[实用新型]一种热作模具钢热疲劳裂纹视觉检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及热作模具钢自动化检测设备，具体地讲是一种热作模具钢热疲劳裂纹视觉检测装置。

背景技术

热作模具钢主要用作金属的热成形模、热挤压模和压力铸造模具，这些模具在工作时除了承受高温高压载荷外，还承受激冷激热，从而较易引起热疲劳裂纹，因此热作模具钢主要失效形式之一是热疲劳。热疲劳性能在合理选材、提高模具使用寿命方面具有很重要的意义。

目前，热疲劳性能检测设备都是利用高倍工具显微镜对试样表面的热疲劳裂纹进行观察或测量，在一定程度上可满足精度要求，但仍存在不足：①测量裂纹长度或观测裂纹形态及分布，对操作者的依赖性较大，精度和效率都不高；②能对一定循环次数后的裂纹最终状态进行测量，不能或很难进行热疲劳过程的动态监控，若要建立热疲劳裂纹与循环次数的关系曲线（a-N曲线），需要大量的试验，试验成本很高。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供了一种热作模具钢热疲劳裂纹视觉检测装置，该装置能对热作模具钢热疲劳裂纹进行处理后判断并识别热疲劳裂纹，对裂纹几何参数进行计算，方便得到a-N曲线。

实现本实用新型的技术方案是：一种热作模具钢热疲劳裂纹视觉检测装置，其特征在于：包括热疲劳试验装置与热疲劳裂纹视觉检测装置两部分；

所述热疲劳试验装置包括固态高频电源、试样、感应线圈、加热冷却计数控制器、喷淋装置；所述加热冷却计数控制器分别与固态高频电源、喷淋装置连接，并同时连接数据处理器；所述固态高频电源连接感应线圈；所述试样放置于喷淋装置下方的感应线圈的加热区；

所述热疲劳裂纹视觉检测装置包括照明摄像控制器、数据处理器、LED光源、CCD相机；所述照明摄像控制器分别与LED光源、CCD相机连接，并同时连接到数据处理器。

所述试样放置于举升装置上，该举升装置将试样举升于加热位或检测位。

所述LED光源、CCD相机至少为两台，从不同角度对准举升于检测位的试样。

所述CCD相机之间的视线夹角最好为30度。

所述数据处理器为计算机。

本实用新型的有益效果是：

1、对试件表面裂纹的判断结果无需人工识别，裂纹长度计算和a-N曲线生成可以完全自动化，所以测量周期较短，效率较高，也降低了对操作人员的技术依赖。

2、能对热疲劳过程进行动态监控，利用少量试样就可以建立a-N曲线，大幅度降低了试验成本

3、由于是光学测量的方式，所以是一种非接触测量。

4、操作简单，便于试验条件下使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例示意图；

图2为试样示意图；

图3为图2右视图。

图中标号：1—热疲劳试验装置，2—热疲劳裂纹视觉检测装置， 11—固态高频电源，12—试样，13—感应线圈，14—加热冷却计数控制器， 15—喷淋装置， 16—举升装置，17—加热位，18—检测位， 21—照明摄像控制器，22—计算机，23—LED光源，24—CCD相机。

具体实施方式

如图1所示，一种热作模具钢热疲劳裂纹视觉检测装置，包括热疲劳试验装置1与热疲劳裂纹视觉检测装置2两部分；所述热疲劳试验装置1包括固态高频电源11、试样12、感应线圈13、加热冷却计数控制器14、喷淋装置15；所述加热冷却计数控制器14分别与固态高频电源11、喷淋装置15连接，并同时连接数据处理器，即计算机22；所述固态高频电源11连接感应线圈13；所述试样12放置于喷淋装置15下方的感应线圈13的加热区；所述热疲劳裂纹视觉检测装置2包括照明摄像控制器21、计算机22、LED光源23、CCD相机24；所述照明摄像控制器21分别与LED光源23、CCD相机24连接，并同时连接到计算机25。所述试样12放置于举升装置16上，该举升装置16将试样12举升于加热位17或检测位18。所述LED光源23、CCD相机24为各两台，从不同角度对准举升于检测位的试样。所述CCD相机之间的视线夹角最好为30度。

本实用新型的工作过程：试验时，由固态高频电源11为感应线圈13提供高频电源，加热试样12，加热结束后，喷淋装置15喷水冷却试样，试样12的加热、冷却及加热—冷却循环次数都由加热冷却计数控制器14控制；试样12在冷却结束后，由举升装置16将试样12从加热位17上升至检测位18，照明摄像控制器21启动LED光源23与CCD相机24拍摄试样12的图像，并将图像传输到计算机22进行后处理，而后试样复位至加热位17，开启对试样12的下一次加热—冷却循环。