用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测方法和装置。该装置包括：同轴光源，用于发出准直探测光，探测光的方向与预设的水平方向垂直；半透半反射镜，设置在同轴光源上方，用于将探测光反射到预设位置；反射镜，接收半透半反射镜反射的光，并将半透半反射镜反射的光反射到保护镜片；工业相机，与半透半反射镜和反射镜在预设的水平方向水平，用于接收入射光，得到检测图像，其中，入射光为保护镜片对探测光反射后经反射镜和半透半反射镜之后形成的入射光；处理器，用于根据检测图像进行计算，确定保护镜片上是否存在坏点。通过本申请，达到了及时获知保护镜片上的坏点以便更换保护镜片的效果。

Defect detection method and device for laser shielded lens for automobile production line

The present application discloses a defect detection method and device for laser welding protection lenses in automobile production line. The device comprises a light source for emitting coaxial, collimated probe, horizontal probe direction and perpendicular to the direction of the preset; semi transparent reflector, arranged in coaxial above the light source, for probe reflection to the preset position; the mirror, receiving a semi transparent mirror light and semipermeable mirror the mirror reflected light reflected to the protection of the lens; industrial camera, and the semi transparent reflector and reflector in the horizontal direction of the default, for receiving incident light, detection image, the incident light is incident on the probe after the protective lens reflected by a reflector and a semi transparent reflector formed according to the processor, for computing; image detection, to determine whether there is fault protection lens. Through this application, to promptly informed on the lens to replace the Huaidian protection protection lens effect.

【技术实现步骤摘要】
用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测方法和装置
本申请涉及激光领域，具体而言，涉及一种用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测方法和装置。
技术介绍
在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装的四大生产工艺中，焊装的车身质量牵涉车身的外观、质量及总装装配的难易程度，因此，焊装生产工艺在四大工艺中起承上启下的作用。激光焊接与传统焊接技术相比，在焊接精度、效率、可靠性、自动化各方面都具有无可比拟的优越性。近年来，随着大功率、高性能激光加工设备的不断研制成功，激光技术在日本、美国、德国等发达国家的汽车、能源、电子等工业领域得到快速发展，激光焊接被认为是21世纪最具有发展前景的制造技术之一。随着现代汽车制造需求量的提升，对激光焊接的依赖程度也越来越高。然而，图1是根据相关技术的一种激光焊接头内部光路图。激光焊作业时的高温会产生“火花”飞溅，飞溅物会随机性地粘附在激光焊头内的保护镜片上，导致激光束的光路受阻，造成焊接质量的下降。针对此问题，现阶段没有良好的解决案例，通常都是生产线下游的工人来进行人工检测，通过人工检查激光焊接头保护镜片的方法来预防因保护镜片缺陷而差生的焊接事故。但是，这种人工操作存在两个问题：1）由于下游的工人发现焊接问题具有一定的滞后性，生产线上工人往往在白车身经过激光焊接后对其进行整体检查，当发现由于激光焊接未达到标准条件从而导致车身焊接产生坏焊的现象时，流水线上已经有多台白车身的焊接也出现了问题。这将导致大量坏焊白车身重新进行补焊，降低汽车生产效率。这些问题白车身要么重新焊接，要么直接报废，无形中降低了生产效率，提高了制造成本。2）工人一般是无法进入正在作业的汽车焊接现场的，所以进行人工检查往往需要暂停焊接现场作业。这将导致整个汽车生产流水线产生停滞，进而使整个生产系统瘫痪。相关技术还提供了一种解决方案，就是少许汽车厂商为了减小白车身的返修率，不惜花费成本，无论激光焊接头保护镜是否存在缺陷都定期更换其保护镜片，但是这依然带来很多问题：1）周期性更换激光焊接头保护镜片的成本要比人工检查高。2）激光焊接头内部光路为真空状态，频繁地更换开箱更换保护镜片会使灰尘等杂质进入，进而影响激光在内部光路的传导性。针对相关技术中激光焊接时保护镜片被污染无法及时获知的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测方法和装置，以解决激光焊接时保护镜片被污染无法及时获知的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测装置，该装置包括：同轴光源，设置为发出准直探测光，所述探测光的方向与预设的水平方向垂直；半透半反射镜，设置在所述同轴光源上方，设置为将所述探测光反射到预设位置；反射镜，接收所述半透半反射镜反射的光，并将所述半透半反射镜反射的光反射到保护镜片；工业相机，与所述半透半反射镜和所述反射镜在所述预设的水平方向水平，设置为接收入射光，得到检测图像，其中，所述入射光为所述保护镜片对所述探测光反射后经所述反射镜和所述半透半反射镜之后形成的入射光；处理器，设置为根据所述检测图像进行计算，确定所述保护镜片上是否存在坏点。进一步地，所述装置还包括：吹气装置，在激光焊接过程中向所述工业相机的镜头处吹气，设置为清除所述工业相机镜头上的灰尘。进一步地，所述装置还包括：黑色吸光棉，位于所述半透半反镜与所述工业相机上方，设置为吸收所述半透半反镜透射的所述同轴光源的入射光。为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测方法，该方法包括：获取检测图像，其中，所述检测图像为权利要求1中用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测装置的工业相机得到的检测图像；通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形；在所述外接矩形内通过阈值设定进行坏点轮廓检索，得到坏点面积和坏点像素数。进一步地，在通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形之前，所述方法还包括：判断所述检测图像中是否存在所述镜面区域对应的图像；其中，如果判断出存在所述镜面区域对应的图像，则通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形；如果判断出不存在所述镜面区域对应的图像，则重新获取检测图像。进一步地，在所述外接矩形内通过阈值设定进行坏点轮廓检索包括：计算坏点面积并将所述坏点面积转化成像素个数；在得到所述坏点面积和所述坏点像素数之后，所述方法还包括：判断所述坏点面积转化成的坏点像素数是否大于等于用户自定义坏点像素数量，如果所述坏点面积转化成的坏点像素数大于等于所述用户自定义坏点像素数量，则标记坏点轮廓，判断所述坏点轮廓的个数是否大于等于用户自定义坏点个数值，如果判断出所述坏点轮廓的个数大于等于所述用户自定义坏点个数值，则提示保护镜片异常；如果所述坏点面积转化成的坏点像素数小于用户自定义坏点像素数量，则提示所述保护镜片正常；如果所述坏点轮廓的个数小于所述用户自定义坏点个数值，则提示所述保护镜片正常。进一步地，在获取所述检测图像之前，所述方法还包括：接收机器人发送的指令；判断所述指令的标识数值，其中，所述标识数值有两种；其中，在所述标识数值为第一种时获取所述检测图像，在所述标识数值为第二种时通过吹气装置对所述工业相机的镜头处吹气。为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种设置为汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测装置，该装置包括：获取单元，设置为获取检测图像，其中，所述检测图像为本申请的设置为汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测装置的工业相机得到的检测图像；确定单元，设置为通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形；检索单元，设置为在所述外接矩形内通过阈值设定进行坏点轮廓检索，得到坏点面积和坏点像素数。进一步地，所述装置还包括：判断单元，设置为在通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形之前，判断所述检测图像中是否存在所述镜面区域对应的图像；其中，如果判断出存在所述镜面区域对应的图像，则通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形；如果判断出不存在所述镜面区域对应的图像，则重新获取检测图像。本申请通过同轴光源，用于发出准直探测光，探测光的方向与预设的水平方向垂直；半透半反射镜，设置在同轴光源上方，用于将探测光反射到预设位置；反射镜，接收半透半反射镜反射的光，并将半透半反射镜反射的光反射到保护镜片；工业相机，与半透半反射镜和反射镜在预设的水平方向水平，用于接收入射光，得到检测图像，其中，入射光为保护镜片对探测光反射后经反射镜和半透半反射镜之后形成的入射光；处理器，用于根据检测图像进行计算，确定保护镜片上是否存在坏点，解决了激光焊接时保护镜片被污染无法及时获知的问题，进而达到了及时获知保护镜片上的坏点以便更换保护镜片的效果。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据相关技术的一种激光焊接头内部光路图；图2是根据本申请第一实施例的用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测装置的示意图；图3是根据本申请实施例的保护镜面的全反射和漫反射的原理示意图；图4是根据本申请实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测装置，包括：同轴光源，设置为发出准直探测光，所述探测光的方向与预设的水平方向垂直；半透半反射镜，设置在所述同轴光源上方，设置为将所述探测光反射到预设位置；反射镜，接收所述半透半反射镜反射的光，并将所述半透半反射镜反射的光反射到保护镜片；工业相机，与所述半透半反射镜和所述反射镜在所述预设的水平方向水平，设置为接收入射光，得到检测图像，其中，所述入射光为所述保护镜片对所述探测光反射后经所述反射镜和所述半透半反射镜之后形成的入射光；处理器，设置为根据所述检测图像进行计算，确定所述保护镜片上是否存在坏点。

【技术特征摘要】
2017.07.21 CN PCT/CN2017/0939151.一种用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测装置，包括：同轴光源，设置为发出准直探测光，所述探测光的方向与预设的水平方向垂直；半透半反射镜，设置在所述同轴光源上方，设置为将所述探测光反射到预设位置；反射镜，接收所述半透半反射镜反射的光，并将所述半透半反射镜反射的光反射到保护镜片；工业相机，与所述半透半反射镜和所述反射镜在所述预设的水平方向水平，设置为接收入射光，得到检测图像，其中，所述入射光为所述保护镜片对所述探测光反射后经所述反射镜和所述半透半反射镜之后形成的入射光；处理器，设置为根据所述检测图像进行计算，确定所述保护镜片上是否存在坏点。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：吹气装置，在激光焊接过程中向所述工业相机的镜头处吹气，设置为清除所述工业相机镜头上的灰尘。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：黑色吸光棉，位于所述半透半反镜与所述工业相机上方，设置为吸收所述半透半反镜透射的所述同轴光源的入射光。4.一种用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测方法，包括：获取检测图像，其中，所述检测图像为权利要求1中用于汽车生产线上激光焊保护镜片的缺陷检测装置的工业相机得到的检测图像；通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形；在所述外接矩形内通过阈值设定进行坏点轮廓检索，得到坏点面积和坏点像素数。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形之前，所述方法还包括：判断所述检测图像中是否存在所述镜面区域对应的图像；其中，如果判断出存在所述镜面区域对应的图像，则通过特征匹配确定所述检测图像中的镜面区域的外接矩形；如果判断出不存在所述镜面区域对应的图像，则重新获取检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕猛，郭孟宇，郭磊，吴晓鹏，陈仙勇，
申请(专利权)人：易思维天津科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12