[發明專利]一種基于X射線的輪轂檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 201310342862.8
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103424416A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 黃茜;吳元
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及一種X射線缺陷檢測技術，具體涉及一種基于X射線的輪轂檢測系統及其檢測方法，本發明是一種通過射線增強器和射線源獲取輪轂圖像，并通過輪轂工位數據庫及輪型識別實現圖像拍攝工位的自動選擇的系統及其方法。

背景技術

目前，在輪轂鑄件生產中常采用X射線圖像檢測系統進行缺陷檢測，即通過X射線源和射線增強器，獲取輪轂的射線圖像進行缺陷檢測分析。受圖像增強器拍攝面積的限制，對一個輪轂，通常需要在正面、側面各拍3至9幅不等的圖像，才能將輪轂的所有部位都檢測到。在現有輪轂缺陷檢測系統中，射線增強器和輪轂均需要移動到合適位置，以便獲得輪轂各部位的射線圖像。現有缺陷檢測系統中，不能通過計算機自動判斷輪轂拍攝部位，以及根據相應部位按照設定值，調整射線源的電壓和電流參數，只能由操作員根據實時射線圖像進行主觀視覺判斷，手動調節輪轂拍攝部位，并手工設定射線源電壓和電流參數，獲得期望拍攝的工位及一定光源強度下的輪轂射線圖像，使得人眼可以清楚檢測輪轂關鍵部位是否存在缺陷。這樣操作者在流水線上檢測缺陷時，每一個輪轂均需根據待檢部位手動調節增強器和輪轂位置，并根據需要隨時改變射線源強度，即電流電壓參數，操作繁瑣；其次穩定性差，手工調節難以保證輪轂所有關鍵部位都能完整經過檢測，有可能因人為疏忽造成某部位漏檢；更重要的是這種手工調節方法無法進行后續的全自動檢測，因圖像的自動識別檢測算法依賴于所設定的工位值，以及自動提供的射線源參數。

現有的輪轂缺陷檢測系統均采用PLC控制系統，既控制機械運動又調節射線源強度。PLC對機械的運動控制包括：輪轂移動、轉動，增強器平移和擺動，對射線源控制包括：射線源電壓和電流的開啟和關閉、電壓電流參數調節，以及非法狀態的報警。現有的PLC控制系統均是通過控制面板上的按鈕、旋鈕及觸摸屏，手動控制機械運動及射線源強度的調節。本發明定義輪轂拍攝工位為涉及上述輪轂拍攝部位的控制參數，包括輪轂平移距離、C型臂平移距離、C型臂擺臂角度和射線源強度，將檢測輪轂所需的所有工位參數，由操作者對新型號的輪轂一次性設定，輸入給上位機系統，由輪轂型號數據庫保存不同型號輪轂檢測工位數據，再由上位機圖像檢測系統與下位機PLC控制系統連接通信，并在輪轂檢測時由上位機發送相應命令控制PLC，實現對輪轂拍攝部位參數的自動調節，取代在每一個拍攝位置對所有參數的手工操作調整，半自動方式只需操作者確定是否進行下一工位的檢測，無需再關心下一工位的參數調節，這樣不僅大大降低了使用設備的技術要求和熟練程度，也從技術角度保證了不會出現漏檢部位，同時也為輪轂全自動檢測提供了必要的技術措施。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點和不足，提供一種基于X射線的輪轂檢測系統，該系統是一種操作方便簡單的輪轂檢測工位自動控制系統，通過事先通過數據庫保存不同型號輪轂需要檢測部位的一系列工位數據及型號信息，在系統工作時，根據檢測輪轂型號在數據庫中提取相應工位參數發送給PLC，實現系統自動控制輪轂檢測部位。

本發明的另一目的在于提供一種實現基于X射線的輪轂檢測系統的檢測方法，該方法啟動工作后，由上位機圖像檢測系統自動控制下位機PLC控制系統實現輪轂移動及檢測部位工位控制，盡管射線圖像缺陷判斷仍由人工進行，但操作者僅需在上位機系統上對檢測系統的運動發出指令，其余所有PLC控制命令均由上位機系統自動完成，大大提高工作效率及減少工作量。

本發明的首要目的通過下述技術方案實現：一種基于X射線的輪轂檢測系統，包括上位機即PC機、下位機、射線源、射線增強器、高壓發生器和CCD圖像傳感器，所述射線源、下位機、上位機、射線增強器、CCD圖像傳感器和高壓發生器通過連接線依次連接；所述上位機中設有缺陷檢測半自動工作系統，所述下位機中設有PLC機械控制系統、PLC高壓控制系統、手動控制面板、輪轂進倉傳送區、型號識別區、射線房工位控制區和輪轂出倉區。所述手動控制面板分別與所述PLC高壓控制系統、PLC機械控制系統連接，所述PLC高壓控制系統與所述高壓發生器連接。

所述缺陷檢測半自動工作系統包括高壓控制模塊、射線圖像采集模塊、工位管理模塊、輪轂進倉線程控制模塊、輪轂檢測線程控制模塊，所述工位管理模塊包括型號識別圖像采集模塊、工位數據庫和型號匹配模塊。所述型號識別圖像采集模塊和所述CCD圖像傳感器連接，所述射線圖像采集模塊與所述射線增強器連接，所述輪轂進倉線程控制模塊和輪轂檢測線程控制模塊與所述PLC機械控制系統連接，所述高壓控制模塊和所述PLC高壓控制系統連接。

本發明的另一目的通過下述技術方案實現：上述上位機還包括用戶輸入設備，所用輸入設備為鼠標和鍵盤。