一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，包括成像装置和与其连接的图像控制器，在成像装置一侧设置光源发生装置，在成像装置镜头竖直下方设置有反射镜，反射镜可与竖直方向旋转成一定角度，反射镜底部设置有遮光板，光源发生装置射出的光线先经被检测板焊缝漫反射，再经反射镜反射后进入成像装置，成像装置将成出的像传送给所述图像控制器，图像控制器将收到的像处理后得到高清焊缝检测图像。采用反射镜成像的方式改变光路减小了检测系统的体积，反射镜用多层介质反射膜，可以有效地降低干扰光对成像的影响，增强系统的抗干扰性；反射镜底部的遮光板，进一步增强了系统抗干扰性；可获得高清高对比度的焊缝检测图像。
【专利说明】 一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊缝检测领域，具体为一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统。
【背景技术】
[0002]在焊接自动化领域内，常常需要对铝板、不锈钢板等薄板类焊缝进行相应的检测，该类焊缝通常不开坡口，焊缝间隙为零间隙或小间隙(在(Tlmm之内)，并且对焊缝检测的实时性、精度和可靠性的要求都比较高(检测时间在0.05s之内，检测精度在0.05mm之内)。采用常规的线结构光焊缝检测方法因焊缝本身特征小，容易受到干扰的影响，难以实现实时、有效、可靠的高精度检测，影响了该类焊缝自动化焊接技术的发展。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种体积小、抗干扰能力强的基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统。
[0004]本发明解决上述技术问题采用以下技术方案:一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，包括成像装置和与其连接的图像控制器，在所述成像装置一侧固定设置光源发生装置，在所述成像装置镜头竖直下方设置有反射镜，所述反射镜可与竖直方向旋转成一定角度，所述反射镜底部设置有遮光板，所述光源发生装置射出的光线先经被检测板焊缝漫反射，再经所述反射镜反射后进入所述成像装置，成像装置将成出的像传送给所述图像控制器，图像控制器将收到的像处理后得到高清焊缝检测图像。
[0005]进一步地，所述反射镜为多层介质反射膜且只对一定波长和一定入射角度的光进行反射。
[0006]作为优选，所述成像装置为CXD相机或CMOS相机。
[0007]作为优选，所述角度为20度?30度。
[0008]作为优选，所述光源发生装置射出的光线为一字线激光束。
[0009]进一步地,所述激光波长为650nm?670nm。
[0010]再进一步地,所述激光波长为660nm。
[0011]再进一步地，所述入射角度为25度。
[0012]本发明与现有技术相比具有如下优点:采用反射镜成像的方式改变光路减小了检测系统的体积，大大方便了焊缝的相关检测；反射镜采用多层介质反射膜，只对特定波长、特定入射角度的光具有较强的反射作用，对其它波长和入射角度光反射强度迅速下降，可以有效地降低干扰光对成像的影响，增强系统的抗干扰性；在反射镜的底部装有遮光板，其表面采用哑黑处理，可以有效地防止干扰光透过反射镜进入成像装置，进一步增强了系统抗干扰性；其反射镜与竖直方向旋转成20度?30度，激光的波长应在650nm?670nm，多层介质反射镜反射光波长为660nm，这样就可以获得高清高对比度的焊缝检测图像，实现了较好焊缝检测。【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及实施例，进一步阐述本发明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]参考图1，本发明实施例提供一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，包括成像装置I和与其连接的图像控制器4，所述成像装置为CCD相机或CMOS相机，在所述成像装置I 一侧固定设置光源发生装置2，所述光源发生装置2射出的光线为一字线激光束，在所述成像装置I镜头竖直下方设置有反射镜3，所述反射镜3可与竖直方向旋转成一定角度α，α优选为20度?30度，所述反射镜为多层介质反射膜且只对一定波长λ和一定入射角度β的光进行反射，所述激光波长λ为650nm?670nm, λ优选660nm,β优选25度，所述反射镜3底部设置有遮光板31，所述光源发生装置2射出的光线01先经被检测板5的焊缝50漫反射，漫反射光线02再经所述反射镜3反射后，反射光线03再进入所述成像装置1，成像装置I将成出的像传送给所述图像控制器4，图像控制器4将收到的像处理后得到高清焊缝检测图像。
[0016]在本发明中，先将需要检测焊缝的铝板、不锈钢板或其他薄板水平放置在该检测系统下，将需要检测的焊缝对好光源发生装置的出光口，打开光源发生装置射出激光，然后旋转位于CCD相机或CMOS相机镜头下方的多层介质反射镜与竖直方向的角度，将角度调整为20度?30度，使得从焊缝处漫反射出来的光线的入射角度在适宜的范围内，优选25度，这时经多层介质反射镜反射后的光线进入CXD相机或CMOS相机成像，CXD相机或CMOS相机将成出的像传送给所述图像控制器，图像控制器将收到的像处理后获得高对比度的焊缝图像。再通过调整多层介质反射镜与竖直方向的角度α，从而可使得一定波长和一定入射角度的光得到反射，对其它波长和入射角度光反射强度迅速下降，可以有效地降低干扰光对成像的影响，增强系统的抗干扰性。该系统采用反射镜成像的方式改变光路减小了检测系统的体积，大大方便了焊缝的相关检测；在反射镜的底部装有遮光板，其表面采用哑黑处理，可以有效地防止干扰光透过反射镜进入成像装置，进一步增强了系统抗干扰性；这样就可以获得高清高对比度的焊缝检测图像，实现了较好焊缝检测。
[0017]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，其特征在于:包括成像装置和与其连接的图像控制器，在所述成像装置一侧固定设置光源发生装置，在所述成像装置镜头竖直下方设置有反射镜，所述反射镜可与竖直方向旋转成一定角度，所述反射镜底部设置有遮光板，所述光源发生装置射出的光线先经被检测板焊缝漫反射，再经所述反射镜反射后进入所述成像装置，成像装置将成出的像传送给所述图像控制器，图像控制器将收到的像处理后得到高清焊缝检测图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，其特征在于:所述反射镜为多层介质反射膜且只对一定波长和一定入射角度的光进行反射。
3.根据权利要求1所述的一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，其特征在于:所述成像装置为CXD相机或CMOS相机。
4.根据权利要求1所述的一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，其特征在于:所述角度为20度?30度。
5.根据权利要求1所述的一种于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，其特征在于:所述光源发生装置射出的光线为一字线激光束。
6.根据权利要求2所述的一种于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，其特征在于:所述激光波长为650nm?670nm。
7.根据权利要求6所述的一种于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，其特征在于:所述激光波长为660nm。
8.根据权利要求2所述的一种基于多层介质反射镜成像的线结构光焊缝检测系统，其特征在于:所述入射角度为25度。
【文档编号】G01N21/49GK103743709SQ201410017866
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】袁雷, 赵治军, 曹晓娜, 刘长鹤, 刘鸿鹏 申请人:唐山英莱科技有限公司