[發明專利]一種用于滾珠式操縱軟軸的檢測裝置

有效

• 申請號: 201710446445.6
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107271462B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 王明泉;張俊生;郝利華;李志鵬;丁杰
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01V5/00
• 代理公司: 廈門市天富勤知識產權代理事務所(普通合伙) 35244
• 代理人: 唐紹烈

本發明公開一種用于滾珠式操縱軟軸的檢測裝置，包括軟軸移送裝置、X射線掃描成像裝置、圖像采集處理裝置、控制裝置；X射線掃描成像裝置包括鉛房、X射線源、線陣探測器和軟軸導軌，鉛房底部和頂部分別安裝X射線源和線陣探測器，軟軸導軌由兩段組成，中間留下有縫隙，圖像采集處理裝置由工業計算機主機、顯示器構成，工業計算機主機通過通信電纜線與陣探測器相連，負責實時接收軟軸的X射線探測數據并在顯示器上顯示并進行圖像處理，完成軟軸鋼珠自動計數和位置標注，軟軸移送裝置用于軟軸在鉛房內部的軟軸導軌上的移動；控制裝置控制軟軸移送裝置的啟停、X射線掃描成像裝置的開關。本發明實現任意長軟軸的一次性成像和軟軸上珠子的自動計數。

技術領域

本發明屬于工業X射線無損探傷領域，涉及一種用于滾珠式操縱軟軸的檢測裝置。

背景技術

滾珠式操縱軟軸是操縱軟軸的一種，其中間的芯部滑桿作為運動和力的唯一傳遞機構，上下兩邊規則排列著兩排稱為“滾珠”的小鋼球，用來引導芯部滑桿的運動，同時降低運動時的摩擦阻力。滾珠式操縱軟軸通過圓形的金屬管和保護套把內部結構組裝起來，兩排滾珠隱藏不可見，為了確保組裝過程中沒有丟失任何一顆滾珠，需要用X射線透射成像的設備來檢測。

滾珠式操縱軟軸從外觀上來講是直徑約幾厘米左右、長度數十米的細長圓形軸狀物體，現有的滾珠操縱軟軸X射線檢測設備，如專利文獻號為CN205229070U和CN106546608A公開的檢測設備，把整根軟軸放置在直線導軌內，通過導軌上的移動鉛房不斷前進來完成一次檢測，具有設備結構復雜、體積巨大、操作繁瑣等缺點，同時機電控制精度要求高，實際應用中無法滿足需求。同時，現有檢測設備缺乏珠子的自動計數和位置標注功能，每次檢測后需要人工來查看并數珠子的個數，效率低下且結果容易人為漏計或重計，極大地限制了產品應用。

發明內容

針對檢測需求和現有設備的不足，本發明提供了一種用于滾珠式操縱軟軸的檢測裝置，實現滾珠式操縱軟軸內部鋼珠的自動檢測，提高工作效率。

本發明采用如下技術方案：

一種用于滾珠式操縱軟軸的檢測裝置，包括：軟軸移送裝置、X射線掃描成像裝置、圖像采集處理裝置、控制裝置；所述的X射線掃描成像裝置包括鉛房、X射線源、線陣探測器和軟軸導軌，鉛房底部和頂部分別安裝X射線源和線陣探測器，其中X射線源的射線輻射中心和線陣探測器的成像中心位于同一垂直軸線上，鉛房左右兩側的中間部位設置開口，開口處分別安裝有軟軸導軌供軟軸進出，所述的軟軸導軌由兩段組成，一段固定于鉛房內部左側開口處，一段固定于鉛房內部右側開口處，中間留下有縫隙，為軟軸在鉛房中行進時的X射線成像區域；所述圖像采集處理裝置由工業計算機主機、顯示器構成，其中，工業計算機主機通過通信電纜線與陣探測器相連，負責實時接收軟軸的X射線探測數據并在顯示器上顯示，同時對X射線探測數據進行圖像處理，完成軟軸鋼珠自動計數和位置標注，實現軟軸鋼珠的自動檢測；所述的軟軸移送裝置用于軟軸在鉛房內部的軟軸導軌上的移動；所述的控制裝置用于控制軟軸移送裝置的啟停、X射線掃描成像裝置的開關。

所述的工業計算機主機對X射線探測數據進行圖像處理包括如下步驟：

(1)、獲取軟軸的原始圖像，同時復制一幅圖像記為f(x，y)；

(2)、使用固定閾值T₁將f(x，y)二值化，提取軟軸成像區域，得到圖像B(x，y)；

(3)、在垂直方向上對B(x，y)中的軟軸區域進行縮小操作，第一次縮小為原來的80％，得到圖像B₁(x，y)，第二次縮小為原來的30％，得到圖像B₂(x，y)，使用圖像B₁(x，y)減去圖像B₂(x，y)，得到圖像M(x，y)；

(4)、使用垂直的直線型結構元素對f(x，y)進行膨脹運算，得到圖像g(x，y)，再對g(x，y)設定固定閾值T₂對進行二值化處理，得到圖像R(x，y)；