CN213986243U - 一种超声波焊块视觉检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声波焊块视觉检测系统，用于检测线缆之间的焊块焊接情况，包括机架，所述机架的顶部竖直设有支杆，所述支杆的一侧设有相机支架，所述相机支架的下方安装有相机，位于所述相机下方的机架上设有夹紧机构，所述夹紧机构上夹持有待测的线缆，所述机架的下方设有配电箱，所述配电箱内设有电源模块和控制器，所述电源模块和相机均与控制器连接，所述控制器与设置在机架上的开关连接，本实用新型可以快速检测焊块的宽高比、焊接尺寸、毛刺、飞丝、鼓包等数据。

Description

一种超声波焊块视觉检测系统

技术领域

本实用新型涉及视觉检测技术领域，具体涉及一种超声波焊块视觉检测系统。

背景技术

超声波焊接机按照自动化水平可以分为自动焊接机、半自动超声波焊接机、手动焊接机，对于现代化企业来讲，自动化水平越高越有利于企业流水线生产，所以自动焊接机的使用是企业未来的一个趋势。

但是焊接有一定的尺寸标准，具有一定的不合格率，以前都是靠人工肉眼来查找瑕疵等不合格的地方，检测效率慢的同时还有很多检测不出来，影响产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超声波焊块视觉检测系统，快速检测焊块的宽高比、焊接尺寸、毛刺、飞丝、鼓包等数据。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：用于检测线缆之间的焊块焊接情况，包括机架，所述机架的顶部竖直设有支杆，所述支杆的一侧设有相机支架，所述相机支架的下方安装有相机，位于所述相机下方的机架上设有夹紧机构，所述夹紧机构上夹持有待测的线缆，所述机架的下方设有配电箱，所述配电箱内设有电源模块和控制器，所述电源模块和相机均与控制器连接，所述控制器与设置在机架上的开关连接。

在优选的实施方案中，所述夹紧机构包括U型支架、翻转治具、电机和面板背光源，所述U型支架开口侧向上设置，所述U型支架的开口侧内侧相对设有两个翻转治具，两个所述翻转治具之间留有待测区，所述焊块夹持在待测区内，所述待测区位于相机的正下方。

在优选的实施方案中，所述面板背光源位于待测区的正下方，所述面板背光源与控制器连接。

在优选的实施方案中，所述U型支架的开口侧外侧两端均设有与翻转治具驱动连接的电机，所述电机与控制器连接。

在优选的实施方案中，所述翻转治具包括矩形的翻转架和夹持装置，所述翻转架靠近U型支架的一端与电机驱动连接，远离U型支架的一端设有夹持装置，所述夹持装置用于夹持线缆。

在优选的实施方案中，所述夹持装置包括两块相对设置的固定块和设置在两块固定块之间的活动块，所述活动块的一端设有连接杆，所述连接杆的另一端插入其中一块固定块内，所述活动块设有连接杆一侧的相对另一侧与另一块固定块贴合，所述连接杆上套接有弹簧。

在优选的实施方案中，所述活动块设有连接杆一侧的相对另一侧设有海绵层。

本实用新型的有益效果为：利用智能相机稳定、快速的检测出焊块的高、宽尺寸和宽高比以及焊接尺寸、毛刺、飞丝、鼓包等产品的不良情况。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的超声波焊块视觉检测系统的正视图；

图2是本实用新型实施例所述的超声波焊块视觉检测系统的俯视图；

图3是本实用新型实施例所述的翻转治具的结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述的超声波焊块视觉检测系统的系统连接图；

图5-1是本实用新型实施例所述的超声波焊块视觉检测系统的无毛刺检测效果图；

图5-2是本实用新型实施例所述的超声波焊块视觉检测系统的有毛刺检测效果图。

图中：

1、机架；2、支杆；3、相机支架；4、相机；5、夹紧机构；6、配电箱；7、翻转治具；8、U型支架；9、电机；10、面板背光源；11、线缆；12、开关；13、翻转架；14、固定块；15、活动块；16、连接杆；17、弹簧；18、控制器；19、电源模块；20、海绵层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-4所示，本实用新型实施例的一种超声波焊块视觉检测系统，用于检测线缆之间的焊块焊接情况，包括机架1，机架1包括顶板和支腿，机架1的顶部竖直设有支杆2，支杆2的一侧设有相机支架3，相机支架3的下方安装有相机4，相机4采用cognex的insight智能相机系统，位于相机4下方的机架1上设有夹紧机构5，夹紧机构5可沿轴线360°旋转，方便相机4采集各个方向的数据，夹紧机构5上夹持有待测的线缆11，机架1的下方设有配电箱6，配电箱6内设有电源模块19和控制器18，电源模块19与外界电源连接，电源模块19和相机4均与控制器18连接，控制器18为单片机，控制器18与设置在机架1上的开关12连接。电源模块19为系统供电，开关12将信号传输至控制器18，控制器18控制部件的开关。

夹紧机构5包括U型支架8、翻转治具7、电机4和面板背光源10，U型支架8开口侧向上设置，U型支架8的开口侧内侧相对设有两个翻转治具7，两个翻转治具7之间留有待测区，所述焊块夹持在待测区内，所述待测区位于相机4的正下方。

面板背光源10位于待测区的正下方，面板背光源10与控制器18连接。

U型支架8的开口侧外侧两端均设有与翻转治具7驱动连接的电机4，电机4与控制器18连接。一个电机4带动一个翻转治具7，通过控制器18控制电机4，保证两个翻转治具7可以同步旋转。

如图3所示，翻转治具7包括矩形的翻转架13和夹持装置，翻转架13靠近U型支架8的一端与电机4驱动连接，远离U型支架8的一端设有夹持装置，所述夹持装置用于夹持线缆11。

所述夹持装置包括两块相对设置的固定块14和设置在两块固定块14之间的活动块15，活动块15的一端设有连接杆16，连接杆16的另一端插入其中一块固定块14内，固定块14内设有供连接杆16插入的凹孔，活动块15设有连接杆16一侧的相对另一侧与另一块固定块14贴合，连接杆16上套接有弹簧17。自然状态下，弹簧17顶住活动块15使活动块15远离弹簧17的一端抵触在固定块14上，需要夹持线缆11时，将活动块5向设有连接杆16的一侧移动，弹簧17压缩，将线缆11放在活动块15和固定块14之间，松开活动块15，利用弹簧17的弹力将线缆11夹持在活动块15和固定块14之间。

活动块15设有连接杆16一侧的相对另一侧设有海绵层20。海绵层20为保护层，避免将线缆11夹坏或夹变形。

相机4采用连续拍照的方式，旋转焊接导线360度，帧率约20次每秒，采集焊块的高宽数据，记录其中的最大值和最小值，算出比例。

由于视觉采集的是长方体的投影，所以我们知道长方体投影的最大值是两个对角长棱边的距离，即横截面的对角线c，最小值是长方体的短直角边，即高度边a，利用直角三角形边长关系，计算出宽度边b的长度。最终给出高/宽比，即a/b的值。

我们使用cognex的insight智能相机系统，对焊接表面进行检测，得出高/宽比例，精度至少能够达到正负0.05mm。相机的帧率在102fps(102帧每秒)。

如图5-1所示，采用焊接区域到平行线之间的距离来判断有无毛刺，没有毛刺时M和N两条线长度距离很小，此时为2.75个像素；如图5-2所示，有毛刺时M和N两条线长度距离变大，此时为10.63个像素。飞丝、鼓包的检测原理与上述相同。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种超声波焊块视觉检测系统，用于检测线缆之间的焊块焊接情况，其特征在于：包括机架，所述机架的顶部竖直设有支杆，所述支杆的一侧设有相机支架，所述相机支架的下方安装有相机，位于所述相机下方的机架上设有夹紧机构，所述夹紧机构上夹持有待测的线缆，所述机架的下方设有配电箱，所述配电箱内设有电源模块和控制器，所述电源模块和相机均与控制器连接，所述控制器与设置在机架上的开关连接。

2.根据权利要求1所述的超声波焊块视觉检测系统，其特征在于：所述夹紧机构包括U型支架、翻转治具、电机和面板背光源，所述U型支架开口侧向上设置，所述U型支架的开口侧内侧相对设有两个翻转治具，两个所述翻转治具之间留有待测区，所述焊块夹持在待测区内，所述待测区位于相机的正下方。

3.根据权利要求2所述的超声波焊块视觉检测系统，其特征在于：所述面板背光源位于待测区的正下方，所述面板背光源与控制器连接。

4.根据权利要求2所述的超声波焊块视觉检测系统，其特征在于：所述U型支架的开口侧外侧两端均设有与翻转治具驱动连接的电机，所述电机与控制器连接。

5.根据权利要求4所述的超声波焊块视觉检测系统，其特征在于：所述翻转治具包括矩形的翻转架和夹持装置，所述翻转架靠近U型支架的一端与电机驱动连接，远离U型支架的一端设有夹持装置，所述夹持装置用于夹持线缆。

6.根据权利要求5所述的超声波焊块视觉检测系统，其特征在于：所述夹持装置包括两块相对设置的固定块和设置在两块固定块之间的活动块，所述活动块的一端设有连接杆，所述连接杆的另一端插入其中一块固定块内，所述活动块设有连接杆一侧的相对另一侧与另一块固定块贴合，所述连接杆上套接有弹簧。

7.根据权利要求6所述的超声波焊块视觉检测系统，其特征在于：所述活动块设有连接杆一侧的相对另一侧设有海绵层。

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