CN1546996A - 主动红外ccd焊缝检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种主动红外CCD焊缝检测装置,主要包括工业控制计算机、图像获取模块、输入输出信号模块和传动机构模块,采用带有红外滤光片的CCD摄像头和红外光源组成主动红外摄像头,通过USB接口与工业控制计算机相连,每个摄像头分别对准所需要检测的各条焊缝,所有摄像头通过USB的网络集线器进行扩展连接,计算机的检测软件自动切换多个摄像头,打开红外光源获取焊缝红外图像后进行处理分析,并根据识别结果分别将工件输送到合格或不合格滚道。本发明结构紧凑,使得检测***工作时,副车架上下料、焊缝图像的摄取、副车架焊接合格不合格品的分选以及报警功能一气呵成,检测不受环境光变化的影响,适合于生产线的在线快速检测。
Description
技术领域:
本发明涉及的是一种主动红外CCD焊缝检测装置,特别是一种通过USB总线的主动红外CCD的汽车副车架焊缝检测装置,可用于汽车副车架生产线的在线检测。属于图像检测与控制技术领域。
背景技术:
在汽车零部件中,焊接件所占的比例非常高。焊接质量的好坏直接影响汽车的质量;同时也与整车的安全性能密不可分。车辆行驶实际表明,已有多辆汽车因为偏焊、漏焊等焊接质量问题产生了重大的交通事故,可见,焊接质量的控制具有广泛的经济效益和重大的社会效益。
由于焊缝检测在工业中的重要性,人们多年来研究出多种焊缝检测设备,现在对焊缝进行检测已成为一门发展快速的技术。应用CCD传感器不能检测到焊缝内部焊接质量,但通过表面焊缝图像的识别,完全可以得出是否漏焊、是否焊偏、焊缝的大小和形状,从总体上评估焊接质量。
在进行视频和图像捕获的方式中通常采用采用视频捕捉卡。视频捕捉卡方式一般应用于在闭路电视监控***等领域。这种方式的主要优点是可以远距离传输,并由于有切换器的存在,可以同时监控多路视频源。但是视频捕捉卡和视频源使用的矩阵切换器都价格昂贵,并且视频捕捉卡采用的是模拟传输方式,因此会有图像的损失,而要达到和摄像头同样的图像质量,代价昂贵。
发明内容:
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种主动红外CCD焊缝检测装置,应用主动红外CCD技术和通用串行总线USB技术,实现汽车部件生产线上副车架的在线快速焊缝检测。
为实现这样的目的,本发明的主动红外CCD焊缝检测装置主要包括:工业控制计算机、图像获取模块、输入输出(I/O)信号模块和传动控制模块。
图像获取模块的构成部件包括:CCD摄像头、符合USB2.0标准的USB、带有5V电压和500mA电流的网络集线器(HUB)和GaAs红外发光二极管的红外光源。CCD摄像头带红外CCD专用滤光片,通过USB接口与工业控制计算机相连。
输入输出I/O信号模块由I/O板卡、驱动板、报警灯、气动阀、举升气缸和减速电机构成。I/O板卡***于计算机内,报警灯、气动阀、举升气缸和减速电机通过驱动板与I/O板相连。
传动控制模块包括工件传动***、滚道、电机减速器和机架。滚道、电机减速器和机架同传动***相连,传动***同I/O板相连。
在焊缝检测过程中,将被检工件安装到检测机架上,在工控计算机上运行检测软件;通过主动红外CCD传感器检测到工件到位后,打开举升气缸,举升气缸升上工件使之定位到主动红外CCD摄像头检测范围内;计算机的检测软件自动切换多个摄像头,打开红外光源获取焊缝红外图像,并处理红外图像,分析识别结果。然后工件下降,根据识别结果分别被输送到合格滚道和不合格滚道。
本发明的整个装置结构紧凑、使用简单,通过表面焊缝图像的识别,得出是否漏焊、是否焊偏、焊缝的大小和形状,可以从总体上对生产线的焊接质量进行监控。根据工件的具体结构设计的检测机架使工件的上下料方便;利用USB总线技术在传输过程中没有图像质量的损失,USB接口支持即插即用功能,最多能同时连入127个USB设备,易于扩展。本发明的检测装置使得检测***工作时,副车架上下料、焊缝图像的摄取、副车架焊接合格不合格品的分选以及报警功能一气呵成,检测不受环境光变化的影响,适合于生产线的在线快速检测。改变相应的安装支架,可用于汽车副车架之外的其它汽车焊接件检测,也可以用于其它行业焊接件检测。
附图说明:
图1为本发明主动红外CCD焊缝检测装置整体结构组成及工作流程示意图。
图2为本发明的CCD摄像头连接拓扑结构示意图。
图3为本发明基于USB总线的主动红外CCD焊缝检测装置机械结构外形图。
图3中,1为主动红外,2为副车架,3为定位销,4为举升气缸,5为立柱,6为检测机架。
具体实施方式:
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。
本发明的检测装置整体结构组成如图1所示,主要包括工业控制计算机、图像获取模块、输入输出(I/O)信号模块和传动机构模块。图像获取模块主要包括CCD摄像头和红外光源。可对普通CCD摄像头进行改装,带红外CCD专用滤光镜,透射近红外光,使其成为带有红外光源的主动红外摄像头。CCD摄像头通过USB接口与作为管理***的工业控制计算机相连。每个摄像头分别对准所需要检测的各条焊缝。对于汽车副车架焊缝检测来说,有21个摄像头分别对准副车架上所需要检测的21条焊缝。USB的网络集成器HUB带有5V电压,能最大提供500mA的电流,因此本装置中CCD摄像头直接采用USB HUB提供电源,而不再外接电源。所选的USB接口符合USB2.0标准,因此图像传输最高可达480Mbps的速率,以保证***工作时,焊缝图像的快速稳定传输。红外光源选择红外发光二极管,CCD摄像头带红外CCD专用滤光镜,透射近红外光,截止可见光,这样环境光的变化不会影响红外CCD的成像质量。
输入输出I/O信号模块由I/O板卡、驱动板、报警灯、气动阀、举升气缸和减速电机构成。I/O板卡***于计算机内,报警灯、气动阀、举升气缸和减速电机分别通过驱动板与I/O板卡相连。
传动控制模块包括工件传动***、滚道、电机减速器和机架。滚道、电机减速器和机架同工件传动***相连,工件传动***同I/O板卡相连。
装置另外设置显示器、键盘、打印机及显示报警等配套辅助设备。
图2为本发明的CCD摄像头连接拓扑结构示意图。
如图2所示,本发明的CCD摄像头通过USB接口与工业控制计算机相连。每个摄像头分别对准所需要检测的各条焊缝,所有摄像头通过USB的网络集线器进行扩展连接。
图3为本发明的机械结构外形图。如图3所示,1为主动红外CCD,由红外光源和CCD构成,2为副车架,是被检测工件,3为定位销,用于被检测工件(副车架)的检测定位,4为举升气缸,工作时用来举升和下降副车架,5为立柱,用于固定红外CCD,6为检测机架,固定于工作位,其它部件都安于机架上。
本发明用来检测轿车副车架上主要的21条焊缝的长度、宽度和位置偏差等几何参数,并以此判断副车架的焊接质量。
焊缝检测的工作过程如下:
1、将副车架2安装到检测机架6上,在工控计算机上运行检测软件。
2、通过I/O模块来检测副车架4的到位信号,来确定副车架2是否到位,检测到副车架2到位后,通过I/O模块控制举升气缸4运动,举升气缸4升上副车架2,通过定位销3使之定位到21个主动红外CCD1摄像头检测范围内。
3、检测软件自动切换21个摄像头,并打开红外光源,获取焊缝红外图像。
4、处理红外图像,分析识别21条焊缝,并给出结果。
5、通过I/O模块控制举升气缸4运动,带动副车架4下降,最后根据识别结果,分别将副车架输送到合格滚道和不合格滚道。工件传动***用来安装和卸下副车架,采用链板传动,使副车架上下料时平稳方便。
Claims (2)
1、一种主动红外CCD焊缝检测装置,包括工业控制计算机、图像获取模块、输入输出信号模块和传动控制模块,其特征在于图像获取模块包括带红外CCD专用滤光镜的CCD摄像头和红外光源,每个摄像头分别对准所需要检测的各条焊缝,所有摄像头通过USB的网络集线器与作为管理***的工业控制计算机进行扩展连接,输入输出信号模块由I/O板卡、驱动板、报警灯、气动阀、举升气缸和减速电机构成,I/O板卡***于计算机内,报警灯、气动阀、举升气缸和减速电机分别通过驱动板与I/O板卡相连,传动控制模块包括工件传动***、滚道、电机减速器和机架,滚道、电机减速器和机架同工件传动***相连,工件传动***同I/O板卡相连。
2、根据权利要求1的主动红外CCD焊缝检测装置,其特征在于所述的CCD摄像头有21个,直接采用USB HUB提供电源,所选的USB接口符合USB2.0标准,图像传输最高可达480Mbps的速率,红外光源选择红外发光二极管。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102143379A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-08-03 | 东北大学 | 摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置及其控制方法 |
CN102175309A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-09-07 | 飞迅科技(苏州)有限公司 | 检测汽车多媒体控制面板指示灯亮度的检测设备 |
CN102721699A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-10 | 朱保凌 | 一种高清探头无损检测*** |
CN103033343A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 检测彩色滤光片中亚像素偏移的方法及装置 |
CN103424411A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-04 | 昆明理工大学 | 一种焊缝自动检测*** |
CN104949982A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-09-30 | 广州超音速自动化科技股份有限公司 | 家电外观检测装置 |
CN105044112A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-11-11 | 苏州听毅华自动化设备有限公司 | 一种管件焊接线检测装置 |
CN104280399B (zh) * | 2013-07-08 | 2017-03-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 管路焊缝在线检测装置 |
CN107803606A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-16 | 上海交通大学 | 一种基于全过程标记的焊缝质量检测方法和装置 |
CN109483107A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | 朱清 | 一种基于多源信息融合的焊缝智能在线检测装置 |
CN112192043A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-08 | 吉林大学 | 一种用于加工连杆裂解槽的连杆自动化切槽机构 |
CN112711240A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-27 | 昆山福聚禄精密机械有限公司 | 一种基于ccd相机的零件生产加工用防纠错*** |
CN115452863A (zh) * | 2022-09-16 | 2022-12-09 | 沧州北方散热器股份有限公司 | 副车架焊接检测设备及检测方法 |
-
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102175309A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-09-07 | 飞迅科技(苏州)有限公司 | 检测汽车多媒体控制面板指示灯亮度的检测设备 |
CN102143379A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-08-03 | 东北大学 | 摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置及其控制方法 |
CN102143379B (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-05 | 东北大学 | 摄像机自动切换滤片的可靠性检测装置及其控制方法 |
CN102721699A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-10 | 朱保凌 | 一种高清探头无损检测*** |
CN103033343A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 检测彩色滤光片中亚像素偏移的方法及装置 |
CN104280399B (zh) * | 2013-07-08 | 2017-03-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 管路焊缝在线检测装置 |
CN103424411B (zh) * | 2013-08-12 | 2016-04-20 | 昆明理工大学 | 一种焊缝自动检测*** |
CN103424411A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-04 | 昆明理工大学 | 一种焊缝自动检测*** |
CN104949982A (zh) * | 2015-07-09 | 2015-09-30 | 广州超音速自动化科技股份有限公司 | 家电外观检测装置 |
CN105044112A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-11-11 | 苏州听毅华自动化设备有限公司 | 一种管件焊接线检测装置 |
CN107803606A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-16 | 上海交通大学 | 一种基于全过程标记的焊缝质量检测方法和装置 |
CN109483107A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | 朱清 | 一种基于多源信息融合的焊缝智能在线检测装置 |
CN112192043A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-08 | 吉林大学 | 一种用于加工连杆裂解槽的连杆自动化切槽机构 |
CN112711240A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-27 | 昆山福聚禄精密机械有限公司 | 一种基于ccd相机的零件生产加工用防纠错*** |
CN115452863A (zh) * | 2022-09-16 | 2022-12-09 | 沧州北方散热器股份有限公司 | 副车架焊接检测设备及检测方法 |
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