CN111397543A - 一种全自动点焊电极对中性检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动点焊电极对中性检测装置及其检测方法，所述检测装置中，摄像头总成正对着试片的点焊区域设置，背景灯总成与摄像头总成配套设置，摄像头总成和背景灯总成分别与控制系统信号连接；所述检测方法通过摄像头总成采集点焊电极的图像并发送至控制系统，经控制系统处理分析后，获得上点焊电极轴线的空间直线方程和下点焊电极轴线的空间直线方程，最后根据空间直线距离公式和空间直线夹角公式计算获得上、下点焊电极轴线的空间直线距离和空间直线夹角。本发明能够实现对点焊电极在加压、通电进行点焊加工完毕后，保持加压状态下的对中性进行检测，能够更准确地反映点焊电极对中性对点焊质量和设备起实际影响。

Description

一种全自动点焊电极对中性检测装置及其检测方法

技术领域

本发明属于点焊设备性能检测技术领域，具体涉及一种全自动点焊电极对中性检测装置和及其检测方法。

背景技术

点焊是电阻焊的一种，是指焊接时利用柱状电极，在两块搭接工件接触面之间形成焊点的焊接方法。点焊时，先加压使工件紧密接触，随后接通电流，在电阻热的作用下工件接触处熔化，冷却后形成焊点。点焊主要用于薄板结构及钢筋等的焊接，由于加热时间短，焊接速度快，且无需填充焊剂，自动化程度较高，生产效率较高等特点，点焊技术已广泛应用于汽车车身和车厢、飞机机身的焊接。

但是，在点焊过程中，如果上下电极对中性不好，不但容易发生飞溅、压痕不均匀等焊接缺陷，而且会降低焊钳可用最大电极压力，加速电极接杆、焊钳臂等部件的老化、磨损，降低焊钳寿命和刚性。故，定期自动化检测点焊电极对中性并采取针对性措施，不但能够减少人工检查的人力消耗，有利于提升点焊质量，而且可以做到对电极对中性和焊钳刚性的预防性维护，是点焊质量和点焊钳状态可监控、可追溯的必要技术。

在现有的检测点焊电极对中性的过程中，上、下点焊电极的对中性通常采用上、下点焊电极轴线的空间距离d和空间夹角为α来表征，记为(d,α)。空间距离和空间夹角为的标准值分别为d₀和α₀，记为(d₀,α₀)；上、下点焊电极即将或刚接触工件(空载或小压力)时空间距离和空间夹角的值分别为d₁和α₁，记为(d₁,α₁)；上、下点焊电极对工件施加完毕电极压力并且通电前的空间距离和空间夹角的值分别为d₂和α₂,，记为(d₂,α₂)；上、下点焊电极通电后保持电极压力时d和α的值分别为d₃和α₃，记为(d₃,α₃)，如图4所示。

目前，现有技术中对点焊电极对中性检测的对象均为上、下点焊电极即将或刚接触工件(空载或小压力)时空间距离和空间夹角和上、下点焊电极对工件施加完毕电极压力并且通电前的空间距离和空间夹角，处于分别针对上述(d₁,α₁)或(d₂,α₂)的检测级别，例如：专利号分别为：ZL201610700716.1、ZL 201810436136.5、ZL 201420244100.4、ZL201110085790.4和ZL 201720099792.1的专利文献，其中所记载的技术方案都无法检测点焊电极在带件加压和焊接状态下的对中性，即无法实现针对上述(d₃,α₃)的检测。

但是，由于点焊电极在对工件施加电极压力时，焊钳会产生弹性变形,会造成上、下点焊电极对中性变差；此外，在通电时，由于电极与工件、工件与工件间的材料发生升温、熔化，进而改变接触部分的摩擦系数，因而电极与工件、工件与工件间可能产生平行于工件表面的滑动和塑性变形带来的平行于工件表面的位移，使对中性进一步变差；另外，当焊钳刚性存在问题时，加压和通电对对中性的影响将更加显著。

所以，实际点焊过程中点焊电极的对中性是在电极压力、焊钳刚性、电极与工件间摩擦力、工件与工件间摩擦力、点焊电极空载对中性等因素综合作用下不断变化的,而且越靠近通电结束阶段对中性越差。由于，点焊通电后熔核会很快凝固，焊点的温度也迅速降低，所以保持很短一段时间后，在电极压力不变的前提下，点焊电极的对中性将不再大幅度变化。因而测量保持阶段的点焊电极对中性比不加压或不带试片空压状态下测得的点焊电极对中性数值更能反映点焊时电极对中性对质量和设备的影响。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种全自动点焊电极对中性检测装置及其检测方法，实现对点焊电极在加压、通电进行点焊加工完毕后，保持加压状态下的对中性进行检测，结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种全自动点焊电极对中性检测装置，包括：控制系统、试片夹持机构、摄像头总成和背景灯总成；

所述试片夹持机构端部安装试片；

所述摄像头总成正对着试片的点焊区域设置；

所述背景灯总成与摄像头总成配套设置；

所述摄像头总成和背景灯总成分别与控制系统信号连接，其中，所述控制系统发送控制信号，以控制摄像头总成和背景灯总成工作，摄像头总成将采集到的点焊区域内的点焊电极图像发送至控制系统内。

进一步地，所述摄像头总成由摄像头和镜头保护盖连接组成；

所述摄像头和镜头保护盖分别与控制系统信号连接，控制系统控制镜头保护盖开闭，控制系统控制摄像头采集图像，摄像头将采集到的图像发送至控制系统。

进一步地，所述背景灯总成由背景灯和平移机构连接组成；

所述平移机构的移动端与背景灯机械连接，平移机构与控制系统信号连接，在控制系统的控制下，平移机构带动背景灯伸缩运动；

所述背景灯与控制系统信号连接，控制系统控制背景灯点亮或熄灭。

进一步地，所述摄像头总成由两组；

两组摄像头总成呈直角对称设置，且两组摄像头总成的拍摄中轴线与试片厚度方向的中心面共面。

一种全自动点焊电极对中性检测装置的检测方法，所述检测方法通过摄像头总成采集点焊电极加压并通电进行点焊加工完毕后，在保持加压状态下的图像并发送至控制系统，经控制系统处理分析后，获得上点焊电极轴线的空间直线方程和下点焊电极轴线的空间直线方程，最后根据空间直线距离公式和空间直线夹角公式计算获得上、下点焊电极轴线的空间直线距离和空间直线夹角。

进一步地，所述检测方法的具体过程如下：

S1：检测前的准备工作：准备修磨完毕的上点焊电极和下点焊电极，并将试片装夹在试片夹持装置上，是摄像头总成与背景灯总成均处于非工作的初始状态；

S2：上点焊电极与下点焊电极对试片进行点焊，且点焊完毕后上点焊电极与下点焊电极保持加压状态；

S3：采集图像前的准备工作：控制系统控制摄像头总成与背景灯总成处于工作位置并开启；

S4：控制系统控制摄像头总成分别采集体现上点焊电极和下点焊电极空间直线距离的图像和体现上点焊电极和下点焊电极空间直线夹角的图像，并发送至控制系统；

S5：控制系统对接收到的图像进行处理，获得上点焊电极与下点焊电极外轮廓线上沿径向对称的点，并获得该径向对称的点的中点坐标，根据中点坐标通过最小二乘法拟合得到上点焊电极轴线的空间直线方程和下点焊电极轴线的空间直线方程，最后根据空间直线距离公式和空间直线夹角公式计算获得上、下点焊电极轴线的空间直线距离和空间直线夹角。

更进一步地，所述步骤S6的具体过程如下：

S501：图像处理，获得上点焊电极与上点焊电极接杆的外轮廓线，以及下点焊电极与下点焊电极接杆的外轮廓线；

S502：采集上点焊电极与上点焊电极接杆，以及下点焊电极与下点焊电极接杆外轮廓线上沿径向对称的点，并获得所述对称的点之间中点的坐标；

S503：根据中点的坐标，通过最小二乘法拟合得到中点所在的上点焊电极和下点焊电极轴线的空间直线方程，并分别根据空间直线距离公式和空间直线夹角公式计算得到上点焊电极轴线与下点焊电极轴线的空间直线距离，以及点焊电极轴线与下点焊电极轴线的空间直线夹角。

更进一步地，所述步骤S501的具体过程如下：

(1)对图像进行裁剪，去除掉图像中的试片，并去除上点焊电极与下点焊电极电极帽前端弧形结构，得到剪裁后的图像；

(2)对剪裁后图像进行二值化处理，使剪裁后的上点焊电极与下点焊电极电极以及相对应的上点焊电极接杆和下点焊电极接杆图像与其余背景图像颜色形成对比；

(3)图像将二值化处理后，提取上点焊电极与上点焊电极接杆，以及提取下点焊电极与下点焊电极接杆的外轮廓线；

更进一步地，所述步骤S502的具体过程如下：

(1)沿点焊电极的轴向，从点焊电极的电极帽端点向电极接杆方向，依次采集点焊电极外轮廓线一侧上的点形成点集A，并采集与点焊电极外轮廓线另一侧，并与点集A中的点沿径向对称的点形成点集B，所述点集A与点集B中相对应的点之间的距离值形成集合P；

(2)根据集合P中距离值的规律，筛选出距离值呈上升并稳定的区域，并剔除异常值，形成集合P的子集P₀；

(3)筛选出与子集P₀中的值相对应的点集A中的点，形成子集A₀，并筛选出与子集A₀中的点相对应的点集B中的点，形成子集B₀；

(4)所述子集A₀中的点与对应的子集B₀中的点为上点焊电极的外轮廓线上沿径向对称的点，该对称的点的中点集合为点集C₀，并获得点集C₀中各点的坐标，其中所述点集C₀中至少有两个点。

与现有技术相比，发明的有益效果在于：

1、本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置及其检测方法，通过摄像头采集点焊电极在加压、通电进行点焊加工完毕后，保持加压状态下的图片信息，并对图片信息进行分析处理进而获得通电后并保持加压状态下的点焊电极的对中性进行检测，能够更准确地反映点焊电极对中性对点焊质量和设备起实际影响。

2、本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置，通过设置两个呈90度角的摄像头采集连个角度下的上下点焊电极图像，能够清楚反映上下点焊电极轴线的空间状态，进而计算获得上下点焊电极轴线之间的空间距离及空间夹角。

3、本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置，通过设置与摄像头相配套的背景灯，为摄像头采集图像提供充分光线，为图像的处理分析提供基础。

4、本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置，通过在摄像头上设置镜头保护盖，有效保护摄像头的镜头，延长装置使用寿命。

5、本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置，通过控制系统分别控制摄像头、镜头保护盖、背景灯、以及背景灯平移机构，实现了装置整体自动化控制，提升了检测效率。

6、本发明所述全自动点焊电极对中性检测方法，过程简单，获得检测结果准确、可靠。

附图说明

图1为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置的结构示意图；

图2为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置与点焊机器人系统集成后的控制关系示意图；

图3为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置的检测方法流程框图；

图4为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置中，两个摄像头采集到的点焊电极示意图；

图5为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置的检测方法中，获得上下点焊电极中轴线的空间距离和空间夹角的流程框图；

图6为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置的检测方法中，经裁剪后的点焊电极示意图；

图7为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置的检测方法中，经二值化处理后的点焊电极示意图；

图8为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置的检测方法中，经提取轮廓线后的点焊电极示意图；

图9为本发明所述全自动点焊电极对中性检测装置的检测方法中，点焊电极水平对称边缘点及中点位置示意图。

图中：

1-第一摄像头， 2-第一镜头保护盖， 3-第一背景灯， 4-试片夹持机构，

5-控制系统， 7-第二摄像头， 8-第二镜头保护盖， 9-第二背景灯，

10-点焊区域， 11-上点焊电极， 12-试片， 13-下点焊电极，

14-上点焊电极轴线， 15-下点焊电极轴线， 16-上点焊电极接杆， 17-下点焊电极接杆，

18-第一平移机构， 19-第二平移机构。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

本发明提供了一种全自动点焊电极对中性检测装置，所述检测装置包括：控制系统、试片夹持机构、摄像头总成和背景灯总成。

如图1所示，在所述全自动点焊电极对中性检测装置中，试片夹持机构14前端夹持安装有试片12，点焊区域10位于试片12的前端。

所述摄像头总成有两组，分别为第一摄像头1和第一镜头保护盖2组成的第一摄像头总成和第二摄像头7和第二镜头保护盖8组成的第二摄像头总成，所述第一摄像头1与第二摄像头7呈90度直角对称设置，第一摄像头1与第二摄像头7正对着试片12前端的点焊区域10，且第一摄像头1与第二摄像头7的中轴线与试片12厚度方向的中心面共面；所述第一镜头保护盖2与第二镜头保护盖8分别与第一摄像头1和第二摄像头7的镜头匹配安装。

所述背景灯总成有两组，分别与两组摄像头总成配一一套设置，其中，第一背景灯总成配套设置第一摄像头总成的镜头轴向外侧，所述第一背景灯总成由第一背景灯3和第一平移机构18组成，第一背景灯3安装在第一平移机构18上，在第一平移机构18的带动下，第一背景灯3向内或向外平移实现伸缩运动，且当第一背景灯3伸出处于工作位置时，第一背景灯3正对着试片12前端的点焊区域10，为第一摄像头1提供必要的拍摄光线；所述第二背景灯总成配套设置第二摄像头总成的镜头轴向外侧，所述第二背景灯总成由第二背景灯9和第二平移机构19组成，第二背景灯9安装在第二平移机构19上，在第二平移机构19的带动下，第二背景灯9向内或向外平移实现伸缩运动，且当第二背景灯9伸出处于工作位置时，第二背景灯9正对着试片12前端的点焊区域10，为第二摄像头7提供必要的拍摄光线。

所述第一摄像头1和第二摄像头7分别与控制系统5双向信号连接，其中，第一摄像头1和第二摄像头7的控制信号接收端分别与控制系统5的摄像头控制信号输出端信号连接，控制系统5通过向第一摄像头1或第二摄像头7发送相应的控制信号，控制第一摄像头1或第二摄像头7开始或停止采集试片12前端点焊区域10内的通电并保持电极压力状态下的上、下点焊电极图像信息；第一摄像头1和第二摄像头7的图像信号输出端分别与控制系统5的图像信号接收端信号连接，控制系统5采集一摄像头1和第二摄像头7拍摄并发送的通电并保持电极压力状态下的上、下点焊电极图像信息，并对图像信息作进一步分析处理，以最终获得上、下点焊电极轴线的空间距离及空间角度；

所述第一镜头保护盖2与第二镜头保护盖8的控制信号接收端分别与控制系统5的镜头保护盖控制信号输出端信号连接，控制系统5通过向第一镜头保护盖2或第二镜头保护盖8发送相应的控制信号，控制第一镜头保护盖2或第二镜头保护盖8打开或闭合；

所述第一背景灯3与第二背景灯9的控制信号接收端分别与控制系统5的背景灯控制信号输出端信号连接，控制系统5通过向第一背景灯3或第二背景灯9发送相应的控制信号，控制第一背景灯3或第二背景灯9点亮或熄灭；

所述第一平移机构18与第二平移机构19的控制信号接收端分别与控制系统5的背景灯位置控制信号输出端信号连接，控制系统5通过向第一平移机构18或第二平移机构19发送相应的控制信号，控制第一平移机构18或第二平移机构19运动，进而控制相应的第一背景灯3或第二背景灯9伸出或缩回。

所述控制系统5包括：电源、微型计算机、以及用于与其他系统和设备实现交互的数据和信号接口。

本发明所述点焊电极对中性检测装置可集成于电焊机器人系统，实现对点焊电极修复及对中性检测的全自动一体化控制，如图2所示，机器人控制柜分别与本发明所述点焊电极对中性检测装置、点焊机器人、点焊控制器和电极帽修磨更换装置控制连接，其中，点焊机器人与电焊钳控制连接，具体控制过程如下：

1)当机器人控制柜运行点焊电极修磨和更换程序时，由点焊机器人控制点焊钳挪动到点焊电极修磨更换装置工作区域，由点焊机器人、点焊钳和点焊电极修磨更换装置相互配合，共同完成点焊电极更换修磨工序，以实现焊钳状态初始化；

2)当机器人控制柜运行点焊电极对中性检测程序时，由点焊机器人将控制点焊钳挪动到点焊电极对中性检测装置工作区域，由点焊机器人、点焊钳、点焊电极对中性检测装置以及点焊控制器相互配合，共同完成点焊电极对中性检测。

本发明还提供了一种全自动点焊电极对中性检测方法，所述检测方法通过采集点焊电极加压并通电进行点焊加工完毕后，在保持加压状态下的图片信息，经处理分析并计算后，获得上、下点焊电极轴线的空间直线方程，最后根据空间直线距离公式和空间直线夹角公式计算获得上、下点焊电极轴线的空间直线距离d₃和空间直线夹角α₃。

采用上述全自动点焊电极对中性检测装置实现所述全自动点焊电极对中性检测方法的具体过程如下：

S1：检测前的准备工作；

所述准备工作包括以下四个方面，且各准备工作之间无顺序要求：

(1)对准备接受对中性检测的点焊电极进行修磨；

(2)将参与点焊对中性检测的试片12安装在试片夹持装置4上；

(3)关闭第一摄像头1和第二摄像头7，并关闭第一镜头保护盖2和第二镜头保护盖8；

(4)关闭第一背景灯3和第二背景灯9，且第一背景灯3和第二背景灯9分别在第一平移机构18和第二平移机构19的带动下处于缩回的位置。

S2：上点焊电极与下点焊电极对试片进行点焊，且点焊完毕后上点焊电极与下点焊电极保持加压状态；

本步骤S2中，点焊机器人带动安装在末端的点焊钳上的上、下点焊电极根据预先设定的点焊工序参数，在试片12前端的点焊区域10内进行点焊加工，待点焊结束后，上、下点焊电极停止通电，但上、下点焊电极保持加压状态。

S3：采集图像前的准备工作；

所述采集图像前的准备工作包括以下三个方面，且各准备工作之间无顺序要求：

(1)控制系统5分别向第一镜头保护盖2和第二镜头保护盖8发送控制信号，控制第一镜头保护盖2和第二镜头保护盖8打开；

(2)控制系统5分别向第一平移机构18和第二平移机构19发送控制信号，控制第一平移机构18和第二平移机构19带动对应的第一背景灯3和第二背景灯9向外伸出，并停止在预设的照明位置，以实现为对应的摄像头提供必要拍摄光线；

(3)控制系统5分别向第一背景灯3和第二背景灯9发送控制信号，控制第一背景灯3和第二背景灯9开启点亮。

S4：采集点焊电极图像并停止加压；

本步骤S4中，所述控制系统5分别向第一摄像头1和第二摄像头7发送控制信号，控制第一摄像头1和第二摄像头7分别采集两个角度下的上、下点焊电极图像，并将采集到的上、下点焊电极图像发送至控制系统5，待采集图像完毕后，点焊机器人控制上、下点焊电极停止加压；

S5：获得上、下点焊电极的轴向的空间直线距离和空间直线夹角；

如图4所示，所述第一摄像头1和第二摄像头7采集到的上、下点焊电极空间直线距离图像和空间直线夹角图像，其中，上点焊电极轴线14与下点焊电极轴线15之间的空间直线距离为d₃,上点焊电极轴线14与下点焊电极轴线15之间的空间直线夹角为α₃；

如图5所示，所述获得上、下点焊电极的轴向的空间直线距离和空间直线夹角的具体过程如下：

S501：图像处理，具体过程如下：

(1)对图像进行裁剪，去除掉图像中的试片12，并去除上点焊电极11与下点焊电极13电极帽前端弧形结构，得到剪裁后的图像，如图6所示；

(2)对剪裁后图像进行二值化处理，使剪裁后的上点焊电极11与下点焊电极13电极以及相对应的上点焊电极接杆16和下点焊电极接杆17图像均为深色，如黑色，其余背景图像均为浅色，如白色，如图7所示；

(3)提取二值化后图像的轮廓线，沿着深色的上点焊电极11与下点焊电极13电极以及相对应的上点焊电极接杆16和下点焊电极接杆17的边缘，提取上点焊电极11与上点焊电极接杆16的外轮廓线，以及提取下点焊电极13与下点焊电极接杆17的外轮廓线，如图8所示；

S502：采集上、下点焊电极边缘对称点，并获得对称点的中点坐标，具体过程如下：

如图9所示，以上、下点焊电极空间直线距离图像中的上点焊电极及其接杆为例，采集到上点焊电极外轮廓线上一点a₁,并采集位于上点焊电极外轮廓线另一侧，并与点a₁在上点焊电极径向对称的点b₁，点a₁与点b₁之间的距离为p₁，用同样的方法，沿着上点焊电极及其接杆的轴向，由上点焊电极的端部向上点焊电极接杆方向依次采集并形成点集A＝{a₁，a₂，a₃…a_n}和对应的点集B＝{b₁，b₂，b₃…b_n}，且点集A中的点与对应点集B中的点之间的距离值形成集合P＝{p₁,p₂,p₃…p_n}；

根据上点焊电极及其接杆的形状可知，沿着上点焊电极及其接杆的轴向，由上点焊电极的端部向上点焊电极接杆方向，点集A中的点与对应点集B中的点之间的距离值将呈现出先上升(由点焊电极的电极帽向电极主体过渡的弧形部分)，接着稳定(点焊电极的电机主体为均匀轴状)，然后下降(点焊电极与接杆连接处)，然后再次上升并平稳(从点焊电极与接杆连接处过渡到均匀轴状的电极接杆)；

根据集合P中p_{x(x＝1,2,3，…n)}值的规律，筛选出p_x值呈上升并稳定的区域，并剔除该区域中突变或平均值差异较大的异常p_x值，形成集合P的子集P₀；

找出与子集P₀中的值相对应的点集A中的点形成点集A的子集A₀；找出与子集A₀中的点相对应的点集B中的点，形成点集B的子集B₀；

所述子集A₀中的点{a₀₁，a₀₂，a₀₃…a_0m}，m≥2与对应的子集B₀中的点{b₀₁，b₀₂，b₀₃…b_0m}，m≥2分别为上点焊电极的外轮廓线上沿径向对称的点，其中点的集合为点集C₀＝{c₀₁，c₀₂，c₀₃…c_0m}，m≥2，并获得点集C₀中各点的坐标；

根据上述方法分别获得上、下点焊电极空间直线距离图像中，上、下点焊电极边缘对称点的中点坐标，以及上、下点焊电极空间直线夹角图像中，上、下点焊电极边缘对称点的中点坐标；

S503：获得上、下点焊电极空间直线方程，并计算得到上、下点焊电极空间直线距离和空间直线夹角，具体过程如下：

根据上、下点焊电极空间直线距离图像中，上、下点焊电极边缘对称点的中点坐标，以及上、下点焊电极空间直线夹角图像中，上、下点焊电极边缘对称点的中点坐标，通过最小二乘法拟合得到上点焊电极轴线的空间直线方程和下点焊电极轴线的空间直线方程；

根据空间直线距离公式，计算出上点焊电极轴线14与下点焊电极轴线15的空间直线距离d₃,；

根据空间直线夹角公式，计算出上点焊电极轴线14与下点焊电极轴线15的空间直线夹角α₃。

Claims (9)

1.一种全自动点焊电极对中性检测装置，其特征在于：

包括：控制系统、试片夹持机构、摄像头总成和背景灯总成；

所述试片夹持机构端部安装试片；

所述摄像头总成正对着试片的点焊区域设置；

所述背景灯总成与摄像头总成配套设置；

所述摄像头总成和背景灯总成分别与控制系统信号连接，其中，所述控制系统发送控制信号，以控制摄像头总成和背景灯总成工作，摄像头总成将采集到的点焊区域内的点焊电极图像发送至控制系统内。

2.如权利要求1所述一种全自动点焊电极对中性检测装置，其特征在于：

所述摄像头总成由摄像头和镜头保护盖连接组成；

所述摄像头和镜头保护盖分别与控制系统信号连接，控制系统控制镜头保护盖开闭，控制系统控制摄像头采集图像，摄像头将采集到的图像发送至控制系统。

3.如权利要求1所述一种全自动点焊电极对中性检测装置，其特征在于：

所述背景灯总成由背景灯和平移机构连接组成；

所述平移机构的移动端与背景灯机械连接，平移机构与控制系统信号连接，在控制系统的控制下，平移机构带动背景灯伸缩运动；

所述背景灯与控制系统信号连接，控制系统控制背景灯点亮或熄灭。

4.如权利要求1所述一种全自动点焊电极对中性检测装置，其特征在于：

所述摄像头总成由两组；

两组摄像头总成呈直角对称设置，且两组摄像头总成的拍摄中轴线与试片厚度方向的中心面共面。

5.如权利要求1所述一种全自动点焊电极对中性检测的检测方法，其特征在于：

所述检测方法通过摄像头总成采集点焊电极加压并通电进行点焊加工完毕后，在保持加压状态下的图像并发送至控制系统，经控制系统处理分析后，获得上点焊电极轴线的空间直线方程和下点焊电极轴线的空间直线方程，最后根据空间直线距离公式和空间直线夹角公式计算获得上、下点焊电极轴线的空间直线距离和空间直线夹角。

6.如权利要求5所述一种全自动点焊电极对中性检测装置的检测方法，其特征在于：

所述检测方法的具体过程如下：

S1：检测前的准备工作：准备修磨完毕的上点焊电极和下点焊电极，并将试片装夹在试片夹持装置上，是摄像头总成与背景灯总成均处于非工作的初始状态；

S2：上点焊电极与下点焊电极对试片进行点焊，且点焊完毕后上点焊电极与下点焊电极保持加压状态；

S3：采集图像前的准备工作：控制系统控制摄像头总成与背景灯总成处于工作位置并开启；

S4：控制系统控制摄像头总成分别采集体现上点焊电极和下点焊电极空间直线距离的图像和体现上点焊电极和下点焊电极空间直线夹角的图像，并发送至控制系统；

S5：控制系统对接收到的图像进行处理，获得上点焊电极与下点焊电极外轮廓线上沿径向对称的点，并获得该径向对称的点的中点坐标，根据中点坐标通过最小二乘法拟合得到上点焊电极轴线的空间直线方程和下点焊电极轴线的空间直线方程，最后根据空间直线距离公式和空间直线夹角公式计算获得上、下点焊电极轴线的空间直线距离和空间直线夹角。

7.如权利要求6所述一种全自动点焊电极对中性检测的检测方法，其特征在于：

所述步骤S5的具体过程如下：

S501：图像处理，获得上点焊电极与上点焊电极接杆的外轮廓线，以及下点焊电极与下点焊电极接杆的外轮廓线；

S502：采集上点焊电极与上点焊电极接杆，以及下点焊电极与下点焊电极接杆外轮廓线上沿径向对称的点，并获得所述对称的点之间中点的坐标；

S503：根据中点的坐标，通过最小二乘法拟合得到中点所在的上点焊电极和下点焊电极轴线的空间直线方程，并分别根据空间直线距离公式和空间直线夹角公式计算得到上点焊电极轴线与下点焊电极轴线的空间直线距离，以及点焊电极轴线与下点焊电极轴线的空间直线夹角。

8.如权利要求7所述一种全自动点焊电极对中性检测的检测方法，其特征在于：

所述步骤S501的具体过程如下：

(1)对图像进行裁剪，去除掉图像中的试片，并去除上点焊电极与下点焊电极电极帽前端弧形结构，得到剪裁后的图像；

(2)对剪裁后图像进行二值化处理，使剪裁后的上点焊电极与下点焊电极电极以及相对应的上点焊电极接杆和下点焊电极接杆图像与其余背景图像颜色形成对比；

(3)图像将二值化处理后，提取上点焊电极与上点焊电极接杆，以及提取下点焊电极与下点焊电极接杆的外轮廓线。

9.如权利要求7所述一种全自动点焊电极对中性检测的检测方法，其特征在于：

所述步骤S502的具体过程如下：

(1)沿点焊电极的轴向，从点焊电极的电极帽端点向电极接杆方向，依次采集点焊电极外轮廓线一侧上的点形成点集A，并采集与点焊电极外轮廓线另一侧，并与点集A中的点沿径向对称的点形成点集B，所述点集A与点集B中相对应的点之间的距离值形成集合P；

(2)根据集合P中距离值的规律，筛选出距离值呈上升并稳定的区域，并剔除异常值，形成集合P的子集P₀；

(3)筛选出与子集P₀中的值相对应的点集A中的点，形成子集A₀，并筛选出与子集A₀中的点相对应的点集B中的点，形成子集B₀；

(4)所述子集A₀中的点与对应的子集B₀中的点为上点焊电极的外轮廓线上沿径向对称的点，该对称的点的中点集合为点集C₀，并获得点集C₀中各点的坐标，其中所述点集C₀中至少有两个点。

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