CN107671409A - 一种应用于电阻焊电极帽检测的视觉检测装置的使用方法 - Google Patents

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解文剑
贾宗杰
裴建厅
于德海
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    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/36—Auxiliary equipment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Abstract

本发明公开了一种应用于电阻焊电极帽检测的视觉检测装置的使用方法，视觉检测装置由视觉传感器模块，光学三菱镜，视觉传感器，CPU中央处理器，电极帽视觉检测模块及其防护罩，电极帽，上、下钳臂，机器人电阻点焊钳组成，经过CPU中央处理器图像过滤、算法比对等处理得出计算的结果，判断电极帽端面是否合格，并输出信号给机器人，机器人根据检测到的信号做出相应的动作，完成焊接工作；通过以上设置，本发明可实现机器人电阻焊焊接过程中对电极帽自动修磨后的在线检测，确保电极帽修磨的质量。

Description

一种应用于电阻焊电极帽检测的视觉检测装置的使用方法
技术领域
本发明涉及一种视觉检测装置的使用方法，具体涉及一种汽车机器人焊接电极帽的视觉检测装置的使用方法。
背景技术
近年来，随着工业4.0的不断发展，汽车白车身的焊接自动化程度越来越高，机器人的智能高速运转可以满足汽车生产的高产能要求，但机器人在焊接时，电极帽会不断的磨损，尤其在机器人电极帽修磨后却无法判别修磨质量，给汽车焊接质量带来了一定的影响。
而目前，现代化汽车生产线白车身点焊机器人，对电极帽修模后的检测都是采用间接的方式来进行检查：1）空载焊接的方式来确定修模的好坏（即固定输出短路电流的方式）；2）或者固定电极帽修模时间的方式判定修模的好坏；这样因每个电极帽的损伤程度不同，很难确保每个电极帽的修模质量，从而影响汽车白车身电阻点焊的质量。为了实现机器人电阻焊焊接过程中对电极帽自动修磨后的在线检测，确保电极帽修磨的质量，为此设计一种用于汽车车身焊接的电极帽修磨检测装置。
发明内容
本发明的目的便是提供一种汽车机器人焊接电极帽的视觉检测装置的使用方法。
为了实现上述目的，本发明的视觉检测装置由视觉传感器模块，光学三菱镜，视觉传感器， CPU中央处理器，电极帽视觉检测模块及其防护罩，电极帽，上、下钳臂，机器人电阻点焊钳组成，其特征在于：使用方法是：机器人电阻点焊钳（8）通过电阻焊钳上、下钳臂（7）开或合，达到对需焊接板材夹紧的目的，然后在焊接时利用机器人电阻焊焊钳的电极帽（6）通过一定的电流对板材进行焊接，由于焊接点数的不多增加，电极帽（6）表面会逐渐的被污浊，造成焊接质量下降或焊接失败，当机器人根据实际焊接情况需要判断电极帽表面的好坏时，于是将电阻焊钳上、下钳臂打开，并深入检测器防护罩（5）内至光学三菱镜（2）的正上方或正下方，当被测得电极帽端面接近光学三菱镜（2）时，电极帽端面图像经光学三菱镜（2）将图像传给视觉传感器（3），在经过视觉传感器（3）转化成数字信号给CPU中央处理器，经过CPU中央处理器图像过滤、算法比对等处理得出计算的结果，判断电极帽端面是否合格，并输出信号给机器人，机器人根据检测到的信号做出相应的动作，完成焊接工作。电极帽是否合格判断标准如下：
a)以检测电极帽端面无黑色污浊物；
b)端面直径不小于5mm（根据不同电极帽，有不同要求，以φ16mm为例）或者内圆与外圆比例为直径比例为35%可设定；如下图一、二修模前后对比；
c)每次测量时电极帽距离传感器会有微弱变化0.3~0.5mm。
所述电极帽视觉检测模块采用自主设计的视觉模块设计成50x40x30的小型模块形式，带有两个插座或一根多芯电缆，用于电源和输入输出，主要通过一定的C语言算法编程来识别电极帽的表面修模的平面光泽度、平面的大小及圆形度，标准图像采用SD卡存储方式设定，设定多个比对图像，也可以在传感器上或电脑上设定，方便快捷。
所述视觉传感器模块，用于电极帽端面图像采集、处理、预算；所述光学三菱镜，作用是图像采集角度及焦距的转换；所述视觉传感器，作用是视觉图像采集的数字转换器；所述CPU中央处理器，作用是图像的采集、运算、处理等；所述电极帽视觉检测模块防护罩，模块的防护。
通过以上设置，本发明可实现机器人电阻焊焊接过程中对电极帽自动修磨后的在线检测，确保电极帽修磨的质量。
附图说明
现结合附图对本发明作进一步说明
图1为本发明的机器人电阻焊钳检测示意图；
图2为本发明的电极帽视觉检测模块
1、视觉传感器模块，2、光学三棱镜，3、视觉传感器，4、ＣＰＵ中央处理器，5、防护罩，６、电极帽，７、上、下钳臂，８、机器人电阻点焊钳。
具体实施方式
如图1－２所示，本发明的视觉检测装置由视觉传感器模块，光学三菱镜，视觉传感器， CPU中央处理器，电极帽视觉检测模块及其防护罩，电极帽，上、下钳臂，机器人电阻点焊钳组成，其特征在于：使用方法是：机器人电阻点焊钳（8）通过电阻焊钳上、下钳臂（7）开或合，达到对需焊接板材夹紧的目的，然后在焊接时利用机器人电阻焊焊钳的电极帽（6）通过一定的电流对板材进行焊接，由于焊接点数的不多增加，电极帽（6）表面会逐渐的被污浊，造成焊接质量下降或焊接失败，当机器人根据实际焊接情况需要判断电极帽表面的好坏时，于是将电阻焊钳上、下钳臂打开，并深入检测器防护罩（5）内至光学三菱镜（2）的正上方或正下方，当被测得电极帽端面接近光学三菱镜（2）时，电极帽端面图像经光学三菱镜（2）将图像传给视觉传感器（3），在经过视觉传感器（3）转化成数字信号给CPU中央处理器，经过CPU中央处理器图像过滤、算法比对等处理得出计算的结果，判断电极帽端面是否合格，并输出信号给机器人，机器人根据检测到的信号做出相应的动作，已完成焊接工作。电极帽是否合格判断标准如下：
a)以检测电极帽端面无黑色污浊物；
b)端面直径不小于5mm（根据不同电极帽，有不同要求，以φ16mm为例）或者内圆与外圆比例为直径比例为35%可设定；如图1、2修模前后对比。
c)每次测量时电极帽距离传感器会有微弱变化0.3~0.5mm。
所述电极帽视觉检测模块采用自主设计的视觉模块设计成50x40x30的小型模块形式，带有两个插座或一根多芯电缆，用于电源和输入输出，主要通过一定的C语言算法编程来识别电极帽的表面修模的平面光泽度、平面的大小及圆形度，标准图像采用SD卡存储方式设定，设定多个比对图像，也可以在传感器上或电脑上设定，方便快捷。
所述视觉传感器模块，用于电极帽端面图像采集、处理、预算；所述光学三菱镜，作用是图像采集角度及焦距的转换；所述视觉传感器，作用是视觉图像采集的数字转换器；所述CPU中央处理器，作用是图像的采集、运算、处理等；所述电极帽视觉检测模块防护罩，模块的防护。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种应用于电阻焊电极帽检测的视觉检测装置的使用方法，包括视觉传感器模块，光学三菱镜，视觉传感器， CPU中央处理器，电极帽视觉检测模块及其防护罩，电极帽，上、下钳臂，机器人电阻点焊钳组成，其特征在于：使用方法是：机器人电阻点焊钳（8）通过电阻焊钳上、下钳臂（7）开或合，达到对需焊接板材夹紧的目的，然后在焊接时利用机器人电阻焊焊钳的电极帽（6）通过一定的电流对板材进行焊接，由于焊接点数的不多增加，电极帽（6）表面会逐渐的被污浊，造成焊接质量下降或焊接失败，当机器人根据实际焊接情况需要判断电极帽表面的好坏时，于是将电阻焊钳上、下钳臂打开，并深入检测器防护罩（5）内至光学三菱镜（2）的正上方或正下方，当被测得电极帽端面接近光学三菱镜（2）时，电极帽端面图像经光学三菱镜（2）将图像传给视觉传感器（3），在经过视觉传感器（3）转化成数字信号给CPU中央处理器，经过CPU中央处理器图像过滤、算法比对等处理得出计算的结果，判断电极帽端面是否合格，并输出信号给机器人，机器人根据检测到的信号做出相应的动作，已完成焊接工作，电极帽是否合格判断标准如下：
a)以检测电极帽端面无黑色污浊物；
b)端面直径不小于5mm（根据不同电极帽，有不同要求，以φ16mm为例）或者内圆与外圆比例为直径比例为35%可设定；如图1、2修模前后对比；
c)每次测量时电极帽距离传感器会有微弱变化0.3~0.5mm。
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