一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法技术

本发明专利技术一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，是利用线阵相机的高速刷新和连续拍摄特性，针对大尺寸平整铸件在工业X光无损检测过程原CNC检测方式效率低下的问题，通过线阵相机快速拍摄被检测大尺寸平整铸件的连续完整表面图片，将铸件的完整表面图片发送到线阵相机图像处理单元，线阵相机图像处理单元自动计算并CNC编程，运动控制单元接收到CNC程序并控制X光检测平台和X光采集设备摄取X光图，发送给X光图像处理单元。本发明专利技术省去了由操作人员手动进行CNC编程的繁复操作和冗长耗时，无需人工干预即可自动而快速地完成大尺寸平整铸件的工业X光无损检测，极大地提高了检测效率。极大地提高了检测效率。极大地提高了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法


[0001]本专利技术涉及X射线检测
，具体涉及一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法。

技术介绍

[0002]利用工业X光无损检测来检测工业铸件越来越被铸造工厂和其上下游客户所认可，是提高产品质量和完善品控的高效方法。工业X光无损检测主要是应用X光的特殊穿透性，在不破坏铸件本身的前提下，由操作人员控制X光检测机构移动并照射铸件不同部位，获得铸件的透视X光图像，最后依据X光图像判断铸件是否存在内部质量缺陷。
[0003]随着产品产量的提升，操作人员控制X光检测机构运动进行无损检测的方法极大的限制了检测效率。后来有人提出了利用CNC编程检测位置，由运动控制单元控制X光检测机构移动并获取X光图像，一定程度上提高了批量检测相同造型或型号的铸件的检测效率。
[0004]CNC编程的X光无损检测方法需要针对不同造型铸件提前编制专用的CNC程序。需要由操作人员控制X光检测机构移动到检测位置，再记录此检测位置，重复上述操作完成CNC编程。随着铸件造型或型号增多，编制不同的CNC程序需要占用大量的人员和时间；铸件尺寸越大，编制一次专用CNC程序的耗时也就越长。对于大尺寸平整铸件而已，一次手动CNC编程需要的时间更是长达数十分钟。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中的不足之处，本专利技术提供一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，其极大的提高了大尺寸平整铸件的检测效率。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0007]一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，其特征在于：采用由线阵相机、线阵相机图像处理单元、运动控制单元、X光采集设备、X光检测平台、X光图像处理单元构成的检测系统，
[0008]包括以下步骤，
[0009]S1、将被检测大尺寸平整铸件放置到工业X光检测平台上，运动控制单元开始控制线阵相机按照预定的方向从被检测大尺寸平整铸件的一侧移动到另一侧；
[0010]S2、线阵相机同步开始拍摄被检的大尺寸平整铸件的连续完整表面图片；
[0011]S3、线阵相机将摄取的图片传输到线阵相机图像处理单元中，合成完整的大尺寸平整铸件的连续完整表面图片；
[0012]S4、线阵相机图像处理单元根据从运动控制单元接收到的坐标参数信息，计算出单次检测视野的最小检测网格；
[0013]S5、线阵相机图像处理单元自动识别完整表面图片中被检大尺寸平整铸件的全部
检测区域，并在大尺寸平整铸件的完整表面图片上划分检测网格，每个网格对应一个X光图像检测视野的位置；
[0014]S6、线阵相机图像处理单元根据划分的检测网格，自动CNC编程，并将生成的CNC程序发送给运动控制单元；
[0015]S7、运动控制单元接收到CNC程序后，控制X光检测平台移动，并通知X光采集设备摄取X光图像；
[0016]S8、X光采集设备将摄取到的X光图实时发送给X光图像处理单元；在图像处理单元上呈现X光检测图像，供操作人员判断铸件是否存在质量缺陷，完成检测。
[0017]进一步地，在重复检测相同型号批次的铸件时，可直接调用经过步骤S1
‑
S6生产的程序。
[0018]进一步地，步骤S5中可替代的由人工选择所有需要检查的检测网格，线阵相机图像处理单元再根据选择结果自动CNC编程，并将编好的程序发送给运动控制单元。
[0019]进一步地，所述X光检测平台包括用于设置X光采集设备的C型臂、用于控制C型臂升降滑轨、用于承载工件的水平滑轨，所述C型臂的对称中部设置于所述升降滑轨上，所述水平滑轨沿所述C型臂的对称中线设置，所述水平滑轨上设置有转台。
[0020]进一步地，所述X光采集设备包括设置于所述C型臂一端的X光源发生器、设置于所述C型臂另一端的平板探测器，且所述X光源发生器与所述平板探测器正对设置，所述线阵相机与所述X光源发生器同轴上下重叠放置。
[0021]进一步地，步骤S6的自动编程转换算法过程如下，
[0022]①
测量并得到工件表面侧到X光采集设备中X光发生器或线阵相机前端表面的距离，记为物距f；线阵相机垂直方向匀速移动扫描摄取得到大尺寸平整铸件表面图片，图片像素尺寸为px、py；X光采集设备焦距已知记为F；
[0023]②
计算在当前物距条件下X光采集设备有效采集成像视野对应的大尺寸平整铸件表面区域的边长(mm)，记为水平长度L
x
和垂直长度L
y
：
[0024][0025][0026]其中：R为X光多图检测时要求的塔接区域比例；l
0x
和l
0y
分别为X光采集设备的感应器水平尺寸和垂直尺寸(mm)；
[0027]L
x
、L
y
即为CNC编程中单次检测网格对应的大尺寸平整铸件单次检测区域的实际边长(mm)；
[0028]③
已知的线阵相机的有效(最大)扫描成像视野角度α由线阵相机传感器及参数决定，一旦线阵相机传感器参数固定，角度α即为已知固定值；线阵相机有效扫描成像有效视窗边长(mm)，记为水平长度l
1x
和垂直长度l
1y
(线阵相机垂直方向运行行程l
1y
由检测平台机构尺寸决定,已知的常量)，线阵相机摄取的大尺寸平整铸件表面图片尺寸已知为p
x
、p
y
；计算像素(pixel)
‑
长度(mm)转换系数γ
x
和γ
y
：
[0029][0030][0031]④
计算线阵相机扫描得到的大尺寸平整铸件图片上标记的最小单元网格的像素尺寸为G
x
、G
y
：
[0032]G
x
＝L
x
×
γ
x
[0033]G
y
＝L
y
×
γ
y
[0034]⑤
以线阵相机摄取的大尺寸平整铸件表面图片左上角为像素坐标系原点(0，0)，大尺寸平整铸件表面图片的下边缘中间像素坐标(x
org
，y
org
)对应实际检测平台的运动坐标系原点；大尺寸平整铸件表面图片上单个网格的中心点像素坐标(x
i
，y
i
)相对于原点像素坐标(x
org
，y
org
)的偏移，即为X光检测平台的在实际运动坐标系中的偏移距离；根据像素坐标系与实际运动坐标系的映射关系，计算CNC编程中单个CNC点位的运动位置的电机运动参数(水平方向运动参数D
x(i)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，其特征在于：采用由线阵相机、线阵相机图像处理单元、运动控制单元、X光采集设备、X光检测平台、X光图像处理单元构成的检测系统，包括以下步骤，S1、将被检测大尺寸平整铸件放置到工业X光检测平台上，运动控制单元开始控制线阵相机按照预定的方向从被检测大尺寸平整铸件的一侧移动到另一侧；S2、线阵相机同步开始拍摄被检的大尺寸平整铸件的连续完整表面图片；S3、线阵相机将摄取的图片传输到线阵相机图像处理单元中，合成完整的大尺寸平整铸件的连续完整表面图片；S4、线阵相机图像处理单元根据从运动控制单元接收到的坐标参数信息，计算出单次检测视野的最小检测网格；S5、线阵相机图像处理单元自动识别完整表面图片中被检大尺寸平整铸件的全部检测区域，并在大尺寸平整铸件的完整表面图片上划分检测网格，每个网格对应一个X光图像检测视野的位置；S6、线阵相机图像处理单元根据划分的检测网格，自动CNC编程，并将生成的CNC程序发送给运动控制单元；S7、运动控制单元接收到CNC程序后，控制X光检测平台移动，并通知X光采集设备摄取X光图像；S8、X光采集设备将摄取到的X光图实时发送给X光图像处理单元；在图像处理单元上呈现X光检测图像，供操作人员判断铸件是否存在质量缺陷，完成检测。2.根据权利要求1所述的一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，其特征在于：在重复检测相同型号批次的铸件时，可直接调用经过步骤S1
‑
S6生产的程序。3.根据权利要求1所述的一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，其特征在于：步骤S5中可替代的由人工选择所有需要检查的检测网格，线阵相机图像处理单元再根据选择结果自动CNC编程，并将编好的程序发送给运动控制单元。4.根据权利要求1所述的一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，其特征在于：所述X光检测平台包括用于设置X光采集设备的C型臂、用于控制C型臂升降滑轨、用于承载工件的水平滑轨，所述C型臂的对称中部设置于所述升降滑轨上，所述水平滑轨沿所述C型臂的对称中线设置，所述水平滑轨上设置有转台。5.根据权利要求4所述的一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，其特征在于：所述X光采集设备包括设置于所述C型臂一端的X光源发生器、设置于所述C型臂另一端的平板探测器，且所述X光源发生器与所述平板探测器正对设置，所述线阵相机与所述X光源发生器同轴上下重叠放置。6.根据权利要求1所述的一种基于线阵相机自动CNC编程实现工业X光无损检测大尺寸平整铸件的检测方法，其特征在于：步骤S6的自动编程转换算法过程如下，
①
测量并得到工件表面侧到X光采集设备中X光发生器或线阵相机前端表面的距离，记为物距f；线阵相机垂直方向匀速移动扫描摄取得到大尺寸平整铸件表面图片，图片像素尺
寸为px、py；X光采集设备焦距已知记为F；
②
计算在当前物距条件下X光采集设备有效采集成像视野对应的大尺寸平整铸件表面区域的边长(mm)，记为水平长度L
x
和垂直长度L
y
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘攀，
申请(专利权)人：重庆日联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：