СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ

1. Автоматизированный способ неразрушающего контроля механической детали (14) при помощи устройства (10), содержащего датчик (24) изображений, световой источник (26) освещения и средства (18, 22) относительного перемещения датчика изображений, светового источника и механической детали, при этом способ в основном состоит в осуществлении трехмерной съемки поверхности детали, в определении разбивки поверхности детали на зоны, которые можно фотографировать при помощи датчика изображений, в определении траектории датчика изображений и светового источника относительно детали и в получении изображений упомянутых зон поверхности детали, отличающийся тем, что он также состоит в том, что
- эти изображения анализируют и в этих изображениях определяют зоны сильно экспонированные или слабо экспонированные;
- оптимизируют оптические параметры получения изображений этих зон и определяют вторую разбивку поверхности детали с учетом оптимизации упомянутых оптических параметров для этих зон;
- определяют новую траекторию датчика изображений и светового источника, позволяющую получать изображения поверхности детали с использованием второй разбивки и оптимизированных оптических параметров;
- получают изображения этих зон при новой траектории и эти изображения записывают в память; и
- автоматически определяют возможные дефекты поверхности детали в записанных изображениях и сравнивают их с известными дефектами, записанными в базе данных.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что он состоит в том, что предварительно составляют базу данных, в которую записывают контрольные изображения поверхностей механической детали с типовыми дефектами, при этом каждое изображение записывают вместе с данными характеристик поверхности, таких как природа материала и его шероховатость, с данными, относящимися к условиям освещения и съемки, и с индикатором качества обнаружения дефекта на поверхности детали, после чего способ состоит в том, что в эту базу данных записывают изменения оптических параметров и траектории получения, а также результаты контроля, осуществленного на разных деталях.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что трехмерную съемку поверхности детали производят один раз для данного типа механической детали, когда различия формы и внешнего вида между контролируемыми деталями являются незначительными или по существу нулевыми.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят трехмерную съемку поверхности контролируемой детали, когда она имеет не ничтожные отклонения формы и внешнего вида по сравнению с другими контролируемыми деталями.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что он состоит также в том, что после трехмерной съемки поверхности детали создают цифровую модель этой поверхности в виде математических кривых, таких как кривые Безье и функции NURBS, и корректируют датчик изображений и световой источник относительно детали, используя данные трехмерной съемки.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что оптимизация оптических параметров получения изображений состоит в изменении интенсивности и угла падения освещения от светового источника и в определении оптимального значения интенсивности и угла падения освещения путем сравнения изображений между собой со ссылкой на базу данных с установлением отношения между уровнем обнаружения поверхностных дефектов и с одной стороны, интенсивностью и углом падения освещения и с другой стороны, характеристиками поверхности.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что оптимизация также состоит в том, что проверяют также, чтобы поверхность каждой зоны, полученной в результате вторичной разбивки, была меньше поля, охватываемого датчиком изображений, и чтобы типовое отклонение нормалей в любой точке этих зон было меньше предопределенного минимального значения.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что он состоит в том, что датчик (24) изображений и световой источник (26) перемещают относительно механической детали (14) при помощи робота-манипулятора (18, 22), несущего соответственно датчик изображений и световой источник.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчик (24) изображений является фотоаппаратом с фотодетекторной матрицей типа CCD или CMOS.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что он состоит, в основном, в том, что осуществляют:
- трехмерную съемку поверхности детали, на основании которой вычисляют реальное положение детали перед устройством освещения и съемок,
- вычисление траектории этого устройства для двухмерного оптического получения поверхности детали,
- получение общих изображений детали с использованием параметров из базы данных, относящихся к материалу, шероховатости и форме поверхности,
- анализ изображений и определение в этих изображениях зон, позволяющих оптимизацию оптических регулировок, связанных с экспонированием, в зависимости от параметров, фигурирующих в базе данных об ориентации съемочного датчика, освещении и форме поверхности,
- вычисление траектории получения изображений, позволяющей оптимизировать оптические регулировки с учетом вышеуказанного анализа, и траектории устройства освещения,
- оптимизацию оптических регулировок получения изображений определенных ранее зон,
- анализ изображений, подтверждение оптимизированных регулировок для различных зон и их запись в базу данных,
- дискретизацию поверхности детали на зоны получения с учетом оптимизированных регулировок,
- затем, в комбинации с результатом этапа сегментирования, упрощения и реконструкции, вычисление траектории получения изображений в реальном режиме,
- съемку поверхности детали с применением оптимизированных регулировок,
- анализ изображений и выявление дефектов и оптических артефактов,
- характеристику найденных дефектов и артефактов и их сравнение с известными дефектами и артефактами, записанными в базе данных,
- затем, если найденные дефекты и артефакты уже известны, их запись в базу контрольных данных и составление соответствующего отчета,
- или, если найденные дефекты и артефакты не фигурируют в базе данных, их корреляцию при помощи способов неразрушающего контроля (например, токов Фуко или фототермии), их идентификацию в качестве нового дефекта или нового оптического артефакта и их запись в базу контрольных данных.