[發明專利]焊縫表面質量智能檢測系統及實現方法

在審

• 申請號: 202110256196.0
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113048882A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 方榮超;丁賀;謝春雷;王河;趙小輝;王浩;蔡宇
• 申請（專利權）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/02;G01B11/06;G01B11/30;G06T7/60;G06T7/64
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種焊縫表面質量智能檢測系統，其特征在于：包括挖機斗桿變位機、工業計算機(1)、六軸機器人(2)、機器人基座(3)、機器人地軌(7)、表面掃查儀器(9)、視覺傳輸相機(10)、挖機斗桿(13)；所述六軸機器人(2)通過機器人基座(3)固定于機器人地軌(7)上，夾持表面掃查儀器(9)沿著焊縫進行表掃查，表面掃查儀器(9)與工業計算機(1)相連。

2.根據權利要求1所述的焊縫表面質量智能檢測系統，其特征在于：所述的挖機斗桿變位機由挖機斗桿變位機主支撐架(4)、挖機斗桿變位機副支撐架(5)、挖機斗桿變位機副支撐架地軌(6)、變位機旋轉電機(8)構成，所述挖機斗桿變位機主支撐架(4)固定在地面，挖機斗桿變位機副支撐架(5)固定在挖機斗桿變位機副支撐架地軌(6)的平移滑塊上，相對挖機斗桿變位機主支撐架(4)平移移動，挖機斗桿變位機副支撐架(5)通過在挖機斗桿變位機副支撐架地軌(6)上平行滑移配合挖機斗桿變位機主支撐架(4)夾持挖機斗桿(13)，通過變位機旋轉電機(8)驅動挖機斗桿(13)實現360°旋轉；固定于機器人地軌(7)上的六軸機器人(2)夾持表面掃查儀器(9)，通過挖機斗桿變位機的配合，實現不同空間位置和姿態的斗桿焊縫表面質量檢測。

3.根據權利要求1所述的焊縫表面質量智能檢測系統，其特征在于：所述的表面掃查儀器(9)與視覺傳輸相機(10)通過連接板(11)固定在六軸機器人(2)前端，視覺傳輸相機(10)通過側翼連接板固定于表面掃查儀器(9)上；表面掃查儀器(9)由線激光發生器、CCD工業相機構成，視覺傳輸相機(10)通過USB連接線與工業計算機(1)連接，將待檢測焊縫的表面狀態傳輸于工業計算機(1)中；表面掃查儀器(9)內線激光發生器產生的線激光投射于焊縫表面，CCD工業相機拍攝帶有激光線的焊縫照片，獲取單條激光線的黑白圖像，依據CCD工業相機拍攝的頻率以及掃查速度，將無數個單條激光線組合為焊縫表面幾何狀態的三維模擬圖，利用焊縫表面幾何狀態的三維模擬圖直觀與形象的觀測焊縫質量等級。

4.根據權利要求1或3所述的焊縫表面質量智能檢測系統，其特征在于：所述的表面掃查儀器(9)為非接觸式視覺檢測，工作時六軸機器(2)人控制表面掃查儀器(9)的底端與檢測焊縫的距離為75mm～100mm；六軸機器人(2)夾持表面掃查儀器(9)在工作時速度為15mm/s～30mm/s；當對對接焊縫進行質檢時，表面掃查儀器(9)內線激光發生器產生的線激光與對接焊縫橫向方向平行，線激光軸線垂直于對接焊縫橫向方向、表面掃查儀器(9)掃查方向；當對角接焊縫進行質檢時，表面掃查儀器(9)內線激光發生器產生的線激光在垂直于表面掃查儀器(9)掃查方向，且線激光軸線與母材表面夾角為45°。

5.根據權利要求1-3任一項所述的焊縫表面質量智能檢測系統，其特征在于：所述的視覺傳輸相機(10)通過側翼連接板(12)連接在表面掃查儀器(9)的側邊，在焊縫檢測過程中視覺傳輸相機(10)始終視覺傳輸待檢測焊縫表面狀態，視覺傳輸相機(10)通過USB連接線與工業計算機(1)連接，將帶有線激光條紋的焊縫表面傳輸到工業計算機(1)，顯示屏實時視覺顯示。