2.如权利要求1所述的铸件重点表面及内部缺陷的柔性检测分析系统，其特征在于，所述控制系统包括上位机和下位机；所述上位机包括人机交互界面，人机交互界面设置在计算机终端上，计算机终端通过网络通信模块与工业服务器连接，计算机终端通过网络电缆连接机械运动控制模块，计算机终端上设置有铸件缺陷检测算法和产品数据库；所述计算机终端上设置有图像采集处理模块，计算机终端通过网络电缆连接连接有高压射线控制模块；所述下位机包括运动控制PLC和射线控制PLC；所述运动控制PLC通过网络电缆与机械运动控制模块连接；所述射...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈信华，吴鹏，舒重新，
申请(专利权)人：溧阳市新力机械铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32