基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線檢測裝置。本發(fā)明中的機(jī)架機(jī)構(gòu)用于支撐、穩(wěn)固整個裝置，機(jī)架機(jī)構(gòu)上有傳送帶機(jī)構(gòu)，傳送帶機(jī)構(gòu)的兩側(cè)裝有紫銅管接件位置檢測裝置，傳送帶機(jī)構(gòu)的正上方為相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；其中相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)的拍照距離；相機(jī)角度調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)拍照的角度；三個工業(yè)相機(jī)對稱布置在相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上。本發(fā)明中實現(xiàn)工業(yè)相機(jī)的拍攝距離和拍攝角度可調(diào)，提高了對紫銅管接件圖像采集的準(zhǔn)確性。
【專利說明】
基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種紫銅管接件焊接缺陷檢測裝置，尤其涉及一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線自動檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]紫銅管接件(見圖7)是空調(diào)中大量使用的零件之一，主要用于空調(diào)中管路的連接，管路中通冷媒，密封性指標(biāo)是紫銅管接件的最重要質(zhì)量指標(biāo)，由于紫銅管接件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一個紫銅管接件通常需要多個零件焊接制成，圖7中的紫銅管接件是由紫銅管601和不銹鋼圓環(huán)602通過焊接在一起加工成的，603是焊接完成后形成的焊帶，而焊縫焊接的好壞直接決定了該紫銅管接件密封性的好壞，為了提高紫銅管接件的生產(chǎn)質(zhì)量，對焊接好的紫銅管接件的焊縫進(jìn)行檢測成為紫銅管接件生產(chǎn)過程中的必要環(huán)節(jié)，焊縫缺陷的表現(xiàn)形式有焊帶斷裂，焊帶缺口等，現(xiàn)在的紫銅管接件加工企業(yè)采用人眼觀察來識別焊接缺陷，而人工識別缺陷存在主觀標(biāo)準(zhǔn)不一，勞動強(qiáng)度大，效率低等缺點，因此在紫銅管接件的生產(chǎn)過程中需要一種有效的焊縫缺陷識別方法來代替人工識別，從而使的工作客觀化、規(guī)范化、智能化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對【背景技術(shù)】的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線檢測裝置。
[0004]本發(fā)明中解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明中的檢測裝置包括機(jī)架機(jī)構(gòu)、傳送帶機(jī)構(gòu)、紫銅管接件位置檢測裝置、相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0005]機(jī)架機(jī)構(gòu)用于支撐、穩(wěn)固整個裝置，機(jī)架上有螺紋孔，用于安裝傳送帶機(jī)構(gòu)、紫銅管接件位置檢測裝置、相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0006]傳送帶機(jī)構(gòu)包括:帶輪、皮帶、電機(jī)和其他連接件，用于將待檢紫銅管接件從上料位置運(yùn)送到檢測位置；
紫銅管接件位置檢測裝置包含激光發(fā)射單元、激光接收單元，用于探測待檢紫銅件是否到達(dá)檢測位置。
[0007]相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)的拍照距離;相機(jī)角度調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)拍照的角度；由于需要對一個紫銅管接件采集三幅不同位置的照片才能得到完整的焊帶圖像，方法中采用三個工業(yè)相機(jī)，工業(yè)相機(jī)固定在相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，對一副圖像采集三幅照片，經(jīng)過缺陷檢測算法處理后，就可以識別焊帶的缺陷，從而實現(xiàn)焊帶缺陷的檢測。
[0008]與【背景技術(shù)】相比，本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明中采用自動化的方式實現(xiàn)對焊帶缺陷的檢測，可以提高紫銅管接件的生產(chǎn)效率。
[0009]2.本發(fā)明中實現(xiàn)工業(yè)相機(jī)的拍攝距離和拍攝角度可調(diào)，提高了對紫銅管接件圖像采集的準(zhǔn)確性。
[0010]3.本發(fā)明中對一個紫銅管接件從三個角度采集三幅不同的照片，減小了缺陷識別中的漏檢率。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明裝置總圖。
[0012]圖2是本發(fā)明中的紫銅管接件位置檢測機(jī)構(gòu)圖。
[0013]圖3是本發(fā)明中的相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)圖。
[0014]圖4是本發(fā)明中的相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)圖。
[0015]圖5是本發(fā)明中的相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)圖。
[0016]圖6是本發(fā)明中的相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)圖。
[0017]圖7是紫銅管接結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發(fā)明中的基于機(jī)器視覺處理技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷檢測裝置包括傳送帶機(jī)構(gòu)1、紫銅管接件位置檢測機(jī)構(gòu)2、機(jī)架機(jī)構(gòu)3、相機(jī)角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)4、相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5—共五個子機(jī)構(gòu)，圖中6是待檢紫銅件。傳送帶機(jī)構(gòu)I通過直角件和螺釘固定在機(jī)架3上，紫銅管接件位置檢測機(jī)構(gòu)2通過螺釘固定在機(jī)架3上，相機(jī)角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)4通過螺母和相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5連接，相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5通過螺釘固定在機(jī)架3上，待檢紫銅件6放置在傳送帶機(jī)構(gòu)I上。
[0019]如圖2所示，本發(fā)明中的紫銅管接件位置檢測機(jī)構(gòu)包含激光發(fā)射模塊(圖中左邊機(jī)構(gòu))和激光接收模塊(圖中右邊機(jī)構(gòu))，對于激光發(fā)射模，由激光發(fā)射管201，第一緊固螺母202、直角安裝片203、第二緊固螺母204構(gòu)成，激光發(fā)射模塊通過直角安裝片203和螺栓安裝在機(jī)架上;對于激光接收模塊，由激光發(fā)射管207，第一緊固螺母205、直角安裝片208、第二緊固螺母206構(gòu)成，激光接收模塊通過直角安裝片208和螺栓安裝在機(jī)架上;激光發(fā)射模塊和激光接收模塊在安裝后，激光發(fā)射管的軸線和激光接收管的軸線處于同一條直線上。在工作時，激光發(fā)射模塊用于發(fā)射出激光束，激光接收模塊用于接收激光束，當(dāng)紫銅管接件未到達(dá)檢測位置時，激光接收模塊能夠接收到激光發(fā)射模塊發(fā)出的激光束，當(dāng)紫銅管接件到達(dá)檢測位置時，紫銅管接件遮擋住了激光束，激光接收模塊不能接收到激光發(fā)射模塊發(fā)出的激光束，以此實現(xiàn)待檢紫銅管接件的位置檢測。
[0020]如圖3中所示，本發(fā)明中的相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含視覺光源機(jī)構(gòu)41、第一相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)42、直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)43、第二相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)44、第三相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)45，視覺光源機(jī)構(gòu)41通過螺釘固定在直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)43上，第一相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)42通過螺釘固定在直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)43上，第二相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)44通過螺釘固定在直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)43上，第三相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)45通過螺釘固定在直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)43上。
[0021]如圖4中所示，本發(fā)明中的直線運(yùn)動機(jī)包含第一連接桿4301、定位桿4302、旋轉(zhuǎn)手柄4303、第一含軸承軸承座4304、頂部定位盤4305、絲杠4306、絲杠螺母4307、三棱柱滑塊4308、直齒條4309、第二連接桿4310、第二含軸承軸承座4311、第三連接桿4312、底部定位盤4313，第一連接桿4301、第二連接桿4310和第二連接桿4312通過螺紋和底部定位盤4313連接，通過螺母和頂部定位盤4305相連，且三個連桿的軸心線垂直于定位盤4313的上表面，旋轉(zhuǎn)手柄4303通過螺紋和絲杠4306連接，絲杠螺母4307通過螺釘固定在三棱柱滑塊4308上，直齒條4309通過螺釘固定在三棱柱滑塊4308的柱面上，在三個柱面上均有和4309相同的齒條，含軸承軸承座4304通過螺釘固定在頂部定位板4305上，含軸承軸承座4311通過螺釘固定在底部定位板4313上，定位桿4302通過螺紋和底部定位板4313連接，通過螺母和頂部定位板4305連接，定位桿穿過三棱柱滑塊4308的滑孔，直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)的功能是通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)手柄4303帶動絲杠4308的轉(zhuǎn)動，絲杠4308的轉(zhuǎn)動通過絲杠螺母4307轉(zhuǎn)換成滑塊沿著絲杠軸心的上下直線運(yùn)動，從而實現(xiàn)直齒條4309的上下運(yùn)動。
[0022]如圖5中所示，本發(fā)明中的相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)包含U型底座4201、第一含軸承軸承支撐座4202、齒輪4203、第一光軸緊固件4204、U型連接件4205、相機(jī)安裝板4206、工業(yè)相機(jī)4207、第二光軸緊固件4208、第二含軸承軸承支撐座4209、光軸4210，第一含軸承軸承支撐座4202和第二含軸承軸承支撐座4209通過螺釘固定在U型底座4201上，齒輪4203固定在軸4210上，第一光軸緊固件4204和第二光軸緊固件4208固定在軸4210的兩端，第一光軸緊固件4204和第二光軸緊固件4208通過螺母和U型連接件4203相連，相機(jī)4207通過螺釘固定在相機(jī)安裝板4206上，相機(jī)安裝板4206通過螺釘和U型連接件4205相連，相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)的功能是通過齒輪4203的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)相機(jī)4207的拍照角度的變化。
[0023]相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作原理是，通過旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)手柄(圖4中4303號零件)，實現(xiàn)直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)中的直齒條(圖4中4309號零件)的上下運(yùn)動，帶動相機(jī)安裝結(jié)構(gòu)中齒輪(圖5中4203號零件)的轉(zhuǎn)動，從而帶動相機(jī)(圖5中4207號零件)拍照角度的變化。
[0024]如圖6中所示，本發(fā)明中的相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含連接板501、滑桿502、安裝塊503、手柄504、鎖緊旋鈕505，功能是當(dāng)旋緊鎖緊旋鈕時，安裝塊503和滑桿之間摩擦力增大，不會發(fā)生相對移動，實現(xiàn)連接板501的位置固定，當(dāng)旋出鎖緊旋鈕505時，安裝塊503和滑桿502之間摩擦力減小移動，安裝塊503和滑桿502之間可以相對滑動，實現(xiàn)連接板501的位置上調(diào)或下調(diào)。
[0025]本發(fā)明的工作過程如下:首先對相機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，打開工業(yè)相機(jī)對已處于檢測位置的紫銅管接件進(jìn)行圖像采集，通過調(diào)節(jié)相機(jī)的拍照距離和角度確定最佳的拍照距離和角度，在完成調(diào)節(jié)后，接著將待檢紫銅管接件放置于傳送帶上，當(dāng)紫銅件位置檢測機(jī)構(gòu)探測到待檢紫銅件已經(jīng)處于檢測位置時，觸發(fā)三個工業(yè)相機(jī)進(jìn)行采集紫銅件圖像，再對圖像進(jìn)行處理，檢測出焊帶上缺陷。
【主權(quán)項】
1.基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線檢測裝置，包括機(jī)架機(jī)構(gòu)、傳送帶機(jī)構(gòu)、紫銅管接件位置檢測裝置、相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于: 機(jī)架機(jī)構(gòu)用于支撐、穩(wěn)固整個裝置，機(jī)架機(jī)構(gòu)上有傳送帶機(jī)構(gòu)，傳送帶機(jī)構(gòu)的兩側(cè)裝有紫銅管接件位置檢測裝置，傳送帶機(jī)構(gòu)的正上方為相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 其中相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)的拍照距離;相機(jī)角度調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)拍照的角度;三個工業(yè)相機(jī)對稱布置在相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上； 所述相機(jī)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括視覺光源機(jī)構(gòu)、直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)和三個相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)，視覺光源機(jī)構(gòu)固定在直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)底部，每個相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)固定在直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)上； 所述直線運(yùn)動機(jī)包括第一連接桿、定位桿、旋轉(zhuǎn)手柄、第一含軸承軸承座、頂部定位盤、絲杠、絲杠螺母、三棱柱滑塊、直齒條、第二連接桿、第二含軸承軸承座、第三連接桿和底部定位盤;第一連接桿、第二連接桿和第二連接桿通過螺紋和底部定位盤連接，通過螺母和頂部定位盤相連，且三個連接桿的軸心線垂直于定位盤的上表面，旋轉(zhuǎn)手柄和絲杠連接，絲杠螺母固定在三棱柱滑塊上，直齒條固定在三棱柱滑塊的每個柱面上，第一含軸承軸承座固定在頂部定位板上，第二含軸承軸承座固定在底部定位板上，定位桿通過螺紋和底部定位板連接，通過螺母和頂部定位板連接，定位桿穿過三棱柱滑塊的滑孔，通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動絲杠的轉(zhuǎn)動，絲杠的轉(zhuǎn)動通過絲杠螺母轉(zhuǎn)換成三棱柱滑塊沿著絲杠軸心的上下直線運(yùn)動，從而實現(xiàn)直齒條的上下運(yùn)動； 所述的相機(jī)安裝機(jī)構(gòu)包括U型底座、第一含軸承軸承支撐座、齒輪、第一光軸緊固件、U型連接件、相機(jī)安裝板、工業(yè)相機(jī)、第二光軸緊固件、第二含軸承軸承支撐座和光軸，第一含軸承軸承支撐座和第二含軸承軸承支撐座分別固定在U型底座兩側(cè)上，齒輪固定在軸上，第一光軸緊固件和第二光軸緊固件固定在軸的兩端，第一光軸緊固件和第二光軸緊固件與U型連接件相連，工業(yè)相機(jī)通過螺釘固定在相機(jī)安裝板上，相機(jī)安裝板和U型連接件相連，所述的齒輪與所述的直齒條配合，直齒條的上下運(yùn)動帶動齒輪的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工業(yè)相機(jī)的拍照角度的變化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線檢測裝置，其特征在于:所述相機(jī)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括連接板、滑桿、安裝塊、手柄和鎖緊旋鈕;當(dāng)旋緊鎖緊旋鈕時，安裝塊和滑桿之間摩擦力增大，不會發(fā)生相對移動，實現(xiàn)連接板的位置固定，當(dāng)旋松鎖緊旋鈕時，安裝塊和滑桿之間摩擦力減小，安裝塊和滑桿之間可以相對滑動，實現(xiàn)連接板的位置上調(diào)或下調(diào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線檢測裝置，其特征在于:所述傳送帶機(jī)構(gòu)包括帶輪、皮帶和電機(jī)，用于將待檢紫銅管接件從上料位置運(yùn)送到檢測位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的紫銅管接件焊接缺陷在線檢測裝置，其特征在于:所述紫銅管接件位置檢測裝置包括激光發(fā)射單元、激光接收單元，激光發(fā)射單元和激光接收單元設(shè)置在兩側(cè)，用于探測待檢紫銅件是否到達(dá)檢測位置。
【文檔編號】B23K103/12GK105904112SQ201610366670
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】王志強(qiáng), 陳愛軍, 李東升
【申請人】中國計量大學(xué)