[發明專利]一種適用于高溫鍛件的光學檢測成像裝置

在審

• 申請號: 202011218083.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112393760A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 卞紹順;周鵬中;駱昊;陳修材;陳偉浩;顧揚;韓秀虹;盧中志;仲啟利
• 申請（專利權）人: 連云港杰瑞自動化有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D11/00;G03B17/56
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 汪清

本發明公開了一種適用于高溫鍛件的光學檢測成像裝置，包括檢測平臺、安裝支架、3D激光相機、制冷模塊、直線模組；所述安裝支架固定在檢測平臺上；所述直線模組固定在安裝支架上端；所述3D激光相機設置在直線模組上，所述直線模組用于驅動3D激光相機水平運動；所述3D激光相機用于采集鍛件的溫度和3D圖像；所述3D激光相機上設有制冷模塊，所述制冷模塊用于3D激光相機的散熱。本發明提高了光學檢測成像裝置在高溫鍛件環境下的系統穩定性和檢測精度。

技術領域

本發明屬于鍛造自動化技術領域，特別是一種適用于高溫鍛件的光學檢測成像裝置。

背景技術

鍛造是獲得機械產品毛坯的常用手段，是裝備制造業的基礎產業，而鍛件質量檢測是其中必不可少的工藝流程。在現有技術條件下，在非常高的溫度下進行生產時，多采用人工目視方法估測工件尺寸和鍛件缺陷，誤差較大，幾乎不能實現鍛件尺寸精度和表面質量的實時控制。等到工件恢復到室溫后再進行檢測，這些缺陷通常已經不能糾正，不得不作報廢處理，進而極大地延誤了生產、降低了效率。光學檢測成像作為一種新興的在線檢測手段，在分揀、機加、裝配等領域已得到一定應用，由于鍛件的高溫熱輻射對精密光學元器件的干擾，降低了檢測裝置的使用壽命和檢測精度，極大限制了光學檢測成像裝置在鍛造自動化領域的運用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于高溫鍛件的光學檢測成像裝置，以克服現有技術中無法在鍛件高溫生產過程中實時檢測鍛件尺寸精度和表面質量等問題。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種適用于高溫鍛件的光學檢測成像裝置，包括檢測平臺、安裝支架、3D激光相機、制冷模塊、直線模組；

所述安裝支架固定在檢測平臺上；所述直線模組固定在安裝支架上端；所述3D激光相機設置在直線模組上，所述直線模組用于驅動3D激光相機水平運動；所述3D激光相機用于采集鍛件的溫度和3D圖像；所述3D激光相機上設有制冷模塊，所述制冷模塊用于3D激光相機的散熱。

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：

(1)本發明的光學檢測成像裝置，采用線激光發射器與CMOS相機結合的3D成像形式，克服了常見的雙目相機易受鍛件高溫狀態下的紅外干擾的問題，提高了鍛件檢測的分辨率和檢測精度。

(2)常見的光學檢測形式檢測范圍與檢測精度成反比，檢測范圍越大，精度越低，本發明采用直線模組帶動3D激光相機水平運動的形式，在保證檢測精度不變的前提下提高了檢測的視野范圍和對不同規格鍛件的適應性。

(3)利用半導體制冷片的Peltier效應，當直流電通過兩種不同半導體材料串聯成的電偶時，在電偶的兩端分別吸收熱量和放出熱量，將吸收熱量端置于裝置內，放出熱量端置于裝置外，即可將裝置內熱量傳導到外部環境，實現裝置內部的制冷目的，提高光學檢測成像裝置在高溫鍛件環境下的系統穩定性和檢測精度。

(4)在檢測裝置內集成了紅外溫度傳感器，可以同步檢測鍛件的溫度，實現鍛造過程工件尺寸與溫度變化過程的監測與追溯。

附圖說明

圖1為一種適用于高溫鍛件的光學檢測成像裝置的結構示意圖。

圖2為圖1中3D激光相機的結構示意圖。

圖3為圖1中制冷模塊的結構示意圖。

各標號所代表的部件列表如下：

10、檢測平臺，20、安裝支架，30、3D激光相機，40、制冷模塊，50、直線模組，31、紅外溫度傳感器，32、CMOS相機，33、耐熱高透鏡片，34、隔熱層，35、罩殼，36、線激光發射器，37、控制電路板，38、通訊網口，41、散熱片,42、半導體制冷片，43、導熱片,44、導熱風扇。

具體實施方式