[發明專利]倍頻差分抗干擾鏡面反射正交成像的環焊縫檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202011162914.X
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112161929A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 高椿明;龔艷麗
• 申請（專利權）人: 寧波積微速成智能科技有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 張小娟

本發明提供了一種倍頻差分抗干擾鏡面反射正交成像的環焊縫檢測裝置及方法，屬于焊縫檢測技術領域，包括支撐旋轉機構、工控機、分別與工控機連接的步進電機、工業WIFI信號端、光源控制器和工業相機以及與光源控制器連接的LED光源，工控機、工業WIFI信號端、光源控制器、工業相機以及LED光源均設置于所述支撐旋轉機構上。本發明利用倍頻差分技術去除環境光干擾，利用鏡面反射照明成像原理提高焊縫成像細節的對比度，利用正交成像的方式確保了環焊縫各處的成像一致性，可以有效提升電子元器件中環焊縫及其相似結構的成像清晰度和一致性，為焊接工藝過程的視覺監控提供高品質的圖像信息，從而提高在線檢測的識別率。

技術領域

本發明屬于焊縫檢測技術領域，尤其涉及一種倍頻差分抗干擾鏡面反射正交成像的環焊縫檢測裝置及方法。

背景技術

越來越多的機電一體化設備應用于工業和生活之中，隨著近年來激光焊接技術的推廣應用，大量的電子電力器件的焊接均采用了激光焊接技術，其中環焊縫為代表的焊接工業得以大量應用，同時由于環焊縫的視覺檢測具有軸向對稱的特性，且工業生產環境光學條件復雜，目前的基于漫反射成像技術的面成像機器視覺技術在檢測應用過程中顯現出了不良的應用效果，因此抗光干擾、基于環焊縫的針對性技術開發成為一種必然的技術發展方向。本發明利用倍頻差分光成像方法結合鏡面反射照明成像，再利用圓周運動滿足環狀檢測需求，實現了對焊縫全縫的高一致性、抗干擾的鏡面反射照明成像，通過鏡面反射照明成像方式，凸顯了焊縫的焊接細節，為后續的人工或智能識別奠定了基礎。

目前相關的研究和專利情況如下：

(1)檢測樣品與管道或管狀結構有關；(2)采用新結構或多結構集成實現不同領域的缺陷檢測；(3)與新材料、新工藝等相關；(4)采用超聲波、電磁原理和相關結構。在上述(1)中，各種技術創新主要集中于管狀結構中，對環狀焊縫沒有更多研究和創新；在上述(2)中，各種技術創新主要集中在新結構、多結構在焊縫檢測中的應用，對環境干擾因素沒有過多創新；在上述(3)中，各種技術創新主要集中在新材料、新工藝在焊縫檢測中的應用，對環狀焊縫和環境因素均未關注；在上述(4)中，各種技術創新主要集中在超聲波、電磁等原理在焊縫檢測中的應用，對機器視覺檢測沒有更多創新。

綜合分析得出，目前焊縫檢測技術主要集中于管狀結構的樣品、新結構和多結構等機械結構的調整、新材料和新工藝的應用以及超聲波和電磁的應用等4方面。在對焊縫缺陷檢測應用中，由于存在自然光等環境因素的干擾，需要提取高質量的樣品圖片，而目前檢索并未涉及環境因素，并且現在存在環狀焊縫的檢測的需求，目前檢索多數均為管狀結構樣品。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種倍頻差分抗干擾鏡面反射正交成像的環焊縫檢測裝置及方法，克服了在環境光的干擾下得到高質量樣品圖像，并克服了現今工業缺陷檢測體積大問題，實現工程化、小型化和輕量化，可隨時隨處安裝。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案為：

本方案提供倍頻差分抗干擾鏡面反射正交成像的環焊縫檢測裝置，包括支撐旋轉機構、工控機、分別與所述工控機連接的步進電機、工業WIFI信號端、光源控制器和工業相機、與所述光源控制器連接的LED光源以及位于支撐旋轉機構的上方的安裝頂板，所述工控機、工業WIFI信號端、光源控制器、工業相機以及LED光源均設置于所述支撐旋轉機構上。

再進一步地，所述安裝頂板位于環焊縫檢測物體的上方。

再進一步地，所述支撐旋轉機構與所述安裝頂板之間設置有旋轉軸承，所述旋轉軸承上設置有與步進電機連接的導電滑環。

再進一步地，所述安裝頂板包括位于成像焦距處的環焊縫、位于所述環焊縫中心的成像中軸以及與環焊縫的中心軸重合的環焊縫中心軸。

再進一步地，所述安裝頂板上設置有安裝孔，所述支撐旋轉機構通過安裝頂板和安裝孔與外界固定基座連接。