[实用新型]一种活塞杆表面粗糙度检测系统

说明书

本实用新型公开一种活塞杆表面粗糙度检测系统，包括光源系统、光束扫描控制系统、成像系统、数据处理系统和被测活塞杆；光源系统下方设置光束扫描控制系统，成像系统设置在光束扫描控制系统的一侧，数据处理系统设置在成像系统上，被测活塞杆设置在光束扫描控制系统下方；本实用新型提供了一种结构简单合理，成本较低且安装方便耐用的一种活塞杆表面粗糙度检测系统。

技术领域

本实用新型涉及活塞杆表面检测领域，更具体的说，它涉及一种活塞杆表面粗糙度检测系统。

背景技术

液压活塞杆是液压缸的重要组成，其表面需要经过精车、精磨、电镀、抛光以后，才能实现与液压缸套的完美配合，既能有足够的间隙可以沿着轴向移动，又能通过密封圈实现高压液压油的密封。

然而，活塞杆在制造过程中，不可避免会出现各种表面缺陷，比如：在电镀过程中，由于表面清洗不完全，残留的灰尘导致铬坑、麻点等缺陷，这些缺陷的尺寸，一般在10-500微米之间，这些显微缺陷，将成为液压油密封系统中的泄露通道，严重影响液压缸的性能。为此，在液压活塞杆的制造过程中，需要在电镀抛光后，对活塞杆的表面进行检测，确保表面的显微缺陷数量在一定的范围之内。

目前，活塞杆表面显微缺陷的检测，主要依赖人工检测。检测工人将强光打在活塞杆表面，进行活塞杆表面质量观察，如果发现有黑点或者弱反光的情况，即判定为缺陷，并人工标记下来，缺陷的尺寸则依赖经验判断。这种检测方法的缺点在于：1)强光在光洁的活塞杆表面强烈反射形成炫光，对人眼有一定的伤害，长期工作，导致工人视力下降；2)缺陷的尺寸、类型无法定量测量，难以指导加工工艺的改进；3)人工检测存在大量的漏检，导致活塞杆质量难以稳定。

为此，有必要发展一种基于机器视觉的液压活塞杆表面显微缺陷的光学检测系统。然而，常规的光学检测方法和系统在液压活塞杆表面显微缺陷检测中，面临着几方面的难题：1)活塞杆表面是精密加工的曲面，加工精度达到镜面级，光照在表面形成强烈反射，普通的面阵列CCD相机容易饱和，难以实现活塞杆表面的清晰成像；2)液压杆一般有900-2500mm长，直径在50-150mm之间，常规的显微缺陷检测方法，难以实现活塞杆圆柱面的清晰成像。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种结构简单合理，成本较低且安装方便耐用的一种活塞杆表面粗糙度检测系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种活塞杆表面粗糙度检测系统，包括光源系统、光束扫描控制系统、成像系统、数据处理系统和被测活塞杆；光源系统下方设置光束扫描控制系统，成像系统设置在光束扫描控制系统的一侧，数据处理系统设置在成像系统上，被测活塞杆设置在光束扫描控制系统下方；

光源系统采用激光器；

光束扫描控制系统包括准直器、移相器、透镜阵列、相位控制器和半透半反镜，准直器、移相器、透镜阵列和半透半反镜从上到下依次设置，相位控制器与移相器连接，且对移相器进行调制，包括位置的移动和不同输入电压；准直器设置在激光器的正下方，将激光器发射的激光变成为一束平行光；移相器将入射的平行光通过透镜阵列聚焦到透镜阵列的透镜上，再从每个微透镜焦点上向四周辐射光线，并射向半透半反镜上，部分光线射到被测活塞杆上；

成像系统包括成像镜头和相机，成像镜头将辐射光线进过被测活塞杆表面的光线投影到相机上进行成像采集；

数据处理系统采用图像处理器，对成像系统采集的成像图片进行数据处理。

进一步的，光束扫描控制系统具体如下：

还包括一个电场控制的液晶盒，激光器发射的光波在液晶盒中出射后，其相位延迟用如下公式表示：