基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)，包括成像裝置和與其連接的圖像控制器，在所述成像裝置兩側(cè)對稱固定設(shè)置兩個光源發(fā)生裝置，在所述光源發(fā)生裝置出光口豎直下方設(shè)置有反射鏡，所述反射鏡可與豎直方向旋轉(zhuǎn)成一定角度，所述光源發(fā)生裝置射出的光線先經(jīng)所述反射鏡反射，再經(jīng)被檢測板后進(jìn)入所述成像裝置，成像裝置將成出的像傳送給所述圖像控制器，圖像控制器將收到的像處理后得到高清焊縫檢測圖像。該檢測系統(tǒng)利用反射式雙路會聚光路實現(xiàn)對接焊縫的照明不僅可以增加光照強度，還可以消除單路光照射焊縫所產(chǎn)生的陰影對焊縫位置檢測的影響，且采用反射鏡改變光路，可以減少系統(tǒng)的尺寸，方便了后期成像。
【專利說明】基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊縫檢測領(lǐng)域，具體為一種基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在焊接自動化領(lǐng)域內(nèi)，常常需要對鋁板、不銹鋼板等薄板類焊縫進(jìn)行自動化焊接，該類焊縫通常不開坡口，焊縫間隙為零間隙或小間隙(在(Tlmm之內(nèi))，并且對焊縫檢測的實時性、精度和可靠性的要求都比較高(檢測時間在0.05s之內(nèi)，檢測精度在0.05mm之內(nèi))。采用常規(guī)的線結(jié)構(gòu)光焊縫檢測方法因焊縫本身特征小，容易受到干擾的影響，難以實現(xiàn)實時、有效、可靠的高精度檢測，影響了該類焊縫自動化焊接技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供一種可實現(xiàn)無坡口焊縫的檢測，并有效獲得高對比度焊縫圖像的基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)，包括成像裝置和與其連接的圖像控制器，在所述成像裝置兩側(cè)對稱固定設(shè)置兩個光源發(fā)生裝置，在所述光源發(fā)生裝置出光口豎直下方設(shè)置有反射鏡，所述反射鏡可與豎直方向旋轉(zhuǎn)成一定角度，所述光源發(fā)生裝置射出的光線先經(jīng)所述反射鏡反射，再經(jīng)被檢測板后進(jìn)入所述成像裝置，成像裝置將成出的像傳送給所述圖像控制器，圖像控制器將收到的像處理后得到高清焊縫檢測圖像。
[0005]作為優(yōu)選，所述成像裝置為CXD相機或CMOS相機。
[0006]作為優(yōu)選，所述角度為10度?20度。
[0007]作為優(yōu)選，所述反射鏡的中心和所述CCD相機或CMOS相機的鏡頭面在同一水平面上。
[0008]作為優(yōu)選，所述光源為激光。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:利用反射式雙路會聚光路實現(xiàn)對接焊縫的照明不僅可以增加光照強度，還可以消除單路光照射焊縫所產(chǎn)生的陰影對焊縫位置檢測的影響；優(yōu)選激光光源波長穩(wěn)定，帶寬窄，配合特定的窄帶濾光系統(tǒng)可以提高檢測的穩(wěn)定性和抗干擾性，并方便通過調(diào)整反射鏡的角度改變光路，實現(xiàn)光路會聚前的入射角度，獲得成像清晰度最佳的入射光角度；通過調(diào)整反射鏡的角度改變光路，實現(xiàn)會聚點的改變，實現(xiàn)不同位置的焊縫照明；采用反射鏡改變光路，可以減少系統(tǒng)的尺寸，方便了后期成像；反射鏡的安裝角度相對相機光軸在10度?20度之間，則反射光相對相機光軸的角度應(yīng)在20度?40度之間，這樣會獲得對比更高的焊縫圖像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0011]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示及實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]參考圖1，本發(fā)明實施例提供一種基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)，包括成像裝置I和與其連接的圖像控制器4，所述成像裝置為CXD相機或CMOS相機，在所述成像裝置I兩側(cè)對稱固定設(shè)置光源發(fā)生裝置21和光源發(fā)生裝置22，所述光源為激光，在所述兩光源發(fā)生裝置出光口豎直下方分別設(shè)置有反射鏡31和反射鏡32，所述反射鏡31和反射鏡32的中心與所述CCD相機的或CMOS相機鏡頭面11在同一水平面上，所述反射鏡31可分別與豎直方向旋轉(zhuǎn)成一定角度α ,反射鏡32可分別與豎直方向旋轉(zhuǎn)成一定角度β，α和β優(yōu)選10度?20度，光源發(fā)生裝置21射出激光210，光源發(fā)生裝置22射出激光220，兩束激光分別經(jīng)反射鏡31和反射鏡32反射后會聚在被檢測板O的焊縫00處，反射光線10再射入成像裝置I成像，成像裝置I將成出的像傳送給所述圖像控制器4，圖像控制器4將收到的像處理后得到高清焊縫檢測圖像。
[0013]在本發(fā)明中，先將需要檢測焊縫的鋁板、不銹鋼板或其他薄板水平放置在該檢測系統(tǒng)下，將需要檢測的焊縫對好CCD相機或CMOS相機的鏡頭，打開對稱設(shè)置在CCD相機或CMOS相機兩側(cè)的光源發(fā)生裝置，光源發(fā)生裝置射出激光，然后旋轉(zhuǎn)位于光源發(fā)生裝置下方的反射鏡與豎直方向的角度，兩束激光在薄板的焊縫處會聚，其反射光經(jīng)CCD相機或CMOS相機的光學(xué)鏡頭在CCD相機或CMOS相機上成像，CCD相機或CMOS相機將成出的像傳送給所述圖像控制器，圖像控制器將收到的像處理后獲得高對比度的焊縫圖像。再通過調(diào)整反射鏡與豎直方向的角度α和β，從而可調(diào)整反射光的角度和會聚點的位置，進(jìn)而對不同位置的焊縫都可以獲得高對比度的圖像，為了達(dá)到較好的檢測效果，兩條光路的會聚點應(yīng)在焊縫位置附近，所以α和β優(yōu)選10度?20度。該檢測系統(tǒng)利用反射式雙路會聚光路實現(xiàn)對接焊縫的照明不僅可以增加光照強度，還可以消除單路光照射焊縫所產(chǎn)生的陰影對焊縫位置檢測的影響；通過調(diào)整反射鏡的角度改變光路，實現(xiàn)光路會聚前的入射角度，獲得成像清晰度最佳的入射光角度；通過調(diào)整反射鏡的角度改變光路，實現(xiàn)會聚點的改變，實現(xiàn)不同位置的焊縫照明；采用反射鏡改變光路，可以減少系統(tǒng)的尺寸，增加傳感器的可達(dá)性。
[0014]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括成像裝置和與其連接的圖像控制器，在所述成像裝置兩側(cè)對稱固定設(shè)置兩個光源發(fā)生裝置，在所述光源發(fā)生裝置出光口豎直下方設(shè)置有反射鏡，所述反射鏡可與豎直方向旋轉(zhuǎn)成一定角度，所述光源發(fā)生裝置射出的光線先經(jīng)所述反射鏡反射，再經(jīng)被檢測板后進(jìn)入所述成像裝置，成像裝置將成出的像傳送給所述圖像控制器，圖像控制器將收到的像處理后得到高清焊縫檢測圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述成像裝置為CXD相機或CMOS相機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于反射式雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述角度為10度?20度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述反射鏡的中心和所述CCD相機或CMOS相機的鏡頭面在同一水平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙路會聚可調(diào)光路的無坡口對接焊縫檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述光源為激光。
【文檔編號】G01N21/84GK103743743SQ201410017868
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】袁雷, 趙治軍, 曹曉娜, 劉長鶴, 劉鴻鵬 申請人:唐山英萊科技有限公司