[發(fā)明專利]一種活塞桿表面顯微缺陷的光學檢測系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110658203A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王福亮
• 申請（專利權(quán)）人: 王福亮
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/89
• 代理公司: 43114 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 謝浪

本發(fā)明公開了一種活塞桿表面顯微缺陷的光學檢測系統(tǒng)，包括：相對且同軸設(shè)置的一對頂尖機構(gòu)；帶動所述頂尖機構(gòu)相向或反向運動以頂持或松開活塞桿的第一線性驅(qū)動機構(gòu)；獲取活塞桿表面圖像的線掃描相機；帶動所述線掃描相機沿所述活塞桿軸向移動的第二線性驅(qū)動機構(gòu)；帶動所述線掃描相機垂直靠近或遠離所述活塞桿的第三線性驅(qū)動機構(gòu)；驅(qū)動所述活塞桿自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。采用左右兩個頂尖機構(gòu)對活塞桿進行頂持，并通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)帶動活塞桿旋轉(zhuǎn)，通過第二線性驅(qū)動機構(gòu)帶動線掃描相機軸向移動，從而實現(xiàn)活塞桿外表面各處的掃描，實現(xiàn)了活塞桿表面的清晰成像目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于活塞桿表面檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測液壓活塞桿表面顯微缺陷的光學檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

液壓活塞桿是液壓缸的重要組成，其表面需要經(jīng)過精車、精磨、電鍍、拋光以后，才能實現(xiàn)與液壓缸套的完美配合，既能有足夠的間隙可以沿著軸向移動，又能通過密封圈實現(xiàn)高壓液壓油的密封。

然而，活塞桿在制造過程中，不可避免會出現(xiàn)各種表面缺陷，比如：在電鍍過程中，由于表面清洗不完全，殘留的灰塵導致鉻坑、麻點等缺陷，這些缺陷的尺寸，一般在10-500微米之間，這些顯微缺陷，將成為液壓油密封系統(tǒng)中的泄露通道，嚴重影響液壓缸的性能。為此，在液壓活塞桿的制造過程中，需要在電鍍拋光后，對活塞桿的表面進行檢測，確保表面的顯微缺陷數(shù)量在一定的范圍之內(nèi)。

目前，活塞桿表面顯微缺陷的檢測，主要依賴人工檢測。檢測工人將強光打在活塞桿表面，進行活塞桿表面質(zhì)量觀察，如果發(fā)現(xiàn)有黑點或者弱反光的情況，即判定為缺陷，并人工標記下來，缺陷的尺寸則依賴經(jīng)驗判斷。這種檢測方法的缺點在于：1)強光在光潔的活塞桿表面強烈反射形成炫光，對人眼有一定的傷害，長期工作，導致工人視力下降；2)缺陷的尺寸、類型無法定量測量，難以指導加工工藝的改進；3)人工檢測存在大量的漏檢，導致活塞桿質(zhì)量難以穩(wěn)定。

為此，有必要發(fā)展一種基于機器視覺的液壓活塞桿表面顯微缺陷的光學檢測方法及其系統(tǒng)。然而，常規(guī)的光學檢測方法和系統(tǒng)在液壓活塞桿表面顯微缺陷檢測中，面臨著幾方面的難題：1)活塞桿表面是精密加工的曲面，加工精度達到鏡面級，光照在表面形成強烈反射，普通的面陣列CCD相機容易飽和，難以實現(xiàn)活塞桿表面的清晰成像；2)液壓桿一般有900-2500mm長，直徑在50-150mm之間，常規(guī)的顯微缺陷檢測方法，難以實現(xiàn)活塞桿圓柱面的清晰成像。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述難題，本發(fā)明提出了一種液壓活塞桿表面顯微缺陷的光學檢測系統(tǒng)及方法。

為解決上述技術(shù)問題，本申請采用如下技術(shù)方案：

一種活塞桿表面顯微缺陷的光學檢測系統(tǒng)，包括：

相對且同軸設(shè)置的一對頂尖機構(gòu)；

帶動所述頂尖機構(gòu)相向或反向運動以頂持或松開活塞桿的第一線性驅(qū)動機構(gòu)；

獲取活塞桿表面圖像的線掃描相機；

帶動所述線掃描相機沿所述活塞桿軸向移動的第二線性驅(qū)動機構(gòu)；

帶動所述線掃描相機垂直靠近或遠離所述活塞桿的第三線性驅(qū)動機構(gòu)；以及，

驅(qū)動所述活塞桿自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。

進一步的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置于所述活塞桿下方的一對摩擦輪組、驅(qū)動所述摩擦輪組旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機，一對所述摩擦輪組之間形成有容置所述活塞桿的容置腔。

進一步的，還包括設(shè)置于所述活塞桿底部兩端的一對抬升機構(gòu)，所述抬升機構(gòu)包括支撐座和帶動所述支座座上下移動的第一頂升缸，所述支撐座的頂部設(shè)有用于容置所述活塞桿的槽體。

進一步的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)還包括驅(qū)動所述摩擦輪組上下移動以靠近或遠離所述活塞桿的第二頂升缸。