[发明专利]硬质合金顶锤在线无损检测的方法和装置

说明书

本发明公开了一种硬质合金顶锤无损检测的方法和装置，包括终端处理单元、近红外摄像单元、近红外照明单元和报警单元，所述近红外摄像单元、近红外照明单元和报警单元均与终端处理单元相连接；所述近红外照明单元包括激光器、激光器保护罩和移动平台，激光器与终端处理单元相连接，激光器位于激光器保护罩内，激光器保护罩、近红外摄像单元安装在移动平台上。本发明采用分块提取顶锤工作区域的方法，去除非工作区域对检测结果的影响和节约算法时间，提高了检测和识别速度快，保证了高硬质合金顶锤在线检测的速度要求；巧妙地利用灰尘、颗粒等与顶锤裂纹的近红外光散射特性不同，通过设置阈值实现杂质干扰的快速剔除，提高了检测精度高。

技术领域

本发明涉及光学测量的技术领域，具体涉及一种硬质合金顶锤在线无损检测的方法和装置。

背景技术

在超硬材料合成过程中，硬质合金顶锤是超硬材料合成中一项重要的材料，它起着传递高压的角色。由于六面体合成压机工作在高温高压环境下，因此在反复使用后会造成单个顶锤破裂现象，当带伤的顶锤不被及时发现，再次使用时就可能造成其它五只顶锤由于一边压力缺失而形成挤锤现象，严重的将会发生粉碎性断裂即产生爆炸。发生爆炸事故时会损坏其它部位顶锤及部件，甚至造成人身危害，给生产带来了巨大经济损失。因此，破裂顶锤的及时检出就显得至关重要。

目前，在超硬材料合成企业内都是采用一次合成结束后由合成工人拿着锋利的锯条在顶锤上来回滑动来检测顶锤是否有裂纹，这种方法检测时间长，而且常常受到技术工人人为因素影响，给生产带来了安全隐患。由科研人员利用声音、应力变化等提出了相应的检测方法和装置，可以有效消除人为因素的干扰，提高了检测效率和可靠性。这方面的技术方案包括：中国发明专利申请“硬质合金顶锤的无损检测方法”（公开号CN102147301A）提出了通过对硬质合金顶锤施加外载，模拟工况条件下受力，测量内部应力分布情况来检测盒指导生产。中国实用新型专利申请“一种超硬材料合成中顶锤裂纹检测装置”（授权公告号CN204679404U）设计了一种新的顶锤裂纹检测装置，可以有效解决顶锤阴面裂纹不易发现等问题。

但是在实际生产中，现有的检测装置和方法经常会受到干扰，使得硬质合金顶锤无损检测方法面临着以下主要问题：

（1）图像干扰因素多。在实际生产中，顶锤工作时不仅处于一个狭小的空间，而且还处于高温高压干扰大的环境中，这样使得一般的检测方法和技术容易受到干扰。

（2）检测速度和精度要求。由于生产工作有六个顶锤，而且检测的损伤经常是裂纹，因此对于检测与识别方法的速度有很高的要求，一般的目标检测和识别方法不能同时满足在线高速度和高精度的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硬质合金顶锤在线无损检测的方法和装置，其原理简单、自动化程度高、检测速度快、检测精度高，可以实时的检测顶锤工作面上的裂纹。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种硬质合金顶锤无损检测装置，包括终端处理单元、近红外摄像单元、近红外照明单元和报警单元，所述近红外摄像单元、近红外照明单元和报警单元均与终端处理单元相连接；所述近红外照明单元包括激光器、激光器保护罩和移动平台，激光器与终端处理单元相连接，激光器位于激光器保护罩内，激光器保护罩、近红外摄像单元安装在移动平台上。

所述近红外摄像单元包括近红外相机、镜头和相机保护罩，近红外相机与终端处理单元相连接，镜头安装在近红外相机上，镜头通过固定架固定在相机保护罩上，近红外相机和镜头设置在相机保护罩内。

所诉移动平台设置在金刚石加工平台上，移动平台由固定部分和旋转部分组成，近红外摄像单元安装在固定部分上，激光器安装在旋转部分上。

所述近红外摄像单元、激光器和激光器保护罩均至少设有3个，激光器保护罩固定在相机保护罩上。

所述近红外摄像单元、激光器和激光器保护罩设有3个，激光器保护罩和相机保护罩均匀分布的固定在移动平台的外圆周上。