[发明专利]半球谐振子智能检测方法在审

专利信息
申请号: 202011547637.4 申请日: 2020-12-24
公开(公告)号: CN112730456A 公开(公告)日: 2021-04-30
发明(设计)人: 袁巨龙;朱勇建;袁天乐;王旭 申请(专利权)人: 新昌浙江工业大学科学技术研究院
主分类号: G01N21/95 分类号: G01N21/95
代理公司: 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 代理人: 陈振华
地址: 312500 *** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 半球 谐振子 智能 检测 方法
【说明书】:

发明公开了一种半球谐振子智能检测方法,该方法利用LED光源射出网格条纹光束至半球谐振子的表面,工业相机对半球谐振子进行拍摄,并将拍摄到的图像发送至与工业相机相连的数字图像采集卡中,数字图像采集卡将图像转化为数字信号传入计算机;计算机对接收到图像后,先使用Sobel算法进行边缘提取,得到图像在x、y方向的灰度值梯度变化图;再使用经典Harris算法提取图像的特征点,计算得出角点响应值,当角点响应值小于角点响应阈值时,该点合格,反之则该点是缺陷点。通过本发明的半球谐振子智能检测方法来检测半球谐振子表面是否具有缺陷等不连续区域,操作简单且检测精度高,适用于大批量的工业检测。

技术领域

本发明涉及半球谐振子的检测技术,具体涉及半球谐振子智能检测方法。

背景技术

半球谐振陀螺仪是一种高精度、高可靠和长寿命的新型固态陀螺仪,是卫星或空间飞行器惯性测量单元、姿态稳定控制的关键部件,在空间应用领域具有独特的优势和广阔的前景。半球谐振子是半球谐振陀螺的核心部件,半球谐振子的性能决定了半球谐振陀螺性能。陀螺仪精度的高低主要取决于半球谐振子的加工精度及其材质的均匀性,因此实际当中对谐振子的加工精度要求非常高。而除了尺寸精度和形状精度要满足生产指标,对于表面质量方面也有着严格的要求,半球谐振子通过支撑杆与激励罩和基座相连,表面缺陷存在会降低半球谐振子的可靠性,影响陀螺仪的使用寿命,在极端条件工作时,会导致半球谐振陀螺的失效。因此,半球谐振子的表面质量对实际生产有重要的影响。

目前国内主要的半球体工件生产厂商受到技术、设备因素的限制,仍然采用以人工目检为主的检测方法。这种检测方法存在诸多弊端:检测速率较低,而且对于工人的检测能力有着较高的要求;缺乏统一的检测标准,检测结果与人的主观性因素有很大关系,身体疲劳、责任心缺乏、经验不足等都会影响到检测结果的可信度;半球体工件表面的眩光对于检测人员的视力会造成很大的伤害。

现有技术中,清华大学王贤刚等人开发了一套三维高分辨率工业X-CT系统,利用微聚焦X射线源发射的X射线穿透被测工件,经CsI闪烁屏转换为可见光,由高分辨率面阵CCD相机进行图像采集,图像经后台计算机处理后便可完成被测工件表面及内部的缺陷检测。但是该检测方法耗费时间长,检测成本高,不适合用于工业生产。

洛阳LYC轴承有限公司采用TP系列试块对陶瓷球荧光渗透检测的渗透剂进行了灵敏度试验,并优化了荧光渗透检测工艺。当被检工件表面涂覆了带有着色染料或荧光染料物质,且具有高渗透能力的渗透剂时,由于毛细管作用和湿润作用,渗透剂渗透入工件表面开口缺陷中;然后,将工件表面多余的渗透剂清洗去除干净,但保留住缺陷中的渗透剂;再在被检工件表面喷涂显像剂,缺陷中的渗透剂在毛细作用下重新被吸附到工件表面,形成缺陷痕迹;在白光灯(着色染料)或紫外线灯(荧光染料)照射下,即可观察到缺陷的着色图像痕迹(白光灯下)或荧光图像痕迹(紫外线灯下),并对缺陷性质进行评定。但是渗透检测法需要进行预处理、渗透、去除、干燥、显像、检验六个步骤,步骤复杂,不适合用于大批量的工业检测。

山东大学徐淑琼等人研究了超声波检测装置及检测方法。超声波通过探头射入轴承球,如果轴承球没有缺陷,射入的超声波只有到了底层才能反射回来,如果轴承球存在缺陷,射入的超声波遇到缺陷就被反射回来,这样底面和缺陷反射回来的波被探头接收后,经过接收器和示波器即可从荧光屏上显示出来,根据其波形,即可判断出该轴承球是完好球还是缺陷球。但是超声波检测对于缺陷的显示不直观,对于缺陷的种类需要经验丰富的人员才能分辨。

在此背景下,亟需研发出一种新的半球谐振子检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半球谐振子智能检测方法,该方法利用LED光源投影网格条纹至半球谐振子表面,工业相机对半球谐振子进行拍摄,并将拍摄到的图像通过数字图像采集卡传送给计算机进行处理,以此来检测半球谐振子表面的缺陷,该方法操作简单且检测精度高,适用于大批量的工业检测。

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