基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統的製作方法
2023-12-01 16:35:26 2
基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,包括成像裝置和與其連接的圖像控制器,在成像裝置兩側對稱固定設置兩個光源發生裝置,在光源發生裝置出光口豎直下方設置有三稜鏡,三稜鏡可與豎直方向旋轉成一定角度,光源發生裝置射出的光線先經所述三稜鏡折射,再經被檢測板後進入所述成像裝置,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後得到高清焊縫檢測圖像。該檢測系統能增加光照強度,還可以避免單路光照射焊縫所產生的陰影對焊縫位置檢測的影響;採用折射三稜鏡可以減少系統的尺寸,雷射可以避免三稜鏡折射所產生的色散現象對圖像清晰度的影響,這樣可以獲得對比較高的焊縫圖像。
【專利說明】 基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊縫檢測領域,具體為一種基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統。
【背景技術】
[0002]在焊接自動化領域內,常常需要對鋁板、不鏽鋼板等薄板類焊縫進行自動化焊接,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),並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,檢測精度在0.05mm之內)。採用常規的線結構光焊縫檢測方法因焊縫本身特徵小,容易受到幹擾的影響,難以實現實時、有效、可靠的高精度檢測,影響了該類焊縫自動化焊接技術的發展。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術的缺點,本發明提供一種可實現無坡口焊縫的檢測,並有效獲得高對比度焊縫圖像的基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統。
[0004]本發明解決上述技術問題採用以下技術方案:一種基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,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對稱固定設置兩個光源發生裝置,在所述光源發生裝置出光口豎直下方設置有三稜鏡,所述三稜鏡可與豎直方向旋轉成一定角度,所述光源發生裝置射出的光線先經所述三稜鏡折射,再經被檢測板後進入所述成像裝置,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後得到高清焊縫檢測圖像。
[0005]進一步地,所述成像裝置為CXD相機或CMOS相機。
[0006]作為優選,所述三稜鏡折射出的光線與豎直方向角度為30度?35度。
[0007]作為優選,所述三稜鏡的頂角為30度?35度。
[0008]作為優選,所述三稜鏡的中心和所述CCD相機或CMOS相機的鏡頭面在同一水平面上。
[0009]作為優選,所述光源為雷射。
[0010]本發明與現有技術相比具有如下優點:利用折射式雙路會聚光路實現對接焊縫的照明不僅可以增加光照強度,還可以避免單路光照射焊縫所產生的陰影對焊縫位置檢測的影響;通過調整折射三稜鏡的安裝角度改變光路,實現折射光角度的調整,獲得成像清晰度最佳的入射光角度;通過調整折射三稜鏡的角度改變光路,實現會聚點的改變,實現不同位置的焊縫照明;採用折射三稜鏡對光路的改變,可以減少系統的尺寸;通過調整折射三稜鏡的安裝角度可以改變光路會聚前的入射角度,以獲得成像質量最佳的入射角度;採用雷射光源,可以避免三稜鏡折射所產生的色散現象對圖像清晰度的影響;折射三稜鏡頂角為30度?35度之間,折射光豎直方向角度為30度?35度,這樣可以獲得對比較高的焊縫圖像。【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解,下面結合具體圖示及實施例,進一步闡述本發明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,並不用於限定本發明。
[0013]參考圖1,本發明實施例提供一種基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,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兩側對稱固定設置光源發生裝置21和光源發生裝置22,所述光源為雷射,在所述兩光源發生裝置出光口豎直下方分別設置有三稜鏡31和三稜鏡32,所述三稜鏡31和三稜鏡32的中心與所述CCD相機或CMOS相機的鏡頭面在同一水平面上,所述三稜鏡的頂角為30度?35度,且三稜鏡可與豎直方向旋轉成一定角度,三稜鏡31折射出的光線與豎直方向角度為α,三稜鏡32折射出的光線與豎直方向角度為β,α和β優選30度?35度,光源發生裝置21射出雷射210,光源發生裝置22射出雷射220,兩束雷射分別經三稜鏡31和三稜鏡32折射後會聚在被檢測板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將收到的像處理後得到高清焊縫檢測圖像
在本發明中,先將需要檢測焊縫的鋁板、不鏽鋼板或其他薄板水平放置在該檢測系統下,將需要檢測的焊縫對好CCD相機或CMOS相機的鏡頭,打開對稱設置在CCD相機或CMOS相機兩側的光源發生裝置,光源發生裝置射出雷射,然後旋轉位於光源發生裝置下方的三稜鏡與豎直方向的角度,調整折射光線的角度,兩束雷射在薄板的焊縫處會聚,其反射光經CXD相機或CMOS相機的光學鏡頭在CXD相機或CMOS相機上成像,CXD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後獲得高對比度的焊縫圖像。再通過調整三稜鏡的折射光線與豎直方向的角度α和β,從而可調整兩束折射光線會聚點的位置,進而對不同位置的焊縫都可以獲得高對比度的圖像,為了達到較好的檢測效果,兩條光路的會聚點應在焊縫位置附近,所以α和β優選30度?35度。該檢測系統利用折射式雙路會聚光路實現對接焊縫的照明不僅可以增加光照強度,還可以避免單路光照射焊縫所產生的陰影對焊縫位置檢測的影響;通過調整折射三稜鏡的安裝角度改變光路,實現折射光角度的調整,獲得成像清晰度最佳的入射光角度;通過調整折射三稜鏡的角度改變光路,實現會聚點的改變,實現不同位置的焊縫照明;採用折射三稜鏡對光路的改變,可以減少系統的尺寸;通過調整折射三稜鏡的安裝角度可以改變光路會聚前的入射角度,以獲得成像質量最佳的入射角度;採用雷射光源,可以避免三稜鏡折射所產生的色散現象對圖像清晰度的影響,這樣可以獲得對比較高的焊縫圖像。
[0014]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵及本發明的優點,本行業的技術人員應該了解,本發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明的原理,在不脫離本發明精神和範圍的前提下,本發明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內,本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,其特徵在於: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對稱固定設置兩個光源發生裝置,在所述光源發生裝置出光口豎直下方設置有三稜鏡,所述三稜鏡可與豎直方向旋轉成一定角度,所述光源發生裝置射出的光線先經所述三稜鏡折射,再經被檢測板後進入所述成像裝置,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後得到高清焊縫檢測圖像。
2.根據權利要求1所述的基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,其特徵在於:所述成像裝置為CCD相機或CMOS相機。
3.根據權利要求1所述的基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,其特徵在於:所述三稜鏡折射出的光線與豎直方向角度為30度?35度。
4.根據權利要求3所述的基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,其特徵在於:所述三稜鏡的頂角為30度?35度。
5.根據權利要求2所述的基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,其特徵在於:所述三稜鏡的中心和所述CCD相機或CMOS相機的鏡頭面在同一水平面上。
6.根據權利要求1所述的基於折射式雙路會聚可調光路的無坡口對接焊縫檢測系統,其特徵在於:所述光源為雷射。
【文檔編號】G01N21/88GK103743751SQ201410017867
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月15日 優先權日:2014年1月15日
【發明者】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