本發(fā)明涉及閥球加工，尤其涉及一種基于圖像檢測的球閥球體加工系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術：

1、閥球，亦稱球形閥，是一種重要的工業(yè)閥門，以其獨特的球形閥芯和閥座設計而著稱，這種結(jié)構(gòu)使得閥球在全開或全關狀態(tài)下都能提供良好的密封性能，同時實現(xiàn)平滑的切換操作。閥球的核心部件包括閥體、閥芯和密封件，其中閥體是閥門的外殼，通常由堅固的金屬材質(zhì)構(gòu)成，用以承受內(nèi)部流體的壓力；閥芯是球形的，通過旋轉(zhuǎn)來控制流體的流通，其表面往往覆蓋有耐磨耐腐蝕的材料，以延長使用壽命；密封件則確保在閥芯關閉時，流體不會發(fā)生泄漏。閥球的操作簡便，只需將閥芯旋轉(zhuǎn)90度，即可實現(xiàn)全開或全關，這種設計不僅減少了流體的阻力，還提高了流量的控制精度。此外，閥球的維護相對簡單，因為其結(jié)構(gòu)緊湊，便于檢查和更換部件。盡管閥球在高壓差或含有固體顆粒的介質(zhì)中可能會遇到磨損問題，需要定期維護，但其在石油、化工、食品加工、醫(yī)藥制造以及水處理等多個行業(yè)中的廣泛應用，證明了其高效、節(jié)能和易于操作的優(yōu)勢。隨著材料科學和制造技術的發(fā)展，閥球的性能和耐用性也在不斷提升，以適應更廣泛的工業(yè)需求。

2、而球閥中的球體對于其而言至關重要，球閥中的球體是該閥門的核心部件，通常由堅固耐用的材料制成，以適應不同的工作條件和介質(zhì)。球體的設計使其能夠在閥座內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)閥門的開啟和關閉。在全開位置，球體與流體流動方向?qū)R，從而最小化流體阻力和壓力損失；在全關位置，球體則與流體流動方向垂直，確保良好的密封性能。球體表面通常經(jīng)過精密加工，以確保與閥座的緊密配合，防止泄漏。此外，球體的旋轉(zhuǎn)動作可以通過手動、電動或氣動等方式實現(xiàn)，操作簡便，維護方便。球體的設計和材料選擇對于球閥的整體性能至關重要，影響著其在各種工業(yè)應用中的可靠性和耐用性。

3、而目前球閥根據(jù)gbt12224-2015或gb/t12237-2021的要求，球閥的球體通常來說對于其壁厚存在要求，并且其結(jié)構(gòu)也基本不存在中空的情況，目前市面上所謂的空心球，實際是廠商為降低球閥球體成本所作出的操作，而這一操作也就使得球閥的球體無法承受高壓的環(huán)境，僅能夠承受2.5mpa的中壓環(huán)境，然而，若是需要通過球閥的球體來進行高溫流體的熱量阻斷，那么不僅僅是需要利用夾套球閥的內(nèi)外閥體來進行熱量的阻隔，同時也需要球閥球體具有中空結(jié)構(gòu)以便冷卻液與球閥球體進行熱交換降溫，然而現(xiàn)有的球閥球體若是需要作為中空結(jié)構(gòu)，則需要進行開槽，繼而無法滿足其結(jié)構(gòu)強度上的要求，因此對于球閥球體而言，同時兼顧結(jié)構(gòu)強度和其中空結(jié)構(gòu)較為困難。

4、故而提出一種基于圖像檢測的球閥球體加工系統(tǒng)及其使用方法用以解決或緩解上述問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中存在的缺點，而提出的一種基于圖像檢測的球閥球體加工系統(tǒng)及其使用方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

3、一種基于圖像檢測的球閥球體加工系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟，

4、將自內(nèi)而外以此套設的內(nèi)套、中套、以及外套置入到靜模具和動模具合模的球形腔內(nèi)；

5、對外套內(nèi)進行高壓充氣并令外套膨脹至與球形腔內(nèi)壁抵觸；

6、對中套內(nèi)進行高壓充氣并令中套膨脹至與外套內(nèi)壁抵觸，且中套的充氣氣壓大于外套的充氣氣壓；

7、對內(nèi)套內(nèi)進行高壓充氣并令內(nèi)套膨脹至與中套內(nèi)壁抵觸；

8、在中套與外套之間套設環(huán)形片后，令上模具與靜模具、動模具合模，并在球形腔與外套之間、在內(nèi)套與中套之間注入熔融原料并靜待冷卻；

9、冷卻后得到球體并進行脫模，令球體落入冷卻水中降溫并檢測其漏水情況，若漏水，則回收，若不漏水，則出品；

10、所述冷卻后得到球體并進行脫模，令球體落入冷卻水中降溫并檢測其漏水情況，包括如下步驟，

11、通過熱力圖像拍攝球體落入冷卻水后一段時間軸上的溫度分布視頻流；

12、將溫度分布視頻流中的每一幀圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；

13、通過公式一，將灰度圖像轉(zhuǎn)換為溫度分布圖，每個像素的灰度值對應一個溫度值，其中，是像素的溫度，是灰度值，是灰度到溫度的映射函數(shù)；

14、通過公式二計算球體內(nèi)外的溫度階梯，表示溫度沿x方向的變化率，表示溫度沿y方向的變化率；

15、通過公式三識別溫度分布圖中的異常溫度變化區(qū)域，公式三包括，其中是一個二值圖像，是梯度閾值；

16、通過分析溫度分布視頻流中的每一幀圖像變化來確定是否漏水。

17、本發(fā)明還提供一種基于圖像檢測的球閥球體加工系統(tǒng)，用以實現(xiàn)上述所述的基于圖像檢測的球閥球體加工系統(tǒng)的使用方法，包括頂面敞開的長水槽、固定連接在長水槽頂面且長度小于長水槽長度的工作臺、固定連接在工作臺上的送料筒、固定連接在工作臺上且與送料筒連通的送料組件、與送料筒連通的靜模具、位于靜模具上方可豎向位移的上模具、以及相對靜模具可沿工作臺長度方向水平位移的動模具，所述工作臺頂面開設有位于動模具和靜模具下方且與長水槽連通的落槽，所述長水槽連通有循環(huán)的冷卻水，所述長水槽遠離工作臺的一端一側(cè)設置有熱成像單元，所述熱成像單元用于持續(xù)拍攝熱力圖像，所述熱成像單元耦接有信息處理單元，所述信息處理單元用于根據(jù)熱力圖像判斷球體漏水情況。

18、優(yōu)選地，所述送料組件包括固定連接在工作臺上的罩殼、固定連接在罩殼內(nèi)的伺服電機、與伺服電機輸出軸同軸傳動連接的導料螺桿、以及與送料筒連通的入料斗，所述導料螺桿轉(zhuǎn)動設置在送料筒內(nèi)。

19、優(yōu)選地，所述送料筒頂面固定連接有安裝座，所述安裝座頂面固定連接有與長水槽寬度方向一致的寬軌，所述寬軌上設置有可沿其長度方向滑動的水平滑座，所述水平滑座上固定連接有與長水槽長度方向一致的縱軌，所述縱軌上設置有可沿其長度方向滑動的豎滑座，所述豎滑座上固定連接有豎向設置的豎液壓缸，所述豎液壓缸的活動端通過連接座與上模具固定連接。

20、優(yōu)選地，所述工作臺上遠離罩殼的一端固定連接有保護罩，所述保護罩朝向罩殼的一側(cè)敞開設置，且所述保護罩遠離罩殼的一側(cè)固定連接有水平液壓缸，所述水平液壓缸的活動端貫穿保護罩后與動模具固定連接。

21、優(yōu)選地，所述動模具和靜模具內(nèi)開設有可合并的球形腔，所述球形腔頂面開口設置，所述上模具底面向上凹陷形成一級階梯槽，所述一級階梯槽內(nèi)頂面向上凹陷形成二級階梯槽，所述二級階梯槽內(nèi)頂面開設有通槽，所述上模具頂面開設有若干與一級階梯槽連通的一級通孔、以及若干與二級階梯槽連通的二級通孔，所述一級通孔用于排氣，所述二級通孔用于排氣和進料。

22、優(yōu)選地，所述上模具頂面固定連接有若干與一級通孔連通的出氣豎管、和若干與二級通孔連通的進料豎管，若干所述出氣豎管共同連通有一根呈環(huán)狀的出氣環(huán)管，若干所述進料豎管共同連通有一根呈環(huán)狀的進料環(huán)管，所述出氣環(huán)管連通有第一出氣管和第二出氣管，所述進料環(huán)管連通有進料總管和排氣總管。

23、本發(fā)明具有以下有益效果：

24、本發(fā)明的基于圖像檢測的球閥球體加工系統(tǒng)及其使用方法，通過預先裁切和點焊準備中套、內(nèi)套、外套，并堆焊邊緣確保三者套設固定，將這些部件放入模具的球形腔內(nèi)，采用fidu金屬充氣工藝依次充氣成型，確保外套、中套、內(nèi)套分別與相應內(nèi)壁抵觸，形成球狀結(jié)構(gòu)并同球心設置。中套充氣時需提供更大氣壓以克服支撐管漏氣，確保成型質(zhì)量；

25、在中套和外套間加入環(huán)形片后，合模并導入熔融金屬原料，直至球形腔填滿，凝固后，外球體結(jié)構(gòu)因外限位柱與金屬原料的配合而牢固，具有高強度和平整度，同時，內(nèi)套和中套間也注入熔融金屬，通過支撐管與外套內(nèi)壁粘接，形成內(nèi)球體并與外球體連接，確保整體性；

26、球體冷卻過程中，利用熱成像和信息處理單元監(jiān)測溫度分布，通過圖像識別算法檢測漏水，篩選殘次品，最終得到的中空球閥球體結(jié)構(gòu)強度高，滿足內(nèi)部中空需求，適用于后續(xù)冷卻液的通入。此方法提高了球閥球體的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，適用于高溫流體的熱交換和高壓環(huán)境。