[發明專利]基于憶阻神經網絡技術的工件焊縫自動化視覺檢測裝置

有效

• 申請號: 202010094582.X
• 申請日: 2020-02-16
• 公開（公告）號: CN111208061B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 張玲忠;姚雨果;高靖波;趙慶營
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/95;G01N29/04
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

本發明公開了一種基于憶阻神經網絡技術的工件焊縫自動化視覺檢測裝置，屬于視覺檢測技術領域，本發明的機械爪盤能夠對不同直徑的環形工件進行夾持，并且能夠通過旋轉電機控制旋轉，與兩組視覺檢測組件形成配合，通過位于環形焊縫內外兩側的CCD攝像頭進行同步圖像采集，能夠快速準確的對環形焊縫的焊接質量進行評估。此外，本發明的PLC控制器搭載有憶阻器芯片，能夠對檢測結果進行處理、分析并學習優化，同時也可以對PLC控制器既定程序在使用過程中進行不斷優化，實現人工智能檢測，提高檢測的準確率和檢測效率。

技術領域

本發明屬于視覺檢測技術領域，具體涉及一種基于憶阻神經網絡技術的工件焊縫自動化視覺檢測裝置。

背景技術

焊接作為金屬制造行業重要的加工手段，廣泛地應用于金屬連接領域。焊接質量的好壞是決定產品質量高低的關鍵因素，受到焊接工作環境的影響，焊接件在完成焊接工作時，表面不可避免地產生各種缺陷，如咬邊、表面凹坑等。因為焊縫質量不達標則會導致這個工件報廢甚至引發安全事故，因此，焊接件的定期焊縫外觀參數檢測顯得尤為重要。

在傳統的焊縫檢驗步驟中，通常是依靠檢驗人員通過肉眼進行觀察分析，缺點是檢驗員容易疲勞導致檢測疏忽，另外主觀評測誤差較大，很容易出現漏檢，導致檢測效率低且精度低的問題。

現有技術中也有利用視覺檢測方法對焊縫質量進行檢測，從而代替人工檢測，達到解放勞動力的目的，但是大多是適用于平板型工件的焊縫檢測，使用該種檢測方法在對具有環形焊縫的工件進行檢測時，很難對其正反面進行檢測，只能對其外側表面的焊縫表觀進行檢測，或者需要分開對內外焊縫表面進行檢測，導致檢測效率低，并且大部分視覺檢測裝置僅僅采用固定的程序進行識別，不能夠像通過學習優化，因此在檢測焊縫參數定量的精度上還有待提升。

發明內容

針對以上存在的技術問題，本發明提供一種基于憶阻神經網絡技術的工件焊縫自動化視覺檢測裝置，能夠對環形焊縫進行快速準確的檢測。

本發明的技術方案為：一種基于憶阻神經網絡技術的工件焊縫自動化視覺檢測裝置，包括視覺檢測單元、夾持固定單元和控制單元，

視覺檢測單元包括設有縱向滑軌的立柱，縱向滑軌上安裝有滑座一和滑座二，滑座一和滑座二上分別安裝有小驅動電機，用于驅動滑座一和滑座二沿著縱向滑軌進行線性移動，滑座一和滑座二的前端分別通過臂桿一和臂桿二連接有視覺檢測組件，用于對工件焊縫進行質量檢測；

夾持固定單元包括固定座，通過旋轉軸承連接在固定座上方的活動座，以及用于驅動活動座進行圓周運動的驅動機構，活動座的相對外側表面通過圓形軌道連接有用于夾持環形待測工件的機械爪盤一和機械爪盤二，活動座的內部設有用于驅動機械爪盤一和機械爪盤二進行旋轉的旋轉電機一和旋轉電機二，從而帶動環形環形待測工件在自轉條件下接受視覺檢測組件對環形焊縫的質量檢測；

控制單元包括設置在立柱一側的控制臺，控制臺上安裝有與小驅動電機、視覺檢測組件、驅動機構、機械爪盤一、機械爪盤二、旋轉電機一、旋轉電機二電性連接的PLC控制器，PLC控制器內部搭載憶阻器芯片，與PLC控制器電性連接的顯示器。

進一步地，臂桿一和臂桿二為電動伸縮桿，并與PLC控制器電性連接，用于將視覺檢測組件送達環形待測工件的內部，通過電動伸縮桿更加容易操控。

進一步地，視覺檢測組件包括安裝在臂桿一前端的弧形板一，以及安裝在臂桿二前端的弧形板二，沿著弧形板一的內凹面弧線安裝CCD攝像頭一和LED燈一，沿著弧形板二的外凸面弧線安裝CCD攝像頭二和LED燈二，用于對工件的焊縫內外表面同步進行視覺檢測，CCD攝像頭一和CCD攝像頭二與顯示器電性連接。在環形焊縫內外兩側同時采用CCD攝像頭進行同步圖像采集，并利用LED 燈進行補光，能夠快速準確的對環形焊縫的焊接質量進行評估。