[发明专利]一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测设备和方法

权利要求书

1.一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测设备，包括设置在手套箱内的机械装置和两套图像采集装置及设置在手套箱外的图像处理系统，其特征是：所述机械装置包括自动给料和排序装置(2)、自动上料装置(3)、自动转运装置(4)、翻转和旋转装置(5)及定位装置(9)；所述自动给料和排序装置(2)用于将该燃料芯块(1)送给自动上料装置(3)；自动上料装置(3)接收燃料芯快(1)后上升将该燃料芯块(1)输送给自动转运装置(4)；自动转运装置(4)接收燃料芯块(1)后水平移动并将该燃料芯块(1)输送翻转和旋转装置(5)；翻转和旋转装置(5)接收燃料芯块(1)后按照一定的角度旋转，一套图像采集装置对旋转燃料芯块的外形尺寸和外侧面采集；图像采集装置完成采集后，翻转和旋转装置(5)再将燃料芯块输送给自动转运装置(4)，自动转运装置(4)继续水平移动并将燃料芯块输送给定位装置(9)，定位装置(9)接收采集后的燃料芯块(1)并将该燃料芯块(1)径向定位，另一套图像采集装置对定好位的燃料芯块(1)两端面进行图像采集；两套图像采集装置采集的图像均传输给图像处理系统，该图像处理系统用于对图像处理，并确定燃料芯块是否存在缺陷。

2.如权利要求1所述的一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测设备，其特征是：所述自动给料和排序装置(2)包括振动盘(22)和设置在振动盘(22)上圆形振动器(21)，圆形振动器(21)的顶部设有螺旋形通道，所述螺旋形通道的出口设置输送槽(23)，所述输送槽(23)的下端设有振动块(24)。

3.如权利要求2所述的一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测设备，其特征是：所述自动上料装置包括能够升降的槽型机构(25)，所述槽型机构(25)顶部设有平底槽，侧面从顶部向下开有大于燃料芯块直径小于输送槽(23)宽度的通槽，所述槽型机构(25)与自动给料和排序装置(2)中的输送槽(23)出口对应。

4.如权利要求3所述的一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测设备，其特征是：所述自动转运装置(4)包括能够上、下、左、右四个位置移动的转运机构(26)，所述转运机构(26)的两端及中部设有能够张开和闭合的夹爪(27、28、29)。

5.如权利要求4所述的一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测设备，其特征是：所述翻转和旋转装置(5)包括能够在上下两个位置来回翻转的翻转机构(31)、与翻转机构(31)配合并在翻转机构(31)的带动下能够旋转的旋转装置(32)、设置在旋转装置(32)内部能够左右开合的第一夹持机构(30)，第一夹持机构(30)的内侧面设有用于固定燃料芯块的伸缩式顶针；所述定位装置(9)包括第二夹持机构(35)及设置在第二夹持机构(35)的下端的升降机构(34)。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测设备，其特征是：所述两套图像采集装置包括高分辨率的三个相机，其中一个相机用于完成燃料芯块外形尺寸和外侧面图像采集，另外两个相机用于完成燃料芯块端面图像采集。

7.一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测方法，包括如下步骤：

1)利用自动给料和排序装置完成给料、利用自动上料装置完成上料、利用自动转运装置完成转运、利用翻转和旋转装置完成燃料芯块旋转；利用定位装置完成燃料芯块的径向定位；

2)利用两套图像采集装置分别对燃料芯块的外形尺寸和外侧面采集；

3)利用另一套图像采集装置对燃料芯块端面采集；

4)将两套图像采集装置采集到的图像分别传送给图像处理系统；

5)图像处理系统对图像处理，并区分燃料芯块好坏。

8.如权利要求7所述的一种燃料芯块外形尺寸和外观缺陷的检测方法，其特征是：在步骤5)中，所述图像处理包括对外形尺寸的处理，其步骤如下：

1)轮廓提取，边界识别；

2)上下边界均值相减得到图像分块外径像素；

3)对图像分块得到的外径再进行平均；

4)通过像素与标准样品尺寸关系计算得出芯块直径。