微细管道内壁缺陷柔性在线测量技术研究

采用新型特殊设计的光学传输部件,将外部照明光源导入待测管道内部,同时将管道内壁图像导出,突破了传感器内置的传统工作模式,实现了测量传感器外置,满足了微细管道管内空间狭小的应用需求。同时,结合工业机器人运动平台,进一步构建了柔性在线测量系统,满足了不同工件中不同位姿分布的微细管道柔性测量需要。根据应用要求,首先在前期研究工作分析的基础上,完善了测量系统方案设计;对系统工作流程及核心问题进行了分析,并针对系统构建中的对准问题进行了重点研究,提出了一种新颖、合理的对准方法;基于构建的测量系统,针对10 mm孔径管道内壁上0.6 mm、1.0 mm和2.0 mm的模拟圆孔缺陷进行了测量实验。实验结果表明,三种缺陷测量结果的标准差均小于0.01 mm,可以实现微细管道内壁缺陷的柔性、在线测量。

微细管道内壁缺陷测量系统构建和技术

为满足微细管道内部缺陷检测需要,提出了一种将外部光源导入、内部图像导出的解决新思路,基于360°全景锥镜、视像管、环形光源、近景光学镜头及高分辨率相机构建了光学信息传输部件,并与计算机共同组成机器视觉检测系统。在检测系统构建中,光学信息传输部件的姿态调整是一个关键环节,本文对此展开了深入的研究,给出了调整评判依据及完整的调整实现流程,最终构建了较为理想的微细管道内部缺陷测量系统。基于测量系统,对深100mm、孔径9mm的管道样件内壁上0.5、0.8及1.0mm的微孔模拟缺陷进行了多次测量,测量结果标准差分别为0.025、0.026及0.028mm。实验结果表明,基于本文的调整技术构建的检测系统,可以实现检测部件与待测管道的精确对准,进而实现微细管道内部缺陷的高精度测量。