一種帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊縫檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在加工制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，細(xì)微對(duì)接焊縫的精密自動(dòng)化焊接技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這種細(xì)微對(duì)接焊縫通常不開坡口，焊縫間隙在0~lmm之內(nèi)，焊縫錯(cuò)邊或錯(cuò)口量為0~1_之內(nèi)。在焊接這類焊縫時(shí)，工件定位系統(tǒng)或焊接系統(tǒng)稍有位置偏差，就會(huì)造成焊接缺陷，影響產(chǎn)量、降低效率。這就需要使用精密的焊縫檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)。而這種焊縫特征不明顯，使用常規(guī)視覺檢測(cè)方法很難提取焊縫特征，且容易受到其他細(xì)微特征的干擾，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、可靠、有效的高精度檢測(cè)，影響了細(xì)微對(duì)接焊縫的自動(dòng)化焊接技術(shù)的發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)。
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，包括:圖像控制器，與所述圖像控制器連接的成像裝置，在所述成像裝置的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)照明光源發(fā)生裝置，在所述成像裝置的前方設(shè)有結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置，所述兩個(gè)照明光源發(fā)生裝置與豎直方向旋轉(zhuǎn)α角度和β角度，所述結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置與豎直方向旋轉(zhuǎn)γ角度，所述照明光源發(fā)生裝置和結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置射出的光線經(jīng)過(guò)被測(cè)件表面反射之后進(jìn)入到成像裝置，成像裝置將圖像數(shù)據(jù)傳送給圖像控制器，圖像控制器將受到的圖像處理后得到特征清晰的焊縫檢測(cè)圖像。
[0005]進(jìn)一步的，所述成像裝置為豎直放置的(XD相機(jī)或CMOS相機(jī)。
[0006]進(jìn)一步的，所述照明光源發(fā)生裝置為激光光源發(fā)生裝置。
[0007]進(jìn)一步的，所述α角度為10度-45度，β角度均為10度-45度。
[0008]進(jìn)一步的，所述γ角度為30度-50度。
[0009]進(jìn)一步的，所述結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置發(fā)出的光線為線結(jié)構(gòu)光。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，該檢測(cè)系統(tǒng)利用成像裝置兩側(cè)的雙路光源會(huì)聚到一處，實(shí)現(xiàn)細(xì)微對(duì)接焊縫的照明，不僅可以增加光照強(qiáng)度，使光強(qiáng)均勻，還可以消除單路光源照明產(chǎn)生陰影造成的間隙特征提取錯(cuò)誤；成像設(shè)備前方的結(jié)構(gòu)光光源傾斜入射，成像設(shè)備能夠獲得有形變量的結(jié)構(gòu)光圖像，從而提取間隙、錯(cuò)邊(或錯(cuò)口)的特征；通過(guò)調(diào)整兩側(cè)光源和結(jié)構(gòu)光光源的傾斜角度改變光線的入射角度，使成像設(shè)備觀察到特征清晰的圖像；通過(guò)調(diào)整兩側(cè)光源和結(jié)構(gòu)光光源的傾斜角度改變光線的入射角度，實(shí)現(xiàn)不同位置焊縫的檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1的后視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置、成像裝置以及圖像控制器的裝配示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0015]圖1至圖3示意性地顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的一種帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)。
[0016]本實(shí)施例提供的一種帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，請(qǐng)參閱圖1，包括:圖像控制器3，與所述圖像控制器3連接的成像裝置I，該成像裝置I為豎直放置的CCD相機(jī)或CMOS相機(jī)，在所述成像裝置I的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)照明光源發(fā)生裝置21，該照明光源發(fā)生裝置21為激光光源發(fā)生裝置，在所述成像裝置I的前方設(shè)有結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置22，所述結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置22發(fā)出的光線為線結(jié)構(gòu)光，所述兩個(gè)照明光源發(fā)生裝置21與豎直方向旋轉(zhuǎn)，所述α角度和β角度，其中該α角度和β角度優(yōu)選均為10度-45度，即系可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整其角度的大小，如α角度可為10度、15度、20度、30度、35度、40度或45度等，如β角度可為10度、15度、20度、30度、35度、40度或45度等，所述結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置22與豎直方向旋轉(zhuǎn)γ角度，所述γ角度優(yōu)選為30度-50度，即系可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整其角度的大小，如γ角度可為30度、32度、35度、37度、40度、42度、45度、48度或50度等，所述照明光源發(fā)生裝置21和結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置22射出的光線經(jīng)過(guò)被測(cè)件O表面反射之后進(jìn)入到成像裝置1，成像裝置I將圖像數(shù)據(jù)傳送給圖像控制器3，圖像控制器3將受到的圖像處理后得到特征清晰的焊縫檢測(cè)圖像。
[0017]將需要檢測(cè)的焊縫00放置在成像裝置I的下方，打開設(shè)置在成像裝置I兩側(cè)的照明光源發(fā)生裝置21，設(shè)置在成像裝置I前方的結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置22，兩個(gè)照明光源發(fā)生裝置21和結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置22工作分別射出光線，然后旋轉(zhuǎn)調(diào)整照明光源發(fā)生裝置21與豎直方向的角度α和角度β，照明光源發(fā)生裝置21射出的兩束光210在焊縫00處會(huì)聚，其第一反射光10經(jīng)成像裝置I的光學(xué)鏡頭在成像裝置I上成像，旋轉(zhuǎn)調(diào)整結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置22豎直方向的角度γ，結(jié)構(gòu)光光線220延焊縫垂直方向照射，其第二反射光11經(jīng)成像裝置I的光學(xué)鏡頭在成像裝置I上成像，并且不與照明光源發(fā)生裝置21所成的像重合，成像裝置I將成出的像傳送給所述圖像控制器3，圖像控制器3將收到的像處理后獲得高對(duì)比度的焊縫圖像。再通過(guò)調(diào)整兩個(gè)照明光源發(fā)生裝置21的角度α和β可調(diào)整入射光的角度和會(huì)聚點(diǎn)的位置，從而對(duì)不同位置的焊縫都可以獲得高對(duì)比度的圖像，為了達(dá)到較好的檢測(cè)效果，兩條光路的會(huì)聚點(diǎn)應(yīng)在焊縫位置附近，其角度應(yīng)在10度?45度之間；通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)光光源的角度γ可調(diào)整入射光的角度，從而對(duì)不同位置和不同錯(cuò)邊(錯(cuò)口)量的焊縫都可以獲得特征明顯的圖像，為了達(dá)到較好的檢測(cè)效果，結(jié)構(gòu)光光源照射在焊縫上的光線應(yīng)在焊縫位置附近，其角度應(yīng)在30度?50度之間
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，該檢測(cè)系統(tǒng)利用成像裝置I兩側(cè)的雙路光源會(huì)聚到一處，實(shí)現(xiàn)細(xì)微對(duì)接焊縫的照明，不僅可以增加光照強(qiáng)度，使光強(qiáng)均勻，還可以消除單路光源照明產(chǎn)生陰影造成的間隙特征提取錯(cuò)誤；成像設(shè)備前方的結(jié)構(gòu)光光源傾斜入射，成像設(shè)備能夠獲得有形變量的結(jié)構(gòu)光圖像，從而提取間隙、錯(cuò)邊(或錯(cuò)口)的特征；通過(guò)調(diào)整兩側(cè)光源和結(jié)構(gòu)光光源的傾斜角度改變光線的入射角度，使成像設(shè)備觀察到特征清晰的圖像；通過(guò)調(diào)整兩側(cè)光源和結(jié)構(gòu)光光源的傾斜角度改變光線的入射角度，實(shí)現(xiàn)不同位置焊縫的檢測(cè)。
[0019]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:圖像控制器，與所述圖像控制器連接的成像裝置，在所述成像裝置的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)照明光源發(fā)生裝置，在所述成像裝置的前方設(shè)有結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置，所述兩個(gè)照明光源發(fā)生裝置與豎直方向旋轉(zhuǎn)α角度和β角度，所述結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置與豎直方向旋轉(zhuǎn)γ角度，所述照明光源發(fā)生裝置和結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置射出的光線經(jīng)過(guò)被測(cè)件表面反射之后進(jìn)入到成像裝置，成像裝置將圖像數(shù)據(jù)傳送給圖像控制器，圖像控制器將收到的圖像處理后得到特征清晰的焊縫檢測(cè)圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述成像裝置為豎直放置的CCD相機(jī)或CMOS相機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述照明光源發(fā)生裝置為激光光源發(fā)生裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述α角度為10度-45度，β角度均為10度-45度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述γ角度為30度-50度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置發(fā)出的光線為線結(jié)構(gòu)光。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶有結(jié)構(gòu)光的會(huì)聚可調(diào)光路細(xì)微對(duì)接焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，包括：圖像控制器，與所述圖像控制器連接的成像裝置，在所述成像裝置的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)照明光源發(fā)生裝置，在所述成像裝置的前方設(shè)有結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置，所述兩個(gè)照明光源發(fā)生裝置與豎直方向旋轉(zhuǎn)α角度和β角度，所述結(jié)構(gòu)光光源發(fā)生裝置與豎直方向旋轉(zhuǎn)γ角度。該檢測(cè)系統(tǒng)利用成像裝置兩側(cè)的雙路光源會(huì)聚到一處，實(shí)現(xiàn)細(xì)微對(duì)接焊縫的照明，不僅可以增加光照強(qiáng)度，使光強(qiáng)均勻，還可以消除單路光源照明產(chǎn)生陰影造成的間隙特征提取錯(cuò)誤；通過(guò)調(diào)整兩側(cè)光源和結(jié)構(gòu)光光源的傾斜角度改變光線的入射角度，實(shí)現(xiàn)不同位置焊縫的檢測(cè)。
【IPC分類】G01N21/88
【公開號(hào)】CN204630949
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520372558
【發(fā)明人】李俊明, 任韋, 李宏偉, 崔浩然, 劉長(zhǎng)鶴, 張丹
【申請(qǐng)人】唐山英萊科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月3日