[發明專利]汽車車身點焊飛濺檢測與控制裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210095247.7
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102601512A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王克鴻;劉敏;王曉宇;張春陽;董春雨;周琦;江俊龍;付揚帆
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B23K11/36
• 分類號: B23K11/36;B23K11/11;B23K11/30
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種汽車車身點焊飛濺檢測與控制裝置，該裝置包括焊鉗[1]、點焊焊鉗下電極位置傳感器[2]、上電極臂[3]、1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]、圖像采集卡[6]、工業計算機[7]、上電極[8]、下電極[9]、下電極臂[10]、數模轉換接口[12]、變頻器[13]、交流伺服電機[14]；焊鉗[1]、點焊焊鉗下電極位置傳感器[2]、上電極臂[3]、上電極[8]、下電極[9]、下電極臂[10]組成汽車車身點焊焊接裝置；1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]型號選用敏通1881EX型，配合啟光公司的FS-LM2514型鏡頭，CCD鏡頭前端安裝濾光片，1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]與濾光片組成圖像采集系統；其特征在于：?1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]安裝在電焊焊機上電極臂[3]上，1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]的鏡頭采像軸線與上電極[8]軸線同平面；1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]鏡頭中心線延長線與上電極[8]端面中心點相交于一點；1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]]采集焊接過程飛濺圖像，通過數據線與圖像采集卡[6]實現數據連接；圖像經過圖像采集卡[6]由模擬信號轉為數字信號傳輸至工業計算機[7]。

2.根據權利要求1所述的汽車車身點焊飛濺檢測裝置，其特征在于：所述1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]采用防“鬼像”裝置，該裝置安裝順序為CCD鏡頭、濾光片、擋飛濺玻璃；CCD鏡頭、濾光片、擋飛濺玻璃依次安放在套筒內；CCD鏡頭套筒內直徑尺寸以1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]鏡頭外直徑尺寸為依據，在CCD鏡頭套筒[15]前端加工凸臺，開內螺紋，濾光片套筒[16]開外螺紋，CCD鏡頭套筒[15]和濾光片套筒[16]螺紋配合，在CCD鏡頭套筒[15]前端做成小直徑凸臺內安放濾光片，濾光片套筒[16]旋緊固定，凸臺外側開螺紋與擋飛濺玻璃片固定套筒[17]的內側螺紋實現螺紋連接，擋飛濺玻璃片[18]安裝在擋飛濺玻璃片固定套筒[17]內；保證CCD鏡頭和濾光片中心之間有足夠高的同心度。

3.一種汽車車身點焊飛濺檢測控制方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，開啟汽車車身點焊飛濺檢測裝置，1號工業CCD[4]、2號工業CCD[5]采集點焊焊接飛濺圖像，通過數據線與圖像采集卡[6]實現數據連接；圖像采集卡[6]?將飛濺圖像由模擬信號轉為數字信號傳輸至工業計算機[7]；

第二步，工業計算機[7]內基于VC++的圖像處理程序對采集飛濺圖像的實時處理，獲取飛濺輪廓，提取飛濺大小與特征參數，得到飛濺系數K值；

第三步，工業計算機[7]將獲得的飛濺特征參數作為反饋經數模轉換接口[12]和變頻器[13]傳輸至交流伺服電機[14]，交流伺服電機[14]將反饋動作傳給點焊焊鉗下電極位置傳感器[2]，實現對下電極運動方式與施加力的大小及方向的控制；由1號工業CCD[4]、?2號工業CCD[5]采集汽車車身點焊飛濺圖像，工業計算機[7]處理圖像獲得獲取飛濺輪廓，提取飛濺大小與特征參數，得到飛濺系數K值經數模轉換接口[12]和變頻器[13]傳輸至交流伺服電機[14]，交流伺服電機[14]將反饋動作傳給點焊焊鉗下電極位置傳感器[2]，實現對下電極運動方式與施加力的大小及方向的控制，從而實現汽車車身點焊飛濺檢測控制的閉環控制。

4.根據權利要求3所述的一種汽車車身點焊飛濺檢測控制方法，其特征在于：工業計算機[7]運用VC++程序對采集到的飛濺圖像進行處理的方法如下：

第一步，獲得原始圖像；

第二步，對原始圖像進行灰度拉伸，對圖像灰度值區間進行線性變化，提高飛濺區域在整體圖像中的對比度；

第三步，利用均值濾波和中值濾波降低隨機噪聲對圖像質量的影響，使圖像得到平滑；

第四步，通過閾值分割將圖像分割為二值化圖像；

第五步，利用邊緣檢測獲取飛濺輪廓，提取飛濺大小與特征參數，得到飛濺系數K值。