一种线光源扫描焊缝的检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种线光源扫描焊缝的检测装置，包括固定于测试面上用于安装焊件的台面、固定于所述测试面且顶端高于所述台面的机架(3)、安装于所述机架(3)顶端能够沿第一方向移动的机器人(5)、安装于所述机器人(5)上的激光发射源、相机和激光视觉传感器(4)，所述激光发射源用于向所述焊件焊缝的预设线方向的多个预设点发射线激光，所述相机用于获取所述线激光的反射光束，所述激光视觉传感器(4)用于测量并获取所述预设线方向上每个预设点与所述激光视觉传感器(4)的相对距离，所述第一方向与所述预设线方向之间具有设定角度。该线光源扫描焊缝的检测装置有效地实现了对焊缝成形状况的自动检测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及焊缝检测
，特别是涉及一种线光源扫描焊缝的检测装置。
技术介绍
焊接过程中的质量检测非常重要，目前对焊缝的质量检测主要包括焊缝外观形状和表面缺陷检测、焊缝内部缺陷检测、焊缝各种性能检测等方面。焊缝内部缺陷的检测主要采用射线、超声波探伤等无损检测装置实现。焊缝各种性能检测包括力学性能、腐蚀性能等的检测。而焊缝外观形状和表面缺陷检测应用最广，基本所有的工业焊缝都要进行外观和表面缺陷检测。除了内部检测要求外，均需要进行严格的焊缝外观形状和表面缺陷检测。焊缝表面缺陷检测主要由目测识别、磁粉探伤、渗透检测及简单测量来实现。目测法依靠工人经验对焊缝成形状况作出评判；磁粉检测是利用磁的特性，在缺陷处有漏磁场产生，与表面涂有的磁粉相互作用，磁力线的分布发生改变，而显示出表面缺陷的检测。渗透检测是以植物具有的毛细吸收作用原理为原理用来检测试件表面是否存在缺陷的一种无损检测。焊缝测量尺可以测量对接焊缝的宽度、高度，角焊缝的角度等参数。但是，超声波检测对操作人员的要求较高，区别不同种类的焊接缺陷有一定的难度且需要耦合剂，且难以直观成像；射线检测检测成本高，检测设备较大，产生的射线辐射对人体伤害极大；采用测量器具焊缝尺寸测量尺对对接焊缝的宽度、高度，角焊缝的焊角尺寸等进行测量，其科学性、精确性都受到检验人员主观因素的影响；应用磁粉探伤和渗透检测法则只能对焊缝表面开口缺陷定性检出，难以量化评价；目测法很难满足快速、准确检测的工业要求，对于一些较小的缺陷，还往往会由于测量人员的观察不仔细造成漏检。综上所述，如何有效地实现对焊缝成形状况的自动检测，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种线光源扫描焊缝的检测装置，该线光源扫描焊缝的检测装置有效地实现了对焊缝成形状况的自动检测。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种线光源扫描焊缝的检测装置，包括固定于测试面上用于安装焊件的台面、固定于所述测试面且顶端高于所述台面的机架、安装于所述机架顶端能够沿第一方向移动的机器人、安装于所述机器人上的激光发射源、相机和激光视觉传感器，所述激光发射源用于向所述焊件焊缝的预设线方向的多个预设点发射线激光，所述相机用于获取所述线激光的反射光束，所述激光视觉传感器用于测量并获取所述预设线方向上每个预设点与所述激光视觉传感器的相对距离，所述第一方向与所述预设线方向之间具有设定角度。优选地，所述机架的顶端有沿所述第一方向设置的滑道，所述滑道内设置有与其相配合的滑块，所述机器人固定于所述滑块上。优选地，所述机架的顶端有沿所述第一方向设置的第一导轨，所述第一导轨内设置有与其相配合的第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨能够相互移动，所述机器人固定于所述第二导轨上。优选地，所述第一导轨和所述第二导轨垂直。优选地，所述第一方向与所述预设线方向垂直。优选地，所述第一方向沿X方向，所述预设线方向沿Y方向。优选地，所述机器人为六自由度机器人，所述机架为龙门架。优选地，所述台面通过夹具固定于所述测试面上。优选地，所述激光视觉传感器包括所述激光发射源和所述相机，所述激光发射源为半导体激光发射源，所述相机为CMOS相机。优选地，所述激光视觉传感器与计算机控制器连接。本技术所提供的线光源扫描焊缝的检测装置，包括台面、机架、机器人、激光发射源、相机和激光视觉传感器，台面固定于测试面上，用于安装焊件。机架固定于测试面，且顶端高于台面的焊件，能对焊件测量。机器人安装于机架顶端，能够沿第一方向移动，激光发射源、相机和激光视觉传感器安装于机器人上，从而可以使激光发射源、相机和激光视觉传感器沿第一方向移动，改变位置，以测量不同预设线方向预设点。激光发射源用于向焊件焊缝的预设线方向的多个预设点发射线激光，比如向焊缝处打出一束结构光信号。线激光打在焊缝表面后检测该线光源，通过相机获取线激光的反射光束。经过测量处理后，通过激光视觉传感器测量并获取预设线方向上每个预设点与激光视觉传感器的相对距离，即检测到相应的位移，进而得出一道焊缝截面轮廓的结构光信号，该信号精确测量了焊缝横截面的成形参数，该结构光信号精确地反映了焊缝实际参数，结合图像处理、模式识别等装置，可精确计算焊缝的焊缝厚度、焊缝厚度偏差、焊缝余高、焊脚高度、焊脚高度偏差等参数。第一方向与预设线方向之间具有设定角度，对不同预设线检测，通过对结构光信号三维重建后获取焊缝外形参数，计算出焊缝的外形参数，利用外形参数生成相应的特征信号，进而结合相应算法准确检测各种焊缝成形状况，完成焊缝外形参数测量和焊缝成形自动识别。本技术所提供的线光源扫描焊缝的检测装置，在检测过程中获取的焊缝外形三维参数，完成焊缝尺寸测量、焊缝成型检测等。该线光源扫描焊缝的检测装置与超声波检测与射线检测相比，以实现焊缝表面成形检测；与磁粉、渗透检测相比较，可以实现焊缝表面的三维重建；与目测及简单测量装置相比，可实现自动化检测，能节省大量人力成本。线光源扫描焊缝的检测装置智能环保、适用范围广、成像信号精准，非常适合焊接成形、焊接缺陷的自动化检测。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术中一种具体实施方式所提供的线光源扫描焊缝的检测装置的结构示意图。附图中标记如下：1-第二导轨、2-第一导轨、3-机架、4-激光视觉传感器、5-机器人。具体实施方式本技术的核心是提供一种线光源扫描焊缝的检测装置，该线光源扫描焊缝的检测装置有效地实现了对焊缝成形状况的自动检测。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1，图1为本技术中一种具体实施方式所提供的线光源扫描焊缝的检测装置的结构示意图。在一种具体实施方式中，本技术所提供的线光源扫描焊缝的检测装置，包括台面、机架3、机器人5、激光发射源、相机和激光视觉传感器4，台面固定于测试面上，用于安装焊件。机架3固定于测试面，且顶端高于台面的焊件，能对焊件测量。机器人5安装于机架3顶端，能够沿第一方向移动，激光发射源、相机和激光视觉传感器4安装于机器人5上，比如激光视觉传感器4安装在机器人5手臂末端，从而可以使激光发射源、相机和激光视觉传感器4沿第一方向移动，改变位置，以测量不同预设线方向预设点。激光发射源用于向焊件焊缝的预设线方向的多个预设点发射线激光，比如向焊缝处打出一束结构光信号。线激光打在焊缝表面后检测该线光源，通过相机获取线激光的反射光束。经过测量处理后，通过激光视觉传感器4测量并获取预设线方向上每个预设点与激光视觉传感器4的相对距离，即检测到相应的位移，进而得出一道焊缝截面轮廓的结构光信号，该信号精确测量了焊缝横截面的成形参数，该结构光信号精确地反映了焊缝实际参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线光源扫描焊缝的检测装置，其特征在于，包括固定于测试面上用于安装焊件的台面、固定于所述测试面且顶端高于所述台面的机架(3)、安装于所述机架(3)顶端能够沿第一方向移动的机器人(5)、安装于所述机器人(5)上的激光发射源、相机和激光视觉传感器(4)，所述激光发射源用于向所述焊件焊缝的预设线方向的多个预设点发射线激光，所述相机用于获取所述线激光的反射光束，所述激光视觉传感器(4)用于测量并获取所述预设线方向上每个预设点与所述激光视觉传感器(4)的相对距离，所述第一方向与所述预设线方向之间具有设定角度。

【技术特征摘要】
1.一种线光源扫描焊缝的检测装置，其特征在于，包括固定于测试面上用于安装焊件的台面、固定于所述测试面且顶端高于所述台面的机架(3)、安装于所述机架(3)顶端能够沿第一方向移动的机器人(5)、安装于所述机器人(5)上的激光发射源、相机和激光视觉传感器(4)，所述激光发射源用于向所述焊件焊缝的预设线方向的多个预设点发射线激光，所述相机用于获取所述线激光的反射光束，所述激光视觉传感器(4)用于测量并获取所述预设线方向上每个预设点与所述激光视觉传感器(4)的相对距离，所述第一方向与所述预设线方向之间具有设定角度。2.根据权利要求1所述的线光源扫描焊缝的检测装置，其特征在于，所述机架(3)的顶端有沿所述第一方向设置的滑道，所述滑道内设置有与其相配合的滑块，所述机器人(5)固定于所述滑块上。3.根据权利要求1所述的线光源扫描焊缝的检测装置，其特征在于，所述机架(3)的顶端有沿所述第一方向设置的第一导轨(2)，所述第一导轨(2)内设置有与其相配合的第二导轨(1)，所述第一导轨(2)和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：高向东，蓝重洲，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44