CN112858299A - 一种焊缝检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种焊缝检测系统，包括底座、筒体驱动旋转装置和焊缝检测组件，筒体驱动旋转装置安装在底座上，筒体驱动旋转装置包括伺服电机，焊缝检测组件包括控制器和用于识别焊缝的图像识别传感器，图像识别传感器和伺服电机均与控制器电连接，伺服电机连接并驱动筒体转动，筒体转动时，图像识别传感器根据拍摄到的筒体的图像信息和设定的程序识别出焊缝，并把识别到焊缝的信息发送给所述控制器，控制器根据接收到的信息控制伺服电机停止，使筒体焊缝停止在设定位置。本发明可以精确地使筒体的焊缝位于设定位置，利于后续工序的精准加工，提高加工质量和效率，只需更换筒体托盘便可使所述检测系统适用不同外径的筒体。
Description
技术领域
本发明属于焊缝检测技术领域，具体为一种焊缝检测系统。
背景技术
有焊缝的金属部件在和其它部件安装时，往往需要对焊缝位置有要求。例如消声器包括载体、衬垫和筒体，通过封装工艺实现三者的可靠连接。筒体为金属材质，具有焊缝。衬垫套装在筒体内，衬垫有接口。安装后，若筒体的焊缝和衬垫的接口在同一位置，会出现产品使用效果不佳、降低产品使用年限的问题。因此，在产品安装时，需要错开筒体的焊缝和衬垫的接口，使安装后筒体的焊缝和衬垫的接口不在同一个位置，以提高产品的质量。然而，目前封装工艺都通过自动化设备实现，若通过人工来识别和错开筒体焊缝和衬垫接口的位置，则会降低生产效率，且人工识别精确度低，不利于后续工艺。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种焊缝检测系统，可以精确地使筒体的焊缝位于设定位置，利于后续工序的精准加工，提高加工质量和效率，只需更换筒体托盘便可使所述检测系统适用不同外径的筒体；所述检测系统结构简单、检测可靠稳定便捷成本低。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种焊缝检测系统，包括底座、筒体驱动旋转装置和焊缝检测组件，筒体驱动旋转装置安装在底座上，筒体驱动旋转装置包括伺服电机，焊缝检测组件包括控制器和用于识别焊缝的图像识别传感器，图像识别传感器和伺服电机均与控制器电连接，伺服电机连接并驱动筒体转动，筒体转动时，图像识别传感器根据拍摄到的筒体的图像信息和设定的程序识别出焊缝，并把识别到焊缝的信息发送给所述控制器，控制器根据接收到的信息控制伺服电机停止，使筒体焊缝停止在设定位置。
作为上述技术方案的进一步改进：
优选的，筒体驱动旋转装置还包括传动装置和筒体托盘，传动装置的一端连接伺服电机、另一端可拆卸地连接筒体托盘，所述筒体放置在筒体托盘上，当筒体放置在筒体托盘上时，筒体和筒体托盘同步运动。
更优选的，筒体托盘上设有一环形的凹槽，当筒体放置在筒体托盘上时，筒体的一端插入所述凹槽，筒体被其与筒体托盘之间的静摩擦力带动转动。
优选的，筒体托盘在水平面内转动，当筒体放置在筒体托盘上时，筒体的中心线垂直于水平面。
优选的，底座包括支撑板和支撑架，支撑架的底部支撑在地面或固定工作台上、顶部固定连接支撑板，筒体位于支撑板的上方，伺服电机位于支撑板的下方。
更优选的，所述筒体驱动旋转装置还包括用于检测筒体转速的筒体转速检测组件。
筒体转速检测组件包括检测开关固定片、接近开关和检测圆块，检测开关固定片固定在所述支撑板上，接近开关安装在检测开关固定片上，检测圆块安装在传动装置上。
优选的，传动装置包括从下到上依次连接的减速机、转轴和转盘，伺服电机连接减速机，转轴垂直于水平面，筒体托盘可拆卸地连接转盘。
底座还包括旋转伺服固定板和两个支撑板座，两个支撑板座位于支撑板的下方，两个支撑板座平行间隔布置，支撑板座的上端固定连接支撑板的底部、下端连接旋转伺服固定板，伺服电机和减速机安装在旋转伺服固定板上。
更优选的，焊缝检测组件还包括传感器安装架，传感器安装架包括视觉延伸板、杆固定座、立杆、支架和传感器固定片，视觉延伸板的一端连接所述支撑板、另一端延伸出所述支撑板，杆固定座安装在视觉延伸板的延伸出所述支撑板的一端，立杆的一端安装在杆固定座上、另一端向上悬伸，支架可移动地安装在立杆上，支架可通过螺母或螺栓锁紧在立杆的任一位置，传感器固定片连接支架并跟着支架同步移动，图像识别传感器安装在传感器固定片上。
本发明的有益效果是：可以精确地使筒体的焊缝位于设定位置，利于后续工序的精准加工，提高加工质量和效率，只需更换筒体托盘便可使所述检测系统适用不同外径的筒体；所述检测系统结构简单、检测可靠稳定便捷成本低。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的另一视角结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
一种焊缝检测系统，如图1和2所示，包括底座1、筒体驱动旋转装置和焊缝检测组件，筒体驱动旋转装置和焊缝检测组件均安装在底座1上。
底座1包括支撑板、支撑架、旋转伺服固定板10、两个支撑板座11和多个脚杯23。
支撑架为框架结构，具体的，支撑架包括四个平行间隔布置的支撑杆，四个支撑杆形成一长方体的四条棱。四个支撑杆的顶部共同连接支撑板，四个支撑杆的底部分别连接一个脚杯23。较佳的，支撑板平行于水平面。两个支撑板座11位于支撑板的下方，具体的，两个支撑板座11平行间隔布置，支撑板座11的上端垂直固定连接支撑板的底部、下端垂直连接旋转伺服固定板10，即旋转伺服固定板10的两端分别连接两个支撑板座11。底座1支撑在地面或固定工作台上。
筒体驱动旋转装置包括伺服电机8、传动装置、筒体托盘22和筒体转速检测组件。待检测的筒体安装在筒体托盘22上，伺服电机8、传动装置和筒体托盘22依次连接并传递驱动至筒体。
传动装置包括减速机9、联轴器12、轴承组件、转轴17和转盘18。
伺服电机8位于支撑板的下方。伺服电机8、减速机9、联轴器12、转轴17和转盘18依次从下到上连接。转轴17垂直于水平面。具体的，伺服电机8和减速机9安装在旋转伺服固定板10上，减速机9的输出轴通过联轴器12连接转轴17的下端。转轴17的上端穿过所述支撑板后连接转盘18。转轴17的中部通过轴承组件安装在支撑板上。
轴承组件包括锁紧螺母13、金属垫圈14、圆锥滚子轴承15和轴承座子16。轴承座子16固定安装在所述支撑板的底部，圆锥滚子轴承15安装在轴承座子16上。锁紧螺母13和金属垫圈14用于对圆锥滚子轴承15进行限位。锁紧螺母13、金属垫圈14和圆锥滚子轴承15从下到上紧挨布置。转轴17中部套接在圆锥滚子轴承15内部，通过圆锥滚子轴承15可转动地安装在所述支撑板上。
转盘18位于所述支撑板的上方，即转轴17从下到上穿过所述支撑板后连接转盘18。筒体托盘22可拆卸连接转盘18。具体的，转盘18上设有多个螺孔，筒体托盘22和转盘18螺纹连接。
所述筒体放置在筒体托盘22上，当筒体放置在筒体托盘22上时，筒体和筒体托盘22同步运动。具体的，筒体托盘22上设有一环形的凹槽，当筒体放置在筒体托盘22上时，筒体的一端插入所述凹槽，筒体被其与筒体托盘22之间的静摩擦力带动转动。筒体托盘22在水平面内转动，当筒体放置在筒体托盘22上时，筒体的中心线垂直于水平面。即，所述检测系统可视为筒体焊缝立式检测系统。
筒体转速检测组件用于检测筒体转速。筒体转速检测组件包括检测开关固定片20、接近开关21和检测圆块19，检测开关固定片20固定在所述支撑板上，接近开关21安装在检测开关固定片20上，检测圆块19安装在转盘18的底部。
焊缝检测组件包括传感器安装架、图像识别传感器7和控制器。传感器安装架安装在所述支撑板上，图像识别传感器7安装在传感器安装架安装上，图像识别传感器7的感应面对着筒体托盘22上的所述筒体。
传感器安装架包括视觉延伸板2、杆固定座3、立杆4、支架5和传感器固定片6。视觉延伸板2的一端连接所述支撑板、另一端延伸出所述支撑板。杆固定座3安装在视觉延伸板2的延伸出所述支撑板的一端，立杆4的一端安装在杆固定座3上、另一端向上悬伸。支架5可移动地安装在立杆4上，支架5可通过螺母或螺栓锁紧在立杆4的任一位置。传感器固定片6连接支架5并跟着支架5同步移动，图像识别传感器7安装在传感器固定片6上。
图像识别传感器7、接近开关21和伺服电机8均与控制器电连接。控制器为可编程控制器。
可通过控制器控制伺服电机8启动或停止，具体的，人工给控制器输入指令，控制器收到指令后控制伺服电机8启动或停止，人工给控制器输入指令可通过设置启动按钮或设置人机界面实现，此为本领域技术人员所熟知的技术，不影响本要求保护的技术方案，在此不再赘述。同理，可通过控制器控制图像识别传感器7启动或停止。
同时图像识别传感器7每秒拍摄设定张数的筒体图像。图像识别传感器7也称视觉传感器，对焊缝进行识别处理。图像识别传感器7根据拍摄到的筒体的图像信息和设定的程序识别出焊缝，并把识别到焊缝的信息发送给所述控制器，控制器根据接收到的信息控制伺服电机8停止或启动。
接近开关21用于接收检测圆块19的位置信息并把所述位置信息发送给控制器。具体的，当检测圆块19跟随转盘18转动至检测圆块19位于接近开关21的正上方时，接近开关21接收到检测圆块19的信息，即，当接近开关21再一次接收到检测圆块19的信息时，表示转盘18转动一周，如此实现转盘18转速的检测。
本发明的工作过程如下：将待检测的筒体放置在筒体托盘22上，使筒体的一端插入筒体托盘22上的凹槽，然后通过控制器依次启动图像识别传感器7和伺服电机8，图像识别传感器7开始拍摄图像，伺服电机8的驱动依次通过减速机9、联轴器12、转轴17和转盘18传递至筒体托盘22，筒体托盘22依靠其与筒体之间的静摩擦力带动筒体同步转动。转动过程中，接近开关21周期接收到检测圆块19的信息，并将接收到的信息发送给控制器，控制器根据接近开关21发送信息的次数和间隔时间判断转盘18的转速，即筒体的转速。
转动过程中，图像识别传感器7每秒拍摄设定张数的筒体图像，并将拍摄到的图像和设定的程序进行对比识别，判定各图像中是否有焊缝。若判定图像中无焊缝，则将无焊缝的信息发送给控制器，控制器接收到图像识别传感器7发出的未识别到焊缝的信息后，控制器控制伺服电机8继续启动。若判定图像中有焊缝，则将有焊缝的信息发送给控制器，控制器接收到图像识别传感器7发出的识别到焊缝的信息后，控制器控制图像识别传感器7停止工作，即图像识别传感器7停止拍摄图像和向控制器发送信息，同时控制器控制伺服电机8及时或延时停止，最终筒体停止转动，焊缝精确停止在设定位置。生产线中的机械手或其它部件将所述筒体提起或抓起，按照设定路线移动到下一道工序的工位，使筒体的焊缝位置精准停留在下一道工位的设定位置上，利于后续加工工艺的精准度。然后在筒体托盘22上放上新的筒体，重复上述步骤。
工作人员可根据筒体转速检测组件检测的筒体转速等信息设定伺服电机8的转速和图像识别传感器7每秒拍摄照片的张数。若筒体的外径发生变化时，可更换筒体托盘22，使其适用新的筒体。
最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种焊缝检测系统，其特征在于，包括底座(1)、筒体驱动旋转装置和焊缝检测组件，筒体驱动旋转装置安装在底座(1)上，筒体驱动旋转装置包括伺服电机(8)，焊缝检测组件包括控制器和用于识别焊缝的图像识别传感器(7)，图像识别传感器(7)和伺服电机(8)均与控制器电连接，伺服电机(8)连接并驱动筒体转动，筒体转动时，图像识别传感器(7)拍摄筒体的图像并根据拍摄到的筒体的图像信息和设定的程序识别出焊缝，并把识别到焊缝的信息发送给所述控制器，控制器根据接收到的有焊缝的信息控制伺服电机(8)停止，使筒体焊缝停止在设定位置。
2.根据权利要求1所述的焊缝检测系统，其特征在于：筒体驱动旋转装置还包括传动装置和筒体托盘(22)，传动装置的一端连接伺服电机(8)、另一端可拆卸地连接筒体托盘(22)，所述筒体放置在筒体托盘(22)上，当筒体放置在筒体托盘(22)上时，筒体和筒体托盘(22)同步运动。
3.根据权利要求2所述的焊缝检测系统，其特征在于：筒体托盘(22)上设有一环形的凹槽，当筒体放置在筒体托盘(22)上时，筒体的一端插入所述凹槽，筒体被其与筒体托盘(22)之间的静摩擦力带动转动。
4.根据权利要求3所述的焊缝检测系统，其特征在于：筒体托盘(22)在水平面内转动，当筒体放置在筒体托盘(22)上时，筒体的中心线垂直于水平面。
5.根据权利要求4所述的焊缝检测系统，其特征在于：底座(1)包括支撑板和支撑架，支撑架的底部支撑在地面或固定工作台上、顶部固定连接支撑板，筒体位于支撑板的上方，伺服电机(8)位于支撑板的下方。
6.根据权利要求5所述的焊缝检测系统，其特征在于：所述筒体驱动旋转装置还包括用于检测筒体转速的筒体转速检测组件。
7.根据权利要求6所述的焊缝检测系统，其特征在于：筒体转速检测组件包括检测开关固定片(20)、接近开关(21)和检测圆块(19)，检测开关固定片(20)固定在所述支撑板上，接近开关(21)安装在检测开关固定片(20)上，检测圆块(19)安装在传动装置上。
8.根据权利要求5所述的焊缝检测系统，其特征在于：传动装置包括从下到上依次连接的减速机(9)、转轴(17)和转盘(18)，伺服电机(8)连接减速机(9)，转轴(17)垂直于水平面，筒体托盘(22)可拆卸地连接转盘(18)。
9.根据权利要求8所述的焊缝检测系统，其特征在于：底座(1)还包括旋转伺服固定板(10)和两个支撑板座(11)，两个支撑板座(11)位于支撑板的下方，两个支撑板座(11)平行间隔布置，支撑板座(11)的上端固定连接支撑板的底部、下端连接旋转伺服固定板(10)，伺服电机(8)和减速机(9)安装在旋转伺服固定板(10)上。
10.根据权利要求5所述的焊缝检测系统，其特征在于：焊缝检测组件还包括传感器安装架，传感器安装架包括视觉延伸板(2)、杆固定座(3)、立杆(4)、支架(5)和传感器固定片(6)，视觉延伸板(2)的一端连接所述支撑板、另一端延伸出所述支撑板，杆固定座(3)安装在视觉延伸板(2)的延伸出所述支撑板的一端，立杆(4)的一端安装在杆固定座(3)上、另一端向上悬伸，支架(5)可移动地安装在立杆(4)上，支架(5)可通过螺母或螺栓锁紧在立杆(4)的任一位置，传感器固定片(6)连接支架(5)并跟着支架(5)同步移动，图像识别传感器(7)安装在传感器固定片(6)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210528 |