[发明专利]一种在线检测工件组装的机器视觉装置及检测方法

说明书

本发明涉及一种在线检测工件组装的机器视觉装置及检测方法，本装置安装在自动火焰钎焊系统中，系统动作由PLC控制，本机器视觉装置包括照相机、处理器、照明控制器以及光源，照相机以及光源分别通过线路连接处理器，光源与处理器之间的线路中串联照明控制器，照相机、光源以及处理器均连接电源，光源与照相机安装在待检测工件的两侧且相对设置，照相机采集工件的图形数据。本发明采用了机器视觉系统的技术，零件在装配过程中及装配后立即被机器视觉系统所识别、分析、计算等，快速给出组装正确与否的结论，并实时给出图像显示及具体偏差参数，实现了工件组装正确与否的在线检测。

技术领域

本发明属于焊接自动控制领域，涉及机器视觉，具体是一种在线检测工件组装的机器视觉装置及检测方法。

背景技术

随着产业升级以及智能制造趋势的发展，自动化、智能化设备进入各个传统行业。新能源电池冷却板管口组件由多个零件组成，由于待组装零件存在很大相似性，而且零件体积小、数量多，装配失误的可能性极高，装配失误后，工件焊接后即报废。

传统的加工方式是人工装配，然后由人工火焰钎焊或在人工辅助在自动火焰钎焊机上完成焊接。由于产品的特殊性，对每个零件的位置、装配尺寸精度等均有严格的要求。在生产实践中，时有发生漏装零件，装错零件，安装不到位等情况，以致造成焊接后出现次品、不合格品甚至报废的情况，产生浪费。而对于自动化生产而言，先组装，再检验，检验合格再去焊接的过程，严重制约了自动化过程的实施效率。

产品为铝材质，银白色，反光效果好。产品尺寸小，细节多，视觉上零件与周围环境的可区分度较差。而且生产环境通常是普通生产车间，设备内部有灯光照明，上述原因造成光源复杂。而且，因为工装运行轨迹及人员操作空间限制，无法制造固定的封闭光源暗箱；移动式光源暗箱运动部分复杂。

传统传感器检测需要考虑传感器的固定问题，本产品所需的检测项目内容，需要几十组传感器，空间占用大，成本高。且需要做成可移动式结构，防止检测系统与工装运动轨迹干涉，导致传感器检测方式难以实现，而且检测速度慢，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种提升质量、提升效率、可靠性高、节约人工的在线检测工件组装的机器视觉装置及其检测方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种在线检测工件组装的机器视觉装置，本装置安装在自动火焰钎焊系统中，系统动作由PLC控制，其特征在于：本机器视觉装置包括照相机、处理器、照明控制器以及光源，照相机以及光源分别通过线路连接处理器，光源与处理器之间的线路中串联照明控制器，照相机、光源以及处理器均连接电源，光源与照相机安装在待检测工件的两侧且相对设置，照相机采集工件的图形数据。

而且，自动焊接系统包括多工位转盘、工件夹具，多工位转盘上径向均布安装有多个工件夹具，多工位转盘驱动工件夹具依次旋转到多个不同的工位，其中第一工位为用于将零件装入工件夹具的上料工位，同时也是将完成全部焊接工作后去下产品的下料工位，本装置安装在第一工位的位置。

而且，所述照明控制器采用10位置的旋转可调旋钮。

而且，所述处理器提供对图形的处理及输出功能，选择开关量输出模块的处理器，将输出的开关量信号能够传输给PLC。

一种在线检测工件组装的机器视觉检测方法，其特征在于：步骤为：

(1)第一工位安装工件，工件安装在光源与照相机之间；

(2)机器视觉装置的光源保持常亮，照相机采集到光源背景中零件投射出的图像；

(3)照相机将采集到的图像传输到处理器，处理器进行图形的分析和处理，检测全部可能存在的组装错误；

(4)输出分析结果，本实施例采用开关量输出模块，将开关量信号直接传输给PLC；