[发明专利]一种线材截面形状缺陷检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种线材截面形状缺陷检测系统及其检测方法，包括：光源单元，用以对线材截面进行不同角度的光源投影；投影区域，用以接受所述光源单元对线材截面直径投影的成像；采集单元，用以采集所述投影区域所形成投影成像的图像；计算单元，用以接收并计算处理所述采集单元所采集的图像。本发明不仅能够在线监控线材生产过程中的界面尺寸和形状变化，还能够通过形状差异监控线材表面发生的表面轮廓异常情况，为线材的在线安全生产提供一种质量事故防范手段。

技术领域

本发明涉及线材生产质量监测与控制领域，更具体地说，涉及一种线材截面形状缺陷检测系统及其检测方法。

背景技术

线材如钢丝、铜丝生产过程中，线材的直径是线材生产的一个关键指标，对线材直径进行测量，不仅能对产品的直径进行监控避免生产出超差产品，同时对于线材表面产生的具有尺寸异常的缺陷也具有监控作用，能够监控诸如磨损、夹杂和挂铅等缺陷。线材在生产过程中，不仅需要关注线材的直径尺寸，同时加工过程中还会产生一些表面缺陷，其中一些表面缺陷不光体现在外观颜色差异上，在截面尺寸也有异常变化。

最常见的直径测量方式是采用卡尺的测量方式，该方法在生产流水线来讲，只能用于抽检，无法形成在线监测方案。自动化测量装置如测径仪，只能完成线材直径测量功能，不能直接进行轮廓分析功能。

如专利申请号201610102999.X提供了一种基于FPGA的红外激光钢丝绳直径测量系统，利用红外激光作为检测光源，是一种非接触式测量，不需要像传统测量工具一样需要靠日常的维护来维持自身的固有精度，固有精度高。同时采用FPGA完成信号处理，提高了整个系统的整合度与测量效率。该专利只能同时测量一个方向的截面直径，同样原理的专利还有诸如专利申请号201620645276.X所提供的一种钢丝绳机器测量直径检测装置。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种线材截面形状缺陷检测系统及其检测方法，不仅能够在线监控线材生产过程中的界面尺寸和形状变化，还能够通过形状差异监控线材表面发生的表面轮廓异常情况，为线材的在线安全生产提供一种质量事故防范手段。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种线材截面形状缺陷检测系统，包括：

光源单元，用以对线材截面进行不同角度的光源投影；

投影区域，用以接受所述光源单元对线材截面直径投影的成像；

采集单元，用以采集所述投影区域所形成投影成像的图像；

计算单元，用以接收并计算处理所述采集单元所采集的图像。

所述光源单位为平行光光源组，包括第一光源、第二光源和第三光源。

所述投影区域为光幕，光幕与所述第一光源形成的夹角为135°，光幕与所述第二光源形成的夹角为90°，光幕与所述第三光源形成的夹角为45°。

所述采集单元为图像传感器。

所述计算单元为计算机，计算机与所述图像传感器相连。

另一方面，一种线材截面形状缺陷检测方法，包括以下步骤：

1)完成平行光光源组、光幕、图像传感器和计算机的布置；

2)将线材从平行光光源组的交叉光源位置处通过，使线材截面直径在光幕上形成不同方向的投影成像，图像传感器采集线材不同圆周方向上的直径边界投影；

3)计算机根据图像传感器采集的图像，检测图像中的目标边界；

4)检测线材直径边界的直线性与平行性，判断一次并计算直径；

5)计算机输出检测结果。