[發(fā)明專利]一種在線檢測工件組裝的機(jī)器視覺裝置及檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111381322.1
• 申請日: 2021-11-21
• 公開（公告）號: CN113959951A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李國亮;趙連瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 天津宏華焊研機(jī)器人科技有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/88;G01N21/95;G05B19/05
• 代理公司: 天津清漩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12243
• 代理人: 高璇

本發(fā)明涉及一種在線檢測工件組裝的機(jī)器視覺裝置及檢測方法，本裝置安裝在自動火焰釬焊系統(tǒng)中，系統(tǒng)動作由PLC控制，本機(jī)器視覺裝置包括照相機(jī)、處理器、照明控制器以及光源，照相機(jī)以及光源分別通過線路連接處理器，光源與處理器之間的線路中串聯(lián)照明控制器，照相機(jī)、光源以及處理器均連接電源，光源與照相機(jī)安裝在待檢測工件的兩側(cè)且相對設(shè)置，照相機(jī)采集工件的圖形數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用了機(jī)器視覺系統(tǒng)的技術(shù)，零件在裝配過程中及裝配后立即被機(jī)器視覺系統(tǒng)所識別、分析、計算等，快速給出組裝正確與否的結(jié)論，并實時給出圖像顯示及具體偏差參數(shù)，實現(xiàn)了工件組裝正確與否的在線檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接自動控制領(lǐng)域，涉及機(jī)器視覺，具體是一種在線檢測工件組裝的機(jī)器視覺裝置及檢測方法。

背景技術(shù)

隨著產(chǎn)業(yè)升級以及智能制造趨勢的發(fā)展，自動化、智能化設(shè)備進(jìn)入各個傳統(tǒng)行業(yè)。新能源電池冷卻板管口組件由多個零件組成，由于待組裝零件存在很大相似性，而且零件體積小、數(shù)量多，裝配失誤的可能性極高，裝配失誤后，工件焊接后即報廢。

傳統(tǒng)的加工方式是人工裝配，然后由人工火焰釬焊或在人工輔助在自動火焰釬焊機(jī)上完成焊接。由于產(chǎn)品的特殊性，對每個零件的位置、裝配尺寸精度等均有嚴(yán)格的要求。在生產(chǎn)實踐中，時有發(fā)生漏裝零件，裝錯零件，安裝不到位等情況，以致造成焊接后出現(xiàn)次品、不合格品甚至報廢的情況，產(chǎn)生浪費(fèi)。而對于自動化生產(chǎn)而言，先組裝，再檢驗，檢驗合格再去焊接的過程，嚴(yán)重制約了自動化過程的實施效率。

產(chǎn)品為鋁材質(zhì)，銀白色，反光效果好。產(chǎn)品尺寸小，細(xì)節(jié)多，視覺上零件與周圍環(huán)境的可區(qū)分度較差。而且生產(chǎn)環(huán)境通常是普通生產(chǎn)車間，設(shè)備內(nèi)部有燈光照明，上述原因造成光源復(fù)雜。而且，因為工裝運(yùn)行軌跡及人員操作空間限制，無法制造固定的封閉光源暗箱；移動式光源暗箱運(yùn)動部分復(fù)雜。

傳統(tǒng)傳感器檢測需要考慮傳感器的固定問題，本產(chǎn)品所需的檢測項目內(nèi)容，需要幾十組傳感器，空間占用大，成本高。且需要做成可移動式結(jié)構(gòu)，防止檢測系統(tǒng)與工裝運(yùn)動軌跡干涉，導(dǎo)致傳感器檢測方式難以實現(xiàn)，而且檢測速度慢，影響生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種提升質(zhì)量、提升效率、可靠性高、節(jié)約人工的在線檢測工件組裝的機(jī)器視覺裝置及其檢測方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種在線檢測工件組裝的機(jī)器視覺裝置，本裝置安裝在自動火焰釬焊系統(tǒng)中，系統(tǒng)動作由PLC控制，其特征在于：本機(jī)器視覺裝置包括照相機(jī)、處理器、照明控制器以及光源，照相機(jī)以及光源分別通過線路連接處理器，光源與處理器之間的線路中串聯(lián)照明控制器，照相機(jī)、光源以及處理器均連接電源，光源與照相機(jī)安裝在待檢測工件的兩側(cè)且相對設(shè)置，照相機(jī)采集工件的圖形數(shù)據(jù)。

而且，自動焊接系統(tǒng)包括多工位轉(zhuǎn)盤、工件夾具，多工位轉(zhuǎn)盤上徑向均布安裝有多個工件夾具，多工位轉(zhuǎn)盤驅(qū)動工件夾具依次旋轉(zhuǎn)到多個不同的工位，其中第一工位為用于將零件裝入工件夾具的上料工位，同時也是將完成全部焊接工作后去下產(chǎn)品的下料工位，本裝置安裝在第一工位的位置。

而且，所述照明控制器采用10位置的旋轉(zhuǎn)可調(diào)旋鈕。

而且，所述處理器提供對圖形的處理及輸出功能，選擇開關(guān)量輸出模塊的處理器，將輸出的開關(guān)量信號能夠傳輸給PLC。

一種在線檢測工件組裝的機(jī)器視覺檢測方法，其特征在于：步驟為：

(1)第一工位安裝工件，工件安裝在光源與照相機(jī)之間；

(2)機(jī)器視覺裝置的光源保持常亮，照相機(jī)采集到光源背景中零件投射出的圖像；

(3)照相機(jī)將采集到的圖像傳輸?shù)教幚砥鳎幚砥鬟M(jìn)行圖形的分析和處理，檢測全部可能存在的組裝錯誤；

(4)輸出分析結(jié)果，本實施例采用開關(guān)量輸出模塊，將開關(guān)量信號直接傳輸給PLC；