[實用新型]薄鋼板焊縫小特征點視覺跟蹤與實時質量檢測裝置

有效

• 申請號: 201420452191.0
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN203992877U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 陳海永;杜曉琳;孫鶴旭
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;G01N21/88;G01B11/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

技術領域

本實用新型的技術方案涉及視覺焊接領域，具體地說是用于相機代替人眼在焊接過程中提供焊接位置參數并控制焊槍進行實時糾偏完成焊接，并在焊接完成后，對焊接進行實時在線質量檢測的裝置。

背景技術

隨著焊接生產效率與生產質量日益要求嚴苛，把智能視覺焊接引入焊接領域是一個極為重要的應用，視覺傳感器可以代替人眼在焊接中進行識別，并確定出焊接特征點位置信息從而引導焊槍進行焊接，同時，焊后質量檢測也可以通過視覺傳感器完成，傳統都是依靠工人依靠眼睛進行檢測，而且人工檢測具有易疲勞性與非一致性，使得檢測任務完成起來費時費力，引入視覺檢測裝置把人力從簡單重復的枯燥工作中解放出來，既提高了生產效率，也減少人力投入，能夠實時在線連續性檢測，具有較大的經濟效益與社會效益。

CN102794566A公開了“基于旁軸CCD的激光焊接質量在線監測裝置”，裝置中的視覺傳感器既可以實現焊接特征點位置檢測，又可以實現焊接質量檢測，但設備無法完成即時焊接即時檢測一體化。

CN101750416A披露了“一種基于線結構光的視覺焊縫表面質量檢測傳感器”，通過兩個傳感單元分別置于焊縫上下表面兩側，分別采集到上下表面的圖像進而進行質量檢測，此設備用于焊后檢測，無法完成即時焊接即時檢測。

CN102478390A報道了“基于雙目視覺的焊接熔池表面形狀獲取與傳感系統”，通過雙目視覺，分別采集熔池兩側圖像并進行檢測，得到熔池形狀信息，但是雙目視覺系統安裝精度要求高，不適合復雜焊縫形狀的檢測。

本實用新型針對以上不足，提出了視覺跟蹤與實時質量檢測裝置，能夠適應不同形狀的焊縫實時焊接及焊后測量，能夠完全代替人工進行焊接以及焊后檢測，靈活度高，實時性好。

實用新型內容

本實用新型的目的為針對當前技術的不足，提供一種薄鋼板焊縫小特征點視覺跟蹤與實時質量檢測裝置，將智能焊縫檢測裝置與焊后質量檢測裝置一體化，具有較高的智能性，通過本裝置集成有特征點視覺檢測傳感器和視覺質量檢測傳感器，特征點視覺檢測傳感器可以代替人眼完成特征點檢測并引導焊槍實施焊接，視覺質量檢測傳感器則在完成焊接后對焊接效果實時進行評估檢測，并對不合格產品進行報警，工人只需要在發生報警后對焊接不合格的產品進行處理即可，這個集成有兩個傳感器的裝置相當于減少兩個工人的勞動量。在焊接過程中通過視覺傳感系統實時獲取焊縫位置信息，并控制焊槍進行偏差調節完成實時跟蹤焊接，同時，對剛焊接的焊縫進行視覺質量檢測，實現完成一條焊縫生產即完成一條焊縫檢測，節約了焊接及檢測時間。

本實用新型的技術方案為：

一種薄鋼板焊縫小特征點視覺跟蹤與實時質量檢測裝置，該裝置包括主控計算機、PLC、電機和傳感部分；

所述的傳感部分主要包括焊槍，以及焊槍左右兩側的特征點視覺檢測傳感器和視覺質量檢測傳感器，其中焊槍兩側各與一個第一連接塊剛性連接；一個第一連接塊與第二連接塊連接，第二連接塊與特征點視覺檢測傳感器連接；第二連接塊下剛性連接有第一擋板；視覺質量檢測傳感器通過第三連接塊與另一個第一連接塊連接，第一連接塊與焊槍剛性連接，第三連接塊下剛性連接有第二擋板；

所述的特征點視覺檢測傳感器組成包括封裝在內的第一工業相機和第一一字型線激光器，第一工業相機在傳感器內垂直安裝，第一一字型線激光器與第一工業相機呈角度安裝，角度調節范圍為30°～60；

視覺質量檢測傳感器的組成包括封裝在內的第二工業相機和第二一字型線激光器，第二工業相機在傳感器內垂直安裝，第二一字型線激光器與第二工業相機呈角度安裝，角度調節范圍為30°～60。

所述的特征點視覺檢測傳感器和視覺質量檢測傳感器均通過USB連接到主控計算機上，主控計算機通過接線與PLC連接，PLC通過接線與控制焊槍移動的電機連接，電機與焊槍剛性連接。