Способ контроля дефектов поверхности Советский патент 1988 года по МПК G01N21/95 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для контроля различных рельефных поверхностных дефектов на деталях, например, типа тел вращения и является усовершенствованием способа по авт.св. № 1275273,

Цель изобретения - обеспечение возиожности распознйвания дефектов различных типов.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа контроля дефектов поверхности.

Контролируемой детали сообщают движения развертки, в случае цилиндрической детали - это вращение и осевое перемещение (развертка по винтовой линии). На копт ролируемую поверхность направляют импульсное свето- диодное излучение, причем каждый элементарный участок поверхности освещают поочередно под различными углами. Отраженное от поверхности излучение

Результаты счета сравнивают с результатами счета на соседнем участке поверхности отдельно для каждого счетчика: для первого счетчика берут соседние элементарные участки, для второго - соседние пары элементарных участков, для третьего - соседние учетверенные элементарные участки и т.д. Разности, полученные в результате сравнения обновляются с кажды.м циклом контроля элементарного участка первого , через два цикла - для второго, через reтыpe цикла - для третьего и т.д. Набор четырех разностей после завершения каждого цикла контроля элементарного участка сравнивают с эталонными наборами, которые создаются путем предва- рктельного изучения образцов дефектных деталей и осреднения результатов. Сравнение можно производить но различным алгоритмам, например, проверяя расположение разностей в поряд

Изобретение предназначено для -контроля и распознавания различных рельефных дефектов на деталях, например, типа тел вращения. Цель изобретения - обеспечение возможности распознавания дефектов различных типов. Возможность распознавания типов дефектов обеспечивается тем, что импульсы подсчитывают параллельно на каждом элементарном участке контролируемой поверхности, на каждой паре элементарных участков, на каждой четверке элементарных участков и т.д., сравнивают параллельно результаты счета на соседних элементарных участках, на соседних парах элементарных участков, на соседних четверках элементарных участков и т.д., набор текущих разностей результатов счета периодически сравнивают с эталонными наборами, соответству 01цими типичны; дефектам, по количеству фактов появления сигналов о различных дефектах за весь цикл контроля детали делают окончательный вывод о типе и размерах имеющихся дефектов, что представляет собой анализ вычислительными средствами рельефных дефектов по их спектрам пространственных частот, осуществляемый по ходу линии развертки. 1 ил. с J

регистрируют фотоприемником. Электри-25 ке возрастания и величины отклонений

ческий сигнал фотоприем1шка подвергают пороговой обработке, выделяя тем уровень засветки, превышающий некоторую вааичину. Полученный сигнал в двоичной форме преобразуют затем в последовательность импульсов с частотой изменения углов падения светодиодного излучения, Количество поступающих импульсов подсчитывают, при- че подсчет ведут одновременно .(параллельно) несколькими, например четырьмя, счетчиками. С помощью первого счетчика считают количество импульсов за время контроля одного элементарного уч.астка контролируемой по- 40 сортировки детален или для вьшвлеиия

верхности, с помощью которого считают числ.о импульсов за время контроля двух элементарных участков поверхности (Б течение этого времени первый счетчик совершает два цикла счета), с помощью третьего счетчика считают число импульсов за время контроля четырех элементарных участков (за это время первый счетчик соверщает четыре цикла счета, второй счетчик - два цикла удвоенной длительности), с помощью четвертого счетчика считают импульсы за время контроля восьми эле -1ентарных участков поверхности (за зтс время первый счетчик совершает осемь циклов счета, второй - четыре цикла удвоенной длительности, третий - .1;ва учетверен гьгх ци1спа сче- та).

полученных разностей от эталонных, В результате сравнения выдвигают гипотезу о I ринадлажности текущего набора разностей определенному типу дефекта или дают заключение об отсутствии дефекта на данном участка контролируемой поверхности. За время - контроля всей поверхности раздельно подсчитывают количество одинаковых гипотез, поступающих через каждь й оборот детали, и группируют их определения размеров дефектов и их осевой координаты. Полученная информация может быть использована для

5

0

5

систематического появления брака какого-либо ВИДс.

Таким образом, распознавание типов дефектов ведут путем сравнения наборов текущих разностей с эталонными наборами, которые можно рассматривать как спектры пространстзениых частот рельефа дефектов по ходу линии развертки, причем анализ спектров осуществляется чисто электронными вычислительными средствами без каких-либо фильтров.

Устройство для реапизации способа содержит генератор I импульсов, распределитель 2 иьпгульсов, гюдключен- ный к выходу генератора 1, светодиодную матрицу 3, подключенную к выходам распределителя 2, фотоприемкик 4, пороговый элемент 5, подключенный к выходу фотоприамника 4, элемент И 6, один КЗ входов которого соединен с выходом порогового элемента 5, а второй вход соединен с выходом генератора 1, четыре счетчика 7-10 импульсов, счетные входы которых объединены и подключены к выходу эле 1ента И 6, четыре линии 11-14 задержки, выходы ког торых соединены с входами установки 10 в нуль счетчиков соответственно 7-10, четыре блока 15-18 вычисления разности, имеющие каждый свою буферную память (левая по схеме часть блоков) с информационны: .И входами и входом 15 разрешения записи числа, делители 19- 21 частоты следования импульсов на два без изменения длительности им- пупьсов, соединенные между собой последовательно, а также блок 22 срав-- 20 ения набора текущих разностей с эта- j.энными наборами 23 разностей.

Выход одного из разрядов распределителя 2 импульсов соединен с входом делителя 19 частоты, с входом 25 1 1 задержки и входом разрешения запнсд числа в память блока 15. Выход делителя 19 частоты соединен с входом слсдзпощегс делителя 20 частоты, с вхо;;;ок линии 2 задержки и с входом 30 разрешения запис : в память блока 16. делителя 20 соединен с входом следующего делителя 21 частоты, с входом линии 3 задержки и с входом

разрешения записи блока 17. Выход де- 35 каждый лителя 2i связан с входом линии 14 задержки и с входом разрешения записи блока 8.

Входы блока 22 сравнения подключены к выходам блоков 15-18, а выходы - к последую11и1м вычислительным устройствам (не показаны) в зависимости от конкретного использования информации о дефектах, например к накопителю. При этом каждый из выходов блока 22 сравнения соответствует какому-либо одному классу дефектов, например первый - царапинам, второй - трещинам, третий - вмятинам, четвертый - забоинам и т.д.59

Импульсы ются распред ную матрицу поочередно. И та И 6 посту только тогда емника 4 пре Состояния сч ваются в буф ветственно 1 HiiH импульсов распределител делителей i ся счетчики п сами, задерж Таким образом счетчиком 7 м вует времени тарного учас счета вторым больше и соо роля двух эл время счета четыре раза ком 10 - в Е цикл контр ка сьгеняется вычисления р ла - выходно четыре цикла восемь цикло Сравнение на с эталонными

Формул

40

45

Способ ко ности по авт ч а ю щ и и распознаван11 пов, параллел сов на каждо контролируем вают и myльc стках, где т параллельно ченньп набор зультатов сч 1ШМИ наборам нения судят тов.

Устройство работает следующим образом.

каждый

Импульсы генератора 1 распределяются распределителем 2 на светодиодную матрицу 3, включая светодиодл поочередно. Импульсы с выхода элемента И 6 поступают на счетчики 7-10 только тогда, когда засветка фотоприемника 4 превышает заданный порог. Состояния счетчиков 7-10 перезаписываются в буферную память блоков соответственно 15-18 в моменты поступле- HiiH импульсов с ОДНОГО иэ выходов распределителя 2 и выходов цепочки делителей i9-2 частоты, а обнуляются счетчики после перезаписи иг-отуль- сами, задержанными в линиях 11-14. Таким образом, время счета первым . счетчиком 7 мин имально и соответствует времени контроля одного элементарного участка поверхности,,, время счета вторым счетчиком 8 в два раза больше и соответствует времеш контроля двух элементарных участков, время счета третьим счетчиком 9 в четыре раза больше, четвертым счетчиком 10 - в Еосемь раз. Через каждап : цикл контроля элементарг ого участка сьгеняется выходной сигнал блока i5 вычисления разности, через два ц.ик- ла - выходной сигнал блока 16. чер еч четыре цикла - сигнал блока 17, чере: восемь цикло в - сигнал блока 18. Сравнение наборов текупдах разностей с эталонными наборами производится цикл.

Формула изобретения

Способ контроля дефектов поверхности по авт. св. № «275273, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью распознаван11я дефектов различных типов, параллельно с подсчетом импульсов на каждом элементарном участке контролируемой.поверхности подсчитывают и myльcы на 2т элементарных участках, где ,2,4,85...f сравнивают параллельно результаты счета,- полу- ченньп набор текущих разностей результатов счета срав 1ивают с эталон- 1ШМИ наборами и по результатам сравнения судят о типе и размерах дефектов.