杨水山,何永辉,吴振平

(宝山钢铁股份有限公司中央研究院,上海 201999)

智能制造推进了信息技术与制造业的深度融合,机器视觉检测技术与传统自动化技术结合为其提供了有力支撑,在自动化大生产中改变了传统以人工视觉为主的质量检测与控制局面[1-2]。

小方坯做为线材成品的中间产品,其表面裂纹、结疤缺陷会延伸后续产品,影响最终产品的使用性能[3]。该类缺陷需要进行严格控制,经过修磨后才可以继续加工。目前,小方坯、圆坯的近表缺陷仍以人工检测为主,暗室内人工观察低速运行、紫外灯照射被磁化的小方坯表面,存在工作环境恶劣、效率低、漏检风险高等问题[4]。

为此,开发了基于荧光成像的自动化表面缺陷检测系统。在小方坯精整线增加磁化装置、表面图像采集与处理模块,通过荧光磁粉成像对近表面的细微裂纹进行显现和放大,采用机器视觉技术进行缺陷的分析和处理,将检测结果进行输出、保存和利用,实现自动化缺陷检测与控制。

1 系统设计及实现

1.1 系统架构及原理

检测系统架构如图1所示,核心分成两个模块:小方坯表面磁化模块和机器视觉检测模块。小方坯表面磁化模块负责将小方坯表面磁化并喷淋磁粉液,在缺陷区域磁粉液中磁粉颗粒会产生聚集;机器视觉检测模块完成小方坯表面形态的图像采集、处理和输出。

图1 检测系统架构示意图

1.2 磁化装置设计及实现

荧光磁粉探伤由于其较高的检测灵敏度、缺陷易于识别等优势,广泛应用于铁磁性材料表面和近表面缺陷的检查,借助小方坯缺陷部位能够进行磁粉聚集,可以检测和定位缺陷。……