基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站，包括工作站框架、六轴机器人、机器视觉检测系统、工装连接机构和定位工装；六轴机器人倒挂在工作站框架上，机器视觉检测系统安装在六轴机器人的下端，工装连接机构相对设于工作站框架内部两侧并位于六轴机器人下方；定位工装相对设于工装连接机构上。本实用新型专利技术基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站用于检测汽车零部件的焊点质量，对基于机器视觉的焊点缺陷检测开展工作，将机器视觉技术应用到焊点检测领域，代替人工检测，进行自动焊点检测，可以提高检测准确率、增强零部件生产企业的市场竞争力。

Intelligent Weld Joint Quality Detection Workstation Based on Machine Vision Technology

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站
本技术涉及焊点检测
，具体涉及一种基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站。
技术介绍
点焊工艺常用于汽车零部件的生产过程，焊点的质量好坏直接影响汽车钣金件的质量。传统汽车钣金件点焊质量采用人工方式检测，常规做法是操作人员按照工艺卡规程，采用目视检测，记号笔标记。但由于汽车钣金件流水线作业、批量大，人工操作失误率高。难免出现操作人员责任心不强，标记不准确，使不合格品流入后序的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：本技术一种基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站，包括工作站框架、六轴机器人、机器视觉检测系统、工装连接机构和定位工装；六轴机器人倒挂在工作站框架上，机器视觉检测系统安装在六轴机器人的下端，工装连接机构相对设于工作站框架内部两侧并位于六轴机器人下方；定位工装相对设于工装连接机构上。进一步的，定位工装包括L型定位块和定位销座，定位销座嵌设在L型定位块一侧，在定位销座上设有产品定位销。进一步的，在定位销座和L型定位块之间设有调整垫片，在L型定位块的侧方还设有若干调整螺栓，调整螺栓的端部与定位销座相抵制以调整定位销座的位置。进一步的，在定位工装上设有RFID芯片。进一步的，在工作站框架的前端设有安全光幕。进一步的，在工装站框架前侧上方设有显示器。本技术的有益效果在于：本技术基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站用于检测汽车零部件的焊点质量，对基于机器视觉的焊点缺陷检测开展工作，将机器视觉技术应用到焊点检测领域，代替人工检测，进行自动焊点检测，可以提高检测准确率、增强零部件生产企业的市场竞争力。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本技术提供如下附图进行说明：图1为本技术一种基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站立体图。图2为定位工装立体图。图3为待检测工件安装在定位工装上的使用状态图。图中，1为工作站框架，2为六轴机器人，3为机器视觉检测系统，4为工装连接机构，5为定位工装，51为L型定位块，52为定位销座，53为产品定位销，54为调整垫片，55为调整螺栓，6为安全光幕，7为显示器，A为待检测工件。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。如图1至图3所示，本技术一种基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站，包括工作站框架1、六轴机器人2、机器视觉检测系统3、工装连接机构4和定位工装5。六轴机器人2倒挂在工作站框架1上。机器视觉检测系统3安装在六轴机器人2的下端，工装连接机构4相对设于工作站框架1内部两侧并位于六轴机器人2下方；定位工装5相对设于工装连接机构4上。定位工装5包括L型定位块51和定位销座52，定位销座52嵌设在L型定位块一侧，在定位销座52上设有产品定位销53。在定位销座52和L型定位块51之间设有调整垫片54，在L型定位块51的侧方还设有若干调整螺栓55，调整螺栓55的端部与定位销座52相抵制以调整定位销座52的位置。在定位工装5上设有RFID芯片。在工作站框架1的前端设有安全光幕6。在工装站框架前侧上方设有显示器7。在本实施方式中，工装连接机构4与工作站框架1之间采用螺栓连接，作为稳定安装基准定位面。工装连接机构4与定位工装5之间采用螺栓和定位销(3钉2销)连接，便于不同产品工装之间快速切换。产品工装设计有L型定位块51，利用调整螺栓55和调整垫调整定位销位置，便于产品工装快速调整。每种工件的定位工装5均设置有RFID芯片，工装安装到位后控制程序自动检测RFID芯片的射频信号，检查工装代号与待检测产品的程序是否对应。在本实施方式中，检测工作站可以检测几何尺寸(长×宽×高)在1200mm×500mm×400mm范围内的汽车钣金件，不同的汽车钣金件产品需要编制唯一的检测程序。该程序将引导机器人运动独特的轨迹，满足机器视觉系统的拍摄需要。检测不同的产品时，只需更换与之一一对应的定位工装5。每套工装内安装有RFID芯片，操作者将其安装到定位工装5连接机构4上时，RFID芯片将自动检测工装编号与检测程序是否配对成功，并要求操作者确认。定位工装5安装完毕后，操作者将待检的工件安装到位，操作者一键启动检测程序即可。根据不同产品的检测难易程度，一般检测时间在3-5秒(机器人拍摄每幅照片的拍摄时间约为1秒)。待检测工件A，即汽车钣金件结构根据设计情况，通常较为复杂，但一般均设计有定位孔和面。机器视觉技术在进行检测时需要进行简单定位，采用该钣金件的两端定位孔和平面作为定位基准，操作者只需将工件安装到定位销上即可。该定位工装5设计有防错机构，如果工件未按照规定位置安装，左右两端的定位销将不能同时装入，操作者即可认识到没有按规定安装。在本实施方式中，定位销座52与安装底板之间采用M8螺栓连接，但定位销座52上的螺栓孔为直径为φ12的通孔，螺栓与孔之间有单边2mm的间隙。L型定位块51通过3个连接螺栓固定到下方固定板上，位置由2个定位销确定。L型定位块51与定位销座52之间装有调整垫片54，用于控制两者之间的相对位置。定位工装5通过L型定位块51、调整螺栓55和调整垫片54在X/Y平面内控制产品定位销53和定位销座52的位置(调整范围即为前面定位销座52与安装底板之间螺栓安装孔的单边2mm间隙)，使其与待检产品契合。机器视觉检测系统3采用六轴多关节机器人驱动，可以根据不同产品，规划机器人不同的运动轨迹，使视觉系统达到不同的拍摄位置，取得清晰的产品图像，便于视觉系统的控制软件取得数据。本实施方式中采用将六轴机器人2倒吊在工作站框架1上的连接结构，使六轴机器人2的工作范围达到最大，便于机器人第六轴上安装的视觉检测系统取得产品图像，同时也可以兼容更多的产品，节约成本。觉检测系统由于摄像头视野范围的限制，不能一次性检测整个产品。作为进一步改进，可以采用视觉检测系统的控制软件，通过拍摄多张多角度照片，与内部数据库进行对比，判断产品是否合格，将判断结果通过工作站配备的显示器7进行输出，并将不合格位置标明。另外，自动检测工作站还可以通过安装于工控机上的内部控制软件，实现工作站与智能工厂MES系统的数据交换，有利于产品自身检测结果(产品合格率、产品产量、产品序号等)的统计、归集和储存及输出，便于使用方快速查询和调用。本技术基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站的工作过程为：(1)操作者根据生产订单的不同产品，在工控机上选择不同的检测程序；(2)操作人员将待检工件A安装到自动检测工作站的定位工装5上(不同产品的定位工装5不同，工装之间采用RFID芯片识别，与工控机内的检测程序一一对应)；(3)启动机器人检测系统，自动检测程序引导机器人在不同位置对产品进行拍摄；(4)视觉检测系统将取得的图片与合格产品的图片进行比对，判断产品焊点数量和表面质量是否符合规定、螺栓/螺母/小零件是否存在缺件状态；(5)将检测合格与否的结果输出到显示器。如果合格显示OK，不合格将显示具体位置和不合格原因，并提醒操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站，其特征在于：包括工作站框架、六轴机器人、机器视觉检测系统、工装连接机构和定位工装；所述六轴机器人倒挂在所述工作站框架上，所述机器视觉检测系统安装在所述六轴机器人的下端，所述工装连接机构相对设于所述工作站框架内部两侧并位于所述六轴机器人下方；所述定位工装相对设于所述工装连接机构上。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站，其特征在于：包括工作站框架、六轴机器人、机器视觉检测系统、工装连接机构和定位工装；所述六轴机器人倒挂在所述工作站框架上，所述机器视觉检测系统安装在所述六轴机器人的下端，所述工装连接机构相对设于所述工作站框架内部两侧并位于所述六轴机器人下方；所述定位工装相对设于所述工装连接机构上。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉技术的焊点质量智能检测工作站，其特征在于：所述定位工装包括L型定位块和定位销座，所述定位销座嵌设在所述L型定位块一侧，在所述定位销座上设有产品定位销。3.根据权利要求2所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅朝斌，石亚博，辜晓飞，陆建华，尤元宋，周泽洋，曾薪夷，邓孟然，古江河，
申请(专利权)人：重庆机电智能制造有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50