[发明专利]一种球形燃料元件自动外观检测装置

说明书

本发明涉及一种球形燃料元件自动外观检测装置，包括上料机构、初检工位、输送机构、复检工位、分选机构并依次连接；待测工件由上料机构推送到初检工位，对面积大但深度比较浅的缺陷进行检测；再通过输送机构推送至复检工位，对面积小但深度比较大的缺陷进行检测；完成检测后，通过分选机构剔除的不合格元件球进入不合格球储料容器，合格球进入合格球出料机。本发明有效解决了检测结果易受到人员的技术水平、责任心、劳累程度等不稳定因素的影响，大幅降低了误检和漏检率，且自动化程度大大提高，节约目视检测人员数量，有效降低了企业人工成本与管理成本。

技术领域

本发明属于球形燃料元件外观检测领域，具体涉及一种球形燃料元件自动外观检测装置。

背景技术

目前，用于视觉缺陷检测的技术有：涡流探伤法、超声波探伤法、光电检测法、声发射法、及人工检测法等。涡流探伤法是利用电磁感应原理进行缺陷的检测。被检产品在交变磁场作用下将产生涡电流，产品的表面缺陷影响涡电流的大小和分布，有缺陷产品和正常产品的涡流分布情况，可根据传感器接收到涡电流的变化来判断缺陷是否存在。该方法对裂纹、烧伤及针孔等视觉加工及材料缺陷具有较高的分选能力，对表面缺陷识别较差。另外，在检测过程中要求涡流传感器周围不能有金属，负责视觉展开的机构只能用非金属制做，需要经常更换，检测成本极高，国内企业难以承受，一般只用于航空高精密视觉抽检，不能进行全部检测。超声波检测技术是利用超声波在介质中传播时，不同的界面将产生不同的波形。当产品表面有缺陷时，射入的超声波遇到缺陷即被反射回来。如果产品表面没有缺陷，则射入的超声波到了底层才能被反射回来。以压电效应为原理的超声波探头接受的反射信号，根据信号波形如缺陷波、底波、发射波及界面波来判断缺陷的类型。检测视觉缺陷时选用的探头为点聚焦探头，且视觉与探头表面之间以一定厚度的水层作耦合剂。为了使超声波入射到异质界面上，必须保证探头安装偏离轴线一定距离进行测量。用此方法检测球形物体表面缺陷时，要求缺陷必须足够大或较密，否则探头接收不到缺陷反射回来的波，因此超声波探伤法适合于检测裂纹和面状缺陷。此外，该方法对缺陷波形的判断不直观，定性定量表征不准确，对检测结果缺少评价方法，不宜于视觉表面缺陷在线自动化检测。针对球体表面缺陷检测的难度主要有：其一球形产品表面缺陷是随机分布在球体上，需要把球体全部“展开”，才能检测到视觉的所有部位；其二检测是不受视觉尺寸规格限制，要求对缺陷进行定量检测和分析，对缺陷形态、类型自动检测、识别及统计，并能将其长期保存以备今后查询和使用；其三不受生产环境影响，保障检测精度、效率和稳定性。

高温气冷堆球形燃料元件表面缺陷检测是一项具有高度重复性、复杂性和智能性的工作，目前高温气冷堆元件厂在进行球形燃料元件表面缺陷的检测时主要采用目视检测。球形燃料元件每日产量为1300多个，采用传统的检测方法就要检测人员，通过肉眼或结合显放大镜进行观测检验。此方法，容易受到工人的技术水平、情绪、责任心、劳累程度等不稳定因素的影响，所以误检和漏检率很高,而且自动化程度低，给公司增加了人工成本与管理成本。另外，许多检测的工序不仅仅要求外观的检测，同时需要准确获取检测的统计资料，比如球形燃料元件表面缺陷类型、尺寸等等，这些工作很难依靠人眼快速完成。鉴于该问题的存在，需尽快建立一种快速，智能的视觉检测方法。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供一种球形燃料元件自动外观检测装置，基于摄像机和计算机图像处理与识别技术对球形燃料元件表面缺陷进行自动检测和识别分类的设备，通过和机械结构的结合，可以实现对球形燃料元件的凹痕、切痕、缺口和机加工痕迹等方面的检测。

本发明的技术方案如下：一种球形燃料元件自动外观检测装置，包括上料机构、初检工位、输送机构、复检工位、分选机构并依次连接；待测工件由上料机构推送到初检工位，对面积大但深度比较浅的缺陷进行检测；再通过输送机构推送至复检工位，对面积小但深度比较大的缺陷进行检测；完成检测后，通过分选机构剔除的不合格元件球进入不合格球储料容器，合格球进入合格球出料机。

所述的初检工位和复检工位均包括图像采集系统和图像分析系统。