[发明专利]一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置

说明书

本发明公开一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置，包括软轴移送装置、X射线扫描成像装置、图像采集处理装置、控制装置；X射线扫描成像装置包括铅房、X射线源、线阵探测器和软轴导轨，铅房底部和顶部分别安装X射线源和线阵探测器，软轴导轨由两段组成，中间留下有缝隙，图像采集处理装置由工业计算机主机、显示器构成，工业计算机主机通过通信电缆线与阵探测器相连，负责实时接收软轴的X射线探测数据并在显示器上显示并进行图像处理，完成软轴钢珠自动计数和位置标注，软轴移送装置用于软轴在铅房内部的软轴导轨上的移动；控制装置控制软轴移送装置的启停、X射线扫描成像装置的开关。本发明实现任意长软轴的一次性成像和软轴上珠子的自动计数。

技术领域

本发明属于工业X射线无损探伤领域，涉及一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置。

背景技术

滚珠式操纵软轴是操纵软轴的一种，其中间的芯部滑杆作为运动和力的唯一传递机构，上下两边规则排列着两排称为“滚珠”的小钢球，用来引导芯部滑杆的运动，同时降低运动时的摩擦阻力。滚珠式操纵软轴通过圆形的金属管和保护套把内部结构组装起来，两排滚珠隐藏不可见，为了确保组装过程中没有丢失任何一颗滚珠，需要用X射线透射成像的设备来检测。

滚珠式操纵软轴从外观上来讲是直径约几厘米左右、长度数十米的细长圆形轴状物体，现有的滚珠操纵软轴X射线检测设备，如专利文献号为CN205229070U和CN106546608A公开的检测设备，把整根软轴放置在直线导轨内，通过导轨上的移动铅房不断前进来完成一次检测，具有设备结构复杂、体积巨大、操作繁琐等缺点，同时机电控制精度要求高，实际应用中无法满足需求。同时，现有检测设备缺乏珠子的自动计数和位置标注功能，每次检测后需要人工来查看并数珠子的个数，效率低下且结果容易人为漏计或重计，极大地限制了产品应用。

发明内容

针对检测需求和现有设备的不足，本发明提供了一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置，实现滚珠式操纵软轴内部钢珠的自动检测，提高工作效率。

本发明采用如下技术方案：

一种用于滚珠式操纵软轴的检测装置，包括：软轴移送装置、X射线扫描成像装置、图像采集处理装置、控制装置；所述的X射线扫描成像装置包括铅房、X射线源、线阵探测器和软轴导轨，铅房底部和顶部分别安装X射线源和线阵探测器，其中X射线源的射线辐射中心和线阵探测器的成像中心位于同一垂直轴线上，铅房左右两侧的中间部位设置开口，开口处分别安装有软轴导轨供软轴进出，所述的软轴导轨由两段组成，一段固定于铅房内部左侧开口处，一段固定于铅房内部右侧开口处，中间留下有缝隙，为软轴在铅房中行进时的X射线成像区域；所述图像采集处理装置由工业计算机主机、显示器构成，其中，工业计算机主机通过通信电缆线与阵探测器相连，负责实时接收软轴的X射线探测数据并在显示器上显示，同时对X射线探测数据进行图像处理，完成软轴钢珠自动计数和位置标注，实现软轴钢珠的自动检测；所述的软轴移送装置用于软轴在铅房内部的软轴导轨上的移动；所述的控制装置用于控制软轴移送装置的启停、X射线扫描成像装置的开关。

所述的工业计算机主机对X射线探测数据进行图像处理包括如下步骤：

(1)、获取软轴的原始图像，同时复制一幅图像记为f(x，y)；

(2)、使用固定阈值T₁将f(x，y)二值化，提取软轴成像区域，得到图像B(x，y)；

(3)、在垂直方向上对B(x，y)中的软轴区域进行缩小操作，第一次缩小为原来的80％，得到图像B₁(x，y)，第二次缩小为原来的30％，得到图像B₂(x，y)，使用图像B₁(x，y)减去图像B₂(x，y)，得到图像M(x，y)；

(4)、使用垂直的直线型结构元素对f(x，y)进行膨胀运算，得到图像g(x，y)，再对g(x，y)设定固定阈值T₂对进行二值化处理，得到图像R(x，y)；