荧光渗透检查系统和方法技术方案

一种检查系统，包括成像装置、可见光源、紫外线光源和至少一个处理器。成像装置在紫外线光源用紫外线光照射工件以使其上的荧光染料发射光的同时产生工件的第一图像组，并且在可见光源用可见光照射工件的同时产生工件的第二图像组。第一图像组和第二图像组在成像装置相对于工件的相同位置处产生。处理器基于第二图像组中所描绘的特征和成像装置的位置，将第二图像组映射到工件的计算机设计模型。处理器基于第一图像组的分析和计算机设计模型来确定工件上的缺陷位置。

Fluorescent penetrant inspection system and method

【技术实现步骤摘要】
荧光渗透检查系统和方法
本文所述的主题涉及使用荧光来检测缺陷的工件检查。
技术介绍
荧光渗透指示(FPI)检查利用施加到工件的无孔表面上的荧光染料。在从表面上去除大量染料之后，在暗室中用紫外线辐射照射表面会导致工件的间断内的残留染料量发射出与暗背景形成对比的荧光辉光，表明存在间断。每个间断可能是工件的表面中的缺陷，例如裂缝、缺口、显微收缩或散裂(例如剥落)。当前的FPI检查方案是纯手动的。例如，检查员坐在暗室或帐篷中，并且操纵紫外线光源和/或工件，以用紫外线光来照射工件。在最初检测到工件上的潜在缺陷时，检查员可以刷过或擦拭工件，以去除可能表示误报的任何灰尘和/或碎屑或其他表面污染。然后，检查员第二次在紫外线光下观察工件，以确定工件表面上是否存在任何缺陷。如果检查员确定工件具有一个或多个缺陷，则检查员可以指定工件用于修理或可以丢弃(例如，报废)工件。当前的FPI检查的手动处理是主观并且不一致的。例如，该处理受到进行检查的特定检查员的固有人为偏见和/或错误的影响。尽管在确定是否因为满意而通过工件、将工件送交修理、或丢弃工件时会采用检查员要遵循的指南或规则，但是两名不同的检查员可能会根据偏见和/或错误而不同地应用指南。可能的是，一个检查员会决定报废工件，而另一个检查员在相同情况下会决定通过或修理该工件。除了对特定工件进行分类用于立即使用、修理或丢弃以外，还可以在当前的手动处理期间为FPI检查收集有限的信息(例如，数据)。例如，如果有的话，可以收集和记录关于缺陷的有限信息，这些信息可以用于改进质量控制和一致性。此类信息可以包括缺陷的类型(例如，裂缝、散裂、缺口等)、缺陷的大小和/或形状、缺陷的数量、缺陷的地点等。此外，当前的用于FPI检查的手动处理效率低下，并且对于检查员来说也不舒服。例如，对于检查员而言，可能不舒服和/或不期望的是，在暗室或帐篷中花费较长的时间操纵紫外线光源和/或覆盖有荧光染料的工件来检查工件。
技术实现思路
在一个或多个实施例中，提供了一种检查系统，该检查系统包括成像装置、可见光源、紫外线光源和一个或多个处理器。一个或多个处理器可操作地连接到成像装置以及可见光源和紫外线光源。一个或多个处理器被构造成控制成像装置使用紫外线光设定来产生工件的第一组图像，在工件上具有荧光染料，在紫外线光设定中，紫外线光源被激活，以便用紫外线光照射工件，从而使得荧光染料发射光。成像装置在相对于工件的一个或多个预定位置处产生第一组图像，以监测由荧光染料发射出的光。一个或多个处理器被构造成控制成像装置使用可见光设定来产生工件的第二组图像，在可见光设定中，可见光源被激活，以便用可见光照射工件。成像装置通过监测从工件反射出的可见光，在相对于工件的相同的一个或多个预定位置处产生第二组图像。一个或多个处理器被构造成基于第二组图像中所描绘的特征以及成像装置的一个或多个预定位置，将第二组图像映射到工件的计算机设计模型。一个或多个处理器基于第一组图像的分析和计算机设计模型，确定工件上的缺陷的地点。在一个或多个实施例中，提供了一种用于检查工件的方法。该方法包括使用紫外线光设定来获得工件的第一组图像，在工件上具有荧光染料，在紫外线光设定中，用紫外线光照射工件，以使得荧光染料发射光。第一组由成像装置在相对于工件的一个或多个预定位置处产生，以监测由荧光染料发射出的光。该方法还包括使用可见光设定来获得工件的第二组图像，在可见光设定中，通过可见光照射工件。第二组由成像装置通过监测从工件反射出的可见光在相对于工件的相同的一个或多个预定位置处产生。该方法包括基于第二组图像中所描绘的特征以及成像装置的一个或多个预定位置，将第二组图像映射到工件的计算机设计模型。该方法进一步包括基于第一组图像的分析和计算机设计模型，确定工件上的缺陷的地点。在一个或多个实施例中，提供了一种用于检查工件的方法。该方法包括获得工件的第一图像，在工件上具有荧光染料。使用紫外线光设定通过相对于工件设置在第一位置处的成像装置产生第一图像，在紫外线光设定中，用紫外线光照射工件，以使得荧光染料发射光。该方法包括获得工件的第二图像，使用可见光设定通过设置在第一位置处的成像装置产生工件的第二图像，在可见光设定中，工件被可见光照射。该方法还包括将第二图像映射到工件的计算机设计模型，以及响应于接收第一图像中的一个或多个间断地点的识别，基于计算机设计模型，控制机械臂沿着与第一图像中的一个或多个间断地点对应的工件的一个或多个区，擦拭工件。该方法包括获得工件的第三图像，以及基于第一图像中的一个或多个间断地点与第三图像中的对应位置之间的比较，识别工件上的缺陷，在机械臂擦拭工件之后，使用紫外线光设定通过设置在第一位置处的成像装置产生工件的第三图像。附图说明通过参考附图阅读以下非限制性实施例的描述，将更好地理解本专利技术主题，其中：图1是根据实施例的检查系统的框图；图2示出了相对于工件在两个不同位置处的工件和检查系统的成像装置；图3示出了使用可见光设定产生的工件的第一图像和使用UV光设定产生的工件的第二图像；和图4是根据实施例的用于进行工件的FPI检查的方法的流程图。具体实施方式本文描述的实施例提供了一种检查系统和方法，该检查系统和方法用于对工件进行荧光渗透指示(FPI)检查，与主要是手动的已知FPI检查技术相比效率和一致性提高。例如，本文公开的检查系统和方法的实施例可以是全自动的或至少是半自动的。实施例可以自动地测量和记录关于检查设定和在工件上的已发现缺陷的各种信息，这些信息生成客观跟踪记录并且可以用于改进质量、一致性、制造和设计。检查系统和方法可以包括用于检查工件的一个或多个图像采集装置、一个或多个光源、一个或多个机械臂、以及一个或多个处理器。该系统可以产生描绘工件的图像数据，工件可以是转子组件的转子叶片。该系统使用深度学习算法对工件进行FPI检查，包括自动回流操作。本文所述的检查系统和方法相比主要手动的FPI检查技术，可以提供改进的效率和一致性。根据一个或多个实施例，检查系统和方法在不同光照条件下获得工件的图像数据。例如，光照条件之一是紫外线光设定。该工件在其上具有荧光染料，该荧光染料响应于吸收紫外线辐射而发射出荧光辉光。图像数据被映射到工件的计算机设计模型，以将二维图像数据中采集到的特征与三维工件的相应物理特征进行定向和对准。分析在不同光照条件下的图像数据，以沿着工件的表面检测例如裂缝、散裂、缺口等缺陷的存在。通过将图像数据映射到计算机设计模型，检查系统和方法可以基于图像数据确定工件上的任何检测到的缺陷的地点和大小。检查系统和方法可以在计算机可读存储装置中自动记录各种信息，例如光设定的性质，检测到的缺陷的特性(例如，地点、大小和尺寸、形状、类型等)，工件的特性，检查结果(例如，通过、修理或丢弃)等。图1是根据实施例的检查系统100的框图。检查系统100被构造为自动获取工件120的多个图像以支持FPI检查。例如，检查系统100控制成像装置108在不同的光照形态或条件下采集工件120的图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检查系统，其特征在于，包括：/n成像装置；/n可见光源；/n紫外线光源；和/n一个或多个处理器，所述一个或多个处理器可操作地连接到所述成像装置以及所述可见光源和所述紫外线光源，所述一个或多个处理器被构造成控制所述成像装置使用紫外线光设定来产生工件的第一组图像，在所述工件上具有荧光染料，在所述紫外线光设定中，所述紫外线光源被激活，以便用紫外线光照射所述工件，从而使得所述荧光染料发射光，所述成像装置在相对于所述工件的一个或多个预定位置处产生所述第一组图像，以监测由所述荧光染料发射出的所述光，/n其中所述一个或多个处理器被构造成控制所述成像装置使用可见光设定来产生所述工件的第二组图像，在所述可见光设定中，所述可见光源被激活，以便用可见光照射所述工件，所述成像装置通过监测从所述工件反射出的所述可见光，在相对于所述工件的相同的所述一个或多个预定位置处产生所述第二组图像，并且/n其中所述一个或多个处理器被构造成基于所述第二组图像中所描绘的特征以及所述成像装置的所述一个或多个预定位置，将所述第二组图像映射到所述工件的计算机设计模型，并且所述一个或多个处理器基于所述第一组图像的分析和所述计算机设计模型，确定所述工件上的缺陷的地点。/n...

【技术特征摘要】
20181127 US 16/201,3221.一种检查系统，其特征在于，包括：
成像装置；
可见光源；
紫外线光源；和
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器可操作地连接到所述成像装置以及所述可见光源和所述紫外线光源，所述一个或多个处理器被构造成控制所述成像装置使用紫外线光设定来产生工件的第一组图像，在所述工件上具有荧光染料，在所述紫外线光设定中，所述紫外线光源被激活，以便用紫外线光照射所述工件，从而使得所述荧光染料发射光，所述成像装置在相对于所述工件的一个或多个预定位置处产生所述第一组图像，以监测由所述荧光染料发射出的所述光，
其中所述一个或多个处理器被构造成控制所述成像装置使用可见光设定来产生所述工件的第二组图像，在所述可见光设定中，所述可见光源被激活，以便用可见光照射所述工件，所述成像装置通过监测从所述工件反射出的所述可见光，在相对于所述工件的相同的所述一个或多个预定位置处产生所述第二组图像，并且
其中所述一个或多个处理器被构造成基于所述第二组图像中所描绘的特征以及所述成像装置的所述一个或多个预定位置，将所述第二组图像映射到所述工件的计算机设计模型，并且所述一个或多个处理器基于所述第一组图像的分析和所述计算机设计模型，确定所述工件上的缺陷的地点。


2.根据权利要求1所述的检查系统，其特征在于，进一步包括存储器存储装置，其中所述一个或多个处理器被构造成在所述存储器存储装置中记录所述工件上的所述缺陷的所述地点。


3.根据权利要求1所述的检查系统，其特征在于，其中所述一个或多个处理器被构造成基于所述第一组图像的分析和所述计算机设计模型来确定所述工件上的所述缺陷的大小。


4.根据权利要求1所述的检查系统，其特征在于，其中所述一个或多个处理器被构造成控制所述可见光源和所述紫外线光源中的每一个的激活和去激活，以提供所述紫外线光设定和所述可见光设定。


5.根据权利要求1所述的检查系统，其特征在于，其中所述一个或多个处理器进一步被构造成通过测量超出指定阈值强度水平的所述第一组中的一个或多个图像内的光的荧光强度，来分析所述第一组图像，以识别所述第一组图像中的缺陷。


6.根据权利要求1所述的检查...

【专利技术属性】
技术研发人员：边霄，约翰·卡里吉亚尼斯，斯蒂芬尼·哈雷尔，史蒂文斯·布沙尔，马克西姆·博杜安·波略特，韦恩·格雷迪，大卫·斯科特·迪温斯基，伯纳德·帕特里克·布莱，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US