基于线扫描式x射线检测系统的缺陷自动标记装置

　　线扫描式X射线实时成像检测系统中,不仅需要检测出产品工件是否有缺陷,而且还需要在工件上精确标记出缺陷的位置,为缺陷的系统分析和工件的修 补提供数字参数。国内外传统的打标装置多采用喷涂色漆等方法,存在漆液堵塞喷头、漆液污染、标记点大和定位不精确等问题,不能满足线扫描式X射线实时成像 检测系统精确定位打标的要求。

　　针对这一问题,介绍了一套自动定位打标装置,并在该装置的自动控制定位、弹性触击标记及精确标记笔头等方面,进行系统分析研究,以达到高标准定位标记的使用要求[1-3]。

　　1　线扫描X射线实时成像系统简介

　　线扫描式X射线实时成像检测系统结构如图1所示。

　　2　自动标记装置的整体结构

　　缺陷自动标记装置安装在支撑线扫描板的固定连接板上,与线扫描板同向紧靠连接。自动标记装置分别由标记笔头、气动打标笔、直线导轨及直线步进电 机组成,具体结构如图2所示。其中标记笔头由笔帽、笔头和颜色触头芯组成,并在触头芯内部存储液态颜料。标记笔头在气动打标笔的前端用螺纹旋紧安装固定。 气动打标笔采用可伸缩的微型气缸,通过固定压紧块,用螺钉固定在移动导向导轨上。通过调节压紧块,可调节气动打标笔的前后位置距离,以满足工作行程需要。 微型气缸通过调速节流阀与气管连接,气管另一端通过电磁阀与气源相连。直线导轨与扫描板平行放置,用螺钉固定在固定连接板上。直线步进电机的转子直接由螺 旋丝杆构成,与直线导轨平行,固定在固定连接板上,丝杆前端与导轨滑连接固定。几部分顺序组合构成缺陷自动标记装置的硬件结构。

　　3　自动标记装置的检测应用

　　X射线实时成像检测开始时,随着被检测工件线性移动,开启的X射线透过被检测工件将图像通过扫描成像器显示在控制系统的计算机上。显示的被检测 工件图像如图3所示。其中X轴为线扫描板平行方向,X轴原点为线扫描板成像区域的一端顶点,Y轴为线扫描板的垂直方向,Y轴原点为成像开始扫描移动的起 点。当发现缺陷时,鼠标点击标定缺陷位置,定位缺陷点位置相对于原点的X轴和Y轴坐标,如(103,42)。控制系统通过计算机软件计算出缺陷的实际物理位置,控制驱动器动作。驱动器发出有效脉冲,驱动直线步进电机转动,从而带动丝杆及打标笔沿直线导轨从X轴原点出发移动 103 mm到指定缺陷点的横向坐标位置。控制系统控制驱动器驱动工件移动平台垂直纵向移动,回到距离Y轴起始原点48 mm处。经过两轴同步移动,完成打标笔在检测出的缺陷点上方定位。此时控制系统控制打标笔气缸的电磁阀动作,活塞杆受力弹出,带动标记笔头弹起触击工件, 并通过颜色笔芯在工件缺陷点位置打上标记点。标记缺陷位置后打标笔杆受电磁阀动作迅速弹回,并退回到X轴原点处,完成整个定位打标过程。再次检测发现缺陷 时,按照同样步骤过程,完成各缺陷点的精确定位打标。