阅读说明：本技术 小口径长直管内壁缺陷检测装置 (Small-caliber long straight pipe inner wall defect detection device ) 是由 董文娟 吴金才 周师发 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：一种小口径长直管内壁缺陷检测装置,属于视觉检测技术领域。该小口径长直管内壁缺陷检测装置包括柱状光源座、中空探管和LED光源；柱状光源座套设在一中空探管上,中空探管用于将柱状光源座伸入工件内部不同高度位置；柱状光源座在侧壁设有第一开口,中空探管对应第一开口设有第二开口,第一开口和第二开口构成成像孔；绕成像孔在柱状光源座一侧布置有若干LED光源,对应成像孔,中空探管内设有平面反射镜。本发明能够在理想的照明状态下获取高均匀的图像,避免局部图像失真影响缺陷检测。(A device for detecting defects on the inner wall of a small-caliber long straight pipe belongs to the technical field of visual detection. The device for detecting the defects of the inner wall of the small-caliber long straight pipe comprises a columnar light source seat, a hollow probe and an LED light source; the columnar light source seat is sleeved on a hollow probe tube, and the hollow probe tube is used for extending the columnar light source seat into different height positions in the workpiece; the side wall of the columnar light source seat is provided with a first opening, the hollow probe tube is provided with a second opening corresponding to the first opening, and the first opening and the second opening form an imaging hole; a plurality of LED light sources are arranged on one side of the columnar light source seat around the imaging hole and correspond to the imaging hole, and a plane reflector is arranged in the hollow probe tube. The invention can obtain highly uniform images under an ideal illumination state and avoid the influence of local image distortion on defect detection.)

小口径长直管内壁缺陷检测装置

技术领域

本发明涉及的是一种视觉检测领域的技术，具体是一种小口径长直管内壁缺陷检测装置。

背景技术

现有柱体内壁缺陷检测特别是内壁表面缺陷检测方式多种多样，根据检测对象的不同采用不同的检测装置，如硬式内窥镜和光纤内窥镜等。但是硬式内窥镜一般采用同轴光源，照明效果不够理想，面对小口径长直管的内壁缺陷检测存在无法获取图像、获取图像局部失真等情况，而光纤内窥镜分辨率一般，检测图像不够清晰，无法实现高精度的检测。

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明由此而来。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种小口径长直管内壁缺陷检测装置，能够在理想的照明状态下获取高均匀的图像，避免局部图像失真影响缺陷检测。

本发明包括柱状光源座、中空探管和LED光源；柱状光源座套设在一中空探管上，中空探管用于将柱状光源座伸入工件内部不同高度位置；柱状光源座在侧壁设有第一开口，中空探管对应第一开口设有第二开口，第一开口和第二开口构成成像孔；绕成像孔在柱状光源座一侧布置有若干LED光源，对应成像孔，中空探管内设有平面反射镜，平面反射镜用于反射LED光源照在待测工件内壁上形成的反光。

在一些技术方案中，LED光源包括LED灯珠、印刷电路板和光源支架，LED灯珠与印刷电路板固定连接，印刷电路板固定在光源支架上，光源支架与柱状光源座通过销轴结构转动连接以调整LED光源照射方向，光源支架与柱状光源座通过顶丝定位锁定以固定调整好的LED光源照射方向。

优选地，成像孔沿一水平面上下对称设置并且沿一纵向面左右对称设置；进一步优选地，大致呈V型或U型。

优选地，平面反射镜与中空探管轴向呈45°夹角设置。

优选地，还设有旋转台，中空探管与旋转台上下布置；旋转台用于固定工件，带动工件以一定的速度旋转。

优选地，中空探管通过连接件与工业镜头连接，工业镜头与CCD相机连接。

优选地，连接件两端直径可调，方便不同尺寸型号中空探管与工业镜头对接；进一步优选地，连接件两端采用卡箍结构，通过锁紧螺母抱紧中空探管与工业镜头。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1)适合透明或不透明小口径长直管内壁缺陷检测，LED光源的照射角度可调，方便获取理想的照明效果；

2)与中空探管轴向呈45°夹角设置的平面反射镜将工件内壁反光反射至工业镜头，保证拍摄的图像无局部失真现象；

3)通过旋转工件获取工件内壁不同高度位置360°的图像，经拼接软件拼接得到360°展开图，由现有图像识别软件进行识别，缺陷尺寸识别的精度可提升至8μm，检测效率高；

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1中柱状光源座、中空探管和LED光源结构示意图；

图3为实施例1中柱状光源座和LED光源结构示意图；

图中：柱状光源座1；

LED光源2、LED灯珠21、印刷电路板22、光源支架23；

中空探管3、平面反射镜31；

工业镜头4、工业相机5、旋转台6、连接件7、插舌8、销轴9、顶丝10、成像孔11；

待测工件100。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述。

实施例1

如图1、图2和图3所示，本实施例包括：柱状光源座1、LED光源2、中空探管3、工业镜头4、工业相机5和旋转台6；中空探管3与旋转台6上下设置，中空探管3、工业镜头4和CCD相机5依次连接，柱状光源座1套设在中空探管3上并通过螺母锁紧；

柱状光源座1在侧壁设有第一开口，中空探管3对应第一开口设有第二开口，第一开口和第二开口构成成像孔11；绕成像孔11在柱状光源1一侧布置有若干LED光源2，对应成像孔11，中空探管3内设有平面反射镜31，平面反射镜31可以是平面玻璃反射镜，也可以是平面金属反射镜，平面反射镜31将LED光源2照射到待测工件100内壁上形成的反光反射向工业镜头4。

旋转台6用于固定待测工件100，带动工件以一定的速度高精度旋转，保证旋转的稳定性，有利于获取高质量的图像。

工业镜头4采用远心镜头，具有高分辨率、低畸变的成像效果，与本实施例小口径长直管的内壁缺陷检测场景匹配程度高；CCD相机5采用线阵CCD相机，可快速获取图像。

中空探管3和工业镜头4采用连接件7连接；连接件7两端直径可调，优选采用卡箍结构，通过锁紧螺母锁紧。

成像孔11大致呈V型或U型，沿一水平面上下对称设置并且沿一纵向面左右对称设置。

平面反射镜与中空探管轴向呈45°夹角设置；全部LED光源照射方向朝向待测工件内壁上同一区域。

LED光源2包括LED灯珠21、印刷电路板22和光源支架23，LED灯珠21与印刷电路板22固定连接，印刷电路板22固定在光源支架23上；光源支架23底部设有U型槽，柱状光源座1对应设有插舌8，插舌8置于光源支架23底部U型槽座中并通过销轴9连接转动以调整LED光源照射方向，光源支架23与柱状光源座1通过顶丝10定位锁定以固定调整好的LED光源照射方向。

本发明实施例在工作时，LED光源发射出光线，均匀的照射在被测工件内壁上，内壁上无缺陷的部分为镜面反射，而有缺陷的部分为非镜面反射，上述区域反光经平面反射镜反射到达工业镜头和线扫CCD相机中，在旋转台带动工件旋转的情况下获得柱体内壁360°展开图像，无缺陷部分镜面反射在图像上呈现亮区，而有缺陷的部分则会呈现暗区，对该图像进行识别可以完成内壁缺陷检测。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。