基于机器视觉的焊面检测装置的制作方法

本发明涉及视觉检测技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的焊面检测装置。

背景技术：

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。在一些自动化程度较高的流水线上大多采用机器焊接，例如将两块不锈钢板焊接在一起，然后输送到下一操作流程，而且后续的生产工艺对焊面的结合度和平整度均有较高的要求。机器焊接能够保证一定的结合度和平整度，但是由于机械振动或是来料的两块不锈钢板在焊前拼合时间距差异等原因，焊接后不可避免的出现一些没完全结合以及焊面不平整(有较大的凸起或凹陷)等情况，导致后续生产无法保证质量。为了保证质量，目前大多是靠技术工人凭肉眼以及用手抚摸焊面的方式检测焊面，显然这种人工检测的方式会出现检测不彻底(漏检)和误检测(有问题的焊面而未检测出问题)的情况，同样导致后续生产无法保证质量，而且劳动成本高。

技术实现要素：

本发明提出一种基于机器视觉的焊面检测装置，解决现有技术中焊面检测不彻底、误检测及劳动成本高的问题。

本发明的一种基于机器视觉的焊面检测装置，包括：检测传送台、第一门架、第二门架、第一光源、图像采集器和控制器，所述第一光源和图像采集器连接所述控制器；

所述第一门架和第二门架横跨所述检测传送台，且相互平行设置，所述第一光源安装在所述第一门架上，用于照射检测传送台上经过所述第一门架和第二门架之间的焊接物，所述图像采集器安装在所述第二门架上，用于采集所述焊接物的实时图像，并把采集的实时图像传输至所述控制器；

所述控制器内预设有焊接物合格焊接状态的标准图像，用于将所述实时图像中焊面处和标准图像中焊面处进行图像比对，以判断实时图像对应的焊接物的焊面是否合格，若不合格则发出警报。

其中，还包括：第三门架和第二光源，所述第三门架安装在检测传送台一侧，且位于所述第一门架和第二门架之间，所述第二光源安装在所述第三门架上，用于照射检测传送台上经过所述第一门架和第二门架之间的焊接物，且所述第二光源连接所述控制器。

其中，所述第一门架、第二门架和第三门架三者一体成型，以形成整体固定架，所述整体固定架可滑动地安装在所述检测传送台上。

其中，还包括：回料传送台，所述回料传送台进料端位于检测传送台上第三门架相对的区域。

其中，还包括：机械臂和真空发生器，所述机械臂连接所述控制器和真空发生器，且机械臂的端部设有吸盘，吸盘连接真空发生器，所述控制器还用于在判断焊接物的焊面不合格时向所述机械臂和真空发生器发出检测不合格信号，所述机械臂用于在收到所述检测不合格信号后启动所述真空发生器，并按预设坐标将所述吸盘移动到当前焊接物上方，以将当前焊接物转移回料传送台上。

其中，所述控制器还用于统计并计算一次生产过程中焊面的不合格率，并将所述不合格率传输至管理员移动终端或检测中心服务器。

其中，所述控制器连接所述检测传送台的驱动电机，用于在判断焊接物的焊面不合格时控制所述驱动电机停机预定时长。

其中，所述图像采集器为相机或热成像传感器。

本发明的基于机器视觉的焊面检测装置可以在线对每个焊接物进行实时检测，通过图像采集器采集实时图像，控制器通过视觉检测方式将实时图像与预存的标准图像对比，以判断焊接物的焊面是否合格，相对传统的人工检测，不会漏检，而且基于视觉检测使得检测结果更准确可靠，提高了检测效率，降低了劳动成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于机器视觉的焊面检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的基于机器视觉的焊面检测装置如图1所示，包括：检测传送台1、第一门架2、第二门架3、第一光源4、图像采集器5和控制器6，第一光源4和图像采集器5连接控制器6，需要检测时，启动控制器6，则控制器6会控制第一光源4点亮和图像采集器5开始工作。

第一门架2和第二门架3横跨检测传送台1，且相互平行设置，第一光源4安装在第一门架2上，用于照射检测传送台1上经过第一门架2和第二门架3之间的焊接物11，图像采集器5安装在第二门架3上，用于采集焊接物11的实时图像，并把采集的实时图像传输至控制器6。

控制器6内预设有焊接物11合格焊接状态的标准图像，用于将实时图像中焊面处和标准图像中焊面处进行图像比对，以判断实时图像对应的焊接物11的焊面是否合格，若不合格则发出警报，以提示工作人员将该不合格的焊接物11从检测传送台1移走。具体地，若焊面未完结焊接或不平整，当光照时在焊面处会出现异常情况，比如光照出来的阴影等，控制器6根据视觉检测原理，将实时图像与标准图像对比，主要对比焊面处，若出现异常情况，则认为该焊接物11不合格。

本实施例的基于机器视觉的焊面检测装置还包括：第三门架8和第二光源9，第三门架8安装在检测传送台1一侧，且位于第一门架2和第二门架3之间，第二光源9安装在第三门架8上，用于照射检测传送台1上经过第一门架2和第二门架3之间的焊接物11。第二光源9从与第一光源4垂直的照射方向照射，即一个角度照射使得焊面上不平整部位在不同光照方向呈现出不同大小的阴影，不会因为某一方向光照产生的阴影面积太小而被忽略，从而进一步提高了检测的准确度。

本实施例中，第一门架2、第二门架3和第三门架8三者一体成型，以形成整体固定架，该整体固定架可滑动地安装在检测传送台1上，滑动安装可更具需要灵活调整检测传送台1上的焊面检测区域，以便为其它检测项目(如：焊面厚度检测或焊面区域是否有气泡等)留出空间。

本实施例的基于机器视觉的焊面检测装置还包括：回料传送台10，回料传送台10的进料端位于检测传送台1上第三门架8相对的区域，即回料传送台10的进料端正对第三门架8，便于将不合格的焊接物11移动到上。

本实施例的基于机器视觉的焊面检测装置还包括：机械臂和真空发生器(图中未示出)，机械臂连接所述控制器6和真空发生器，且机械臂的端部设有吸盘，吸盘连接真空发生器，控制器6还用于在判断焊接物11的焊面不合格时向机械臂和真空发生器发出检测不合格信号，机械臂用于在收到检测不合格信号后启动真空发生器，并按预设坐标将所述吸盘移动到当前焊接物上方，以将当前焊接物转移回料传送台10上。具体地，机械臂可设置在检测传送台1和回料传送台10处相接的转角处，可以采用现有的成熟的机械臂实现，第一门架2和第二门架3之间的位置是确定的，在机械臂的空间坐标中设置该位置坐标即可实现准确吸取不合格的焊接物11。

控制器6还用于统计并计算一次生产过程中焊面的不合格率，并将不合格率传输至管理员移动终端或检测中心服务器，便于管理员随时查看焊面的不合格率，若不合格率大于某个值时，可能是机械焊接设备或两个待焊接物的拼接设备出现了误差，需要及时调试设备，以保证合格率。

本实施例中，控制器6连接检测传送台1的驱动电机7，用于在判断焊接物的焊面不合格时控制驱动电机7停机预定时长，如2～3s，停机后便于人工移走不合格的焊接物11，也使得机械臂的吸取更准确，停机超过预定时长后再启动驱动电机7。

本实施例中，图像采集器5可以为相机或热成像传感器，热成像传感器可以对于采用加热焊接方式且对焊面平整度要求不高的情况下使用，可以通过热成像图像判断焊面处是否有未结合处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。