【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接缺陷智能检测，尤其涉及一种焊缝缺陷检测系统、焊缝表面缺陷识别方法及焊缝尺寸缺陷测量方法。
技术介绍
1、在焊接工艺中，焊缝表面缺陷和尺寸缺陷是影响焊接质量的重要因素。传统的检测方法往往依赖于人工检测，效率低下且容易出现漏检和误检的情况。因此，开发一种自动化的焊缝质量检测装置显得尤为重要。目前市面上的焊接质量检测装置大多只能实现焊缝跟踪和熔池监控等基本功能，对于焊缝表面缺陷和尺寸缺陷的检测能力有限。
2、中国专利技术专利申请号：201911303049.3，专利技术名称为“用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器及方法”，提供了一种焊接缺陷检测传感器。该专利利用光谱传感技术，实现了更为简单快捷的铝合金焊接气孔缺陷检测。但是这种传感器只能针对焊接材料为铝合金且缺陷类型为气孔的表面缺陷进行检测，对于其他材料的其他表面缺陷以及尺寸缺陷没有办法进行检测，应用场景有限
技术实现思路
1、针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种焊缝缺陷检测系统、焊缝表面缺陷识别方法及焊缝尺寸缺陷测量方法，能够实现对焊缝表面缺陷和尺寸缺陷的自动检测。
2、具体地，本专利技术提出了一种焊缝缺陷检测系统，包括：
3、壳体；
4、夹持单元，包括活动臂，所述活动臂的一端固定在焊接设备上，另一端固定在所述壳体上；
5、采集单元，设置在所述壳体内，所述采集单元包括第一相机、第二相机和激光器，所述激光器用于扫描所述焊缝的表面，所述第一相机用于采
6、所述采集单元通过所述夹持单元的活动臂来调节采集角度，以使所述激光器照射所述焊缝表面，所述第一相机和第二相机能获取对应的条纹信息和表面图像。
7、根据本专利技术的一个实施例，在所述壳体内设有相机夹具和激光器夹具，所述激光器夹具用于固定所述激光器，所述相机夹具用于将所述第一相机和第二相机固定在所述壳体内的两侧；
8、所述激光器照射角度与所述第一相机拍摄角度形成一设定角度。
9、根据本专利技术的一个实施例，在所述壳体的底部设有第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽，所述第一相机的底部与所述第一安装槽配合固定，所述第二相机的底部与所述第二安装槽配合固定，所述激光器的底部与所述第三安装槽配合固定。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述第一相机包括第一相机本体和与所述第一相机本体连接的第一视觉镜头，所述第一视觉镜头的端部与所述第一安装槽配合固定；
11、所述第二相机包括第二相机本体和与所述第二相机本体连接的第二视觉镜头，所述第二视觉镜头的端部与所述第二安装槽配合固定。
12、根据本专利技术的一个实施例，在所述壳体的底部还设有减光滤光系统，包括一组减光滤光片，所述减光滤光片与第一视觉镜头共轴。
13、根据本专利技术的一个实施例，在所述壳体的底面上设有底板，所述底板包括耐高温防护玻璃。
14、根据本专利技术的一个实施例，在所述壳体的内壁上形成有冷却气道，在所述壳体的顶部开设有进气孔和出气孔，所述进气孔和出气孔与所述冷却气道连通形成冷却回路，所述冷却回路用于带走所述第一相机和第二相机生成的热量。
15、根据本专利技术的一个实施例，在所述壳体的顶部设有航空插接口和数据线槽，所述第一相机、第二相机和激光器通过所述航空插接口接受供电，所述数据线槽用于布置数据线，所述第一相机和第二相机通过所述数据线接收指令和/或向外发送采集数据。
16、根据本专利技术的一个实施例，所述夹持单元还包括第一蟹钳夹和第二蟹钳夹，所述活动臂的一端设置第一蟹钳夹，所述活动臂通过第一蟹钳夹固定夹持在所述焊接设备上；
17、所述活动臂的另一端设置第二蟹钳夹，所述第二蟹钳夹用于夹持铁块或磁铁，所述活动臂通过所述铁块或磁铁与所述壳体磁吸固定。
18、根据本专利技术的一个实施例，所述活动臂包括第一连接臂、第二连接臂和万向关节，所述第一连接臂和第二连接臂通过所述万向关节连接并调节相互之间的连接角度；
19、所述第一蟹钳夹固定设置在所述第一连接臂远离万向关节的一端，所述第二蟹钳夹固定设置在所述第二连接臂远离万向关节的一端。
20、本专利技术还提供了一种焊缝表面缺陷识别方法，适用于前述的焊缝缺陷检测系统，包括步骤：
21、s1，通过所述夹持单元调节所述第二相机的采集角度；
22、s2，对所述第二相机进行标定；
23、s3，所述第二相机采集所述焊缝的表面图像；
24、s4，根据所建立的深度学习检测模型，检测所述焊缝的表面缺陷。
25、根据本专利技术的一个实施例，所述深度学习检测模型的建立方法包括:
26、s41，采集大量的有缺陷的焊缝表面图像；
27、s42，对焊缝表面图像进行数据增强；
28、s43，对数据增强后的焊缝表面图像进行特征标注，标注表面缺陷的位置和类型，建立相应的表面缺陷数据库；
29、s44，选用yolov8作为深度学习检测模型，通过表面缺陷数据库对所述深度学习检测模型进行训练和优化。
30、本专利技术还提供了一种焊缝尺寸缺陷测量方法，适用于前述的焊缝缺陷检测系统，包括步骤：
31、t1，对所述第一相机和激光器进行标定；
32、t2，所述第一相机采集所述激光器照射在所述焊缝表面的条纹信息，对所述条纹信息进行坐标变换；
33、t3，提取坐标变换后的条纹信息的关键特征点并对焊缝的尺寸缺陷进行测量；
34、t4，基于所述条纹信息和关键特征点，生成对应的点云图，通过时序叠加得到焊缝的三维点云数据；
35、t5，通过三维点云重建算法对采集到的三维点云数据进行处理以生成焊缝的三维模型。
36、本专利技术提供的一种焊缝缺陷检测系统、焊缝表面缺陷识别方法及焊缝尺寸缺陷测量方法，通过第一相机和第二相机的主被动视觉相结合的方式，结合深度学习技术和激光三角测距法，实现了对焊缝表面缺陷和尺寸缺陷的自动化检测。
37、应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。
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1.一种焊缝缺陷检测系统，包括：
2.如权利要求1所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体内设有相机夹具和激光器夹具，所述激光器夹具用于固定所述激光器，所述相机夹具用于将所述第一相机和第二相机固定在所述壳体内的两侧；
3.如权利要求2所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体的底部设有第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽，所述第一相机的底部与所述第一安装槽配合固定，所述第二相机的底部与所述第二安装槽配合固定，所述激光器的底部与所述第三安装槽配合固定。
4.如权利要求3所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，所述第一相机包括第一相机本体和与所述第一相机本体连接的第一视觉镜头，所述第一视觉镜头的端部与所述第一安装槽配合固定；
5.如权利要求4所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体的底部还设有减光滤光系统，包括一组减光滤光片，所述减光滤光片与第一视觉镜头共轴。
6.如权利要求2所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体的底面上设有底板，所述底板包括耐高温防护玻璃。
7.如权利要求1所述的焊缝缺陷检测
8.如权利要求1所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体的顶部设有航空插接口和数据线槽，所述第一相机、第二相机和激光器通过所述航空插接口接受供电，所述数据线槽用于布置数据线，所述第一相机和第二相机通过所述数据线接收指令和/或向外发送采集数据。
9.如权利要求1所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，所述夹持单元还包括第一蟹钳夹和第二蟹钳夹，所述活动臂的一端设置第一蟹钳夹，所述活动臂通过第一蟹钳夹固定夹持在所述焊接设备上；
10.如权利要求9所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，所述活动臂包括第一连接臂、第二连接臂和万向关节，所述第一连接臂和第二连接臂通过所述万向关节连接并调节相互之间的连接角度；
11.一种焊缝表面缺陷识别方法，适用于如权利要求1所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，包括步骤：
12.如权利要求11所述的焊缝表面缺陷识别方法，其特征在于，所述深度学习检测模型的建立方法包括：
13.一种焊缝尺寸缺陷测量方法，适用于如权利要求1所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种焊缝缺陷检测系统，包括：
2.如权利要求1所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体内设有相机夹具和激光器夹具，所述激光器夹具用于固定所述激光器，所述相机夹具用于将所述第一相机和第二相机固定在所述壳体内的两侧；
3.如权利要求2所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体的底部设有第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽，所述第一相机的底部与所述第一安装槽配合固定，所述第二相机的底部与所述第二安装槽配合固定，所述激光器的底部与所述第三安装槽配合固定。
4.如权利要求3所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，所述第一相机包括第一相机本体和与所述第一相机本体连接的第一视觉镜头，所述第一视觉镜头的端部与所述第一安装槽配合固定；
5.如权利要求4所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体的底部还设有减光滤光系统，包括一组减光滤光片，所述减光滤光片与第一视觉镜头共轴。
6.如权利要求2所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体的底面上设有底板，所述底板包括耐高温防护玻璃。
7.如权利要求1所述的焊缝缺陷检测系统，其特征在于，在所述壳体的内壁上形成有冷却气道，在所述壳体的顶部开设有进气孔和出气...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞峰，许燕玲，丛大志，余春，张俊宝，纪康康，邵长磊，杨雨欣，陈宇清，史骁辰，王弘昶，黄逸峰，梅乐，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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