一种热态方坯上角裂缺陷的成像系统及其调整方法与流程

本发明涉及方坯表面缺陷自动检测应用技术，更具体地说，涉及一种热态方坯上角裂缺陷的成像系统及其调整方法。

背景技术：

1、边裂、角裂和结疤是钢坯表面的主要缺陷，如果不进行处理会流转并遗留到后道工序产品，这些缺陷是影响最终产品使用性能的严重缺陷。目前热态条件缺陷检测采用传统的人工抽检的方法，人工观察需要放低速度，并且做好热防护，该工况条件下，检测条件对人工件非常不友好，检测人员仍难以有效发现缺陷，缺陷漏检时有发生。

2、针对热态方坯角裂、边裂缺陷检测，目前未有成熟的检测技术，现有的技术和专利(中国专利申请号201711466112.6、201811551639.3、201810360376.1)提供了在相关领域的角裂缺陷磁化和缺陷显现手段，最终缺陷检测还是人工目视检测为主，针对连续生产、检测对象缺陷形态复杂的钢坯检测难以实现自动检测和识别，而且检测需要在冷态下进行，热态条件自动检测不具有适用性。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种热态方坯上角裂缺陷的成像系统及其调整方法，以代替人工抽检，弥补不能在线、高效率进行在线缺陷检测的不足，同时还能检测方坯上全部角裂缺陷，避免缺陷后向传递。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种热态方坯上角裂缺陷的成像系统，包括：

4、图像传感器，设于方坯的正上方，用以获取所述方坯上的棱角位置图像；

5、同轴光源，设于所述方坯的上方，所述同轴光源的入射方向与所述图像传感器的光轴平行；

6、侧场照明光源，设于所述方坯的侧部，所述侧场照明光源的光源长度与所述方坯的长度方向一致，所述侧场照明光源的光源入射角与在所述方坯的平面上反射的出射角之间形成夹角。

7、较佳的，所述方坯设于v型辊道上；

8、所述方坯的截面为正方形；

9、所述方坯上的任一菱角正对所述图像传感器的光轴。

10、较佳的，所述成像系统还包括反射镜；

11、所述反射镜通过支架设于所述方坯的侧部，与所述侧场照明光源相对设置。

12、较佳的，所述图像传感器、所述同轴光源和所述侧场照明光源均设于热防护箱体内；

13、所述热防护箱体内还配有冷却装置、温度监控模块。

14、较佳的，所述图像传感器、所述同轴光源和所述侧场照明光源上均还连有电源。

15、较佳的，所述侧场照明光源的光源入射角与在所述方坯的平面上反射的出射角之间形成夹角大于90°。

16、较佳的，所述同轴光源采用环形光源。

17、较佳的，所述侧场照明光源采用矩形照明光源。

18、较佳的，所述反射镜采用耐高温玻璃镜片。

19、本发明第二方面提供了一种采用所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统的调整方法，包括以下步骤：

20、s1、通过观察所述图像传感器采集图像的亮度，关闭所述侧场照明光源；打开所述同轴光源，调整所述同轴光源的电源，使得所述同轴光源的发光亮度满足所述图像传感器在设定曝光时间条件下，图像背景亮度满足要求；

21、s2、关闭所述同轴光源，同时打开所述侧场照明光源，通过观察所述侧场照明光源的照射角度，并通过调整所述反射镜的角度，实现光源对所述方坯的入射角的对称性照明；

22、s3、打开所述同轴光源和所述侧场照明光源，观察图像亮度的对称性和均匀性，调整所述侧场照明光源的电源，实现所述方坯上的棱角两侧图像亮度对称。

23、本发明所提供的一种热态方坯上角裂缺陷的成像系统及其调整方法，基于热态方坯角裂成像，提出一种成像方案，考虑了侧光对角裂成像的有效性、箱体热防护、光源亮度的稳定性。该设计将光源和图像传感器集成到一个防护箱内，提高了系统的集成度，增加系统的热防护效率，降低系统的维护强度；具有较强的实用性和很好的应用效果。

技术特征：

1.一种热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于：所述方坯设于v型辊道上；

3.根据权利要求1所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于：所述成像系统还包括反射镜；

4.根据权利要求1所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于：所述图像传感器、所述同轴光源和所述侧场照明光源均设于热防护箱体内；

5.根据权利要求4所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于：所述图像传感器、所述同轴光源和所述侧场照明光源上均还连有电源。

6.根据权利要求1所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于：所述侧场照明光源的光源入射角与在所述方坯的平面上反射的出射角之间形成夹角大于90°。

7.根据权利要求1所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于：所述同轴光源采用环形光源。

8.根据权利要求1所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于：所述侧场照明光源采用矩形照明光源。

9.根据权利要求3所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统，其特征在于：所述反射镜采用耐高温玻璃镜片。

10.一种采用如权利要求1-9之一所述的热态方坯上角裂缺陷的成像系统的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种热态方坯上角裂缺陷的成像系统及其调整方法，包括：图像传感器，设于方坯的正上方，用以获取所述方坯上的棱角位置图像；同轴光源，设于所述方坯的上方，所述同轴光源的入射方向与所述图像传感器的光轴平行；侧场照明光源，设于所述方坯的侧部，所述侧场照明光源的光源长度与所述方坯的长度方向一致，所述侧场照明光源的光源入射角与在所述方坯的平面上反射的出射角之间形成夹角。本发明以代替人工抽检，弥补不能在线、高效率进行在线缺陷检测的不足，同时还能检测方坯上全部角裂缺陷，避免缺陷后向传递。技术研发人员：杨水山,吴振平,何永辉,夏杨青,石桂芬,彭铁根,梁爽受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1