一种电阻焊枪的对中性检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电阻焊枪的对中性检测装置与方法。所述装置包括环形光源、下位机、上位机、以及关于水平面对称固定的上、下摄像头。所述方法包括以下步骤：(1)使得待检测的电阻焊枪调整电极帽至检验状态；(2)获取待检测电阻焊枪上、下电极帽端面的图像；(3)采用图像处理的方法确定上、下电极帽端面的图像中上、下电极帽中心点坐标；(4)将上、下电极帽中心点坐标与标准的上、下电极帽中心点坐标比较，判断所述上、下电极帽的对中性在预设阈值范围之内；(5)根预设阈值范围，判断上、下电极帽的对中性状态。本发明专利技术可实现前馈式的电阻焊枪电极帽对中检测，从而及时预警，拉动维修修复，减少甚至避免焊接缺陷的产生和溢出。

A Neutral Detection Device and Method for Resistance Welding Torch

The invention discloses a pair neutral detection device and method for resistance welding torch. The device comprises an annular light source, a lower computer, a upper computer and an upper and a lower camera symmetrically fixed on the horizontal plane. The method comprises the following steps: (1) making the resistance welding torch to be tested adjust the electrode cap to the inspection state; (2) acquiring the image of the upper and lower electrode cap end faces of the resistance welding torch to be tested; (3) determining the coordinates of the upper and lower electrode cap center points in the image of the upper and lower electrode cap end faces by image processing; (4) aligning the coordinates of the upper and lower electrode cap center points with the standard upper and lower electrode cap center points. By comparing the point coordinates, the neutrality of the upper and lower electrode caps can be judged within the preset threshold range; (5) the preset threshold range of the root can be judged to determine the neutrality of the upper and lower electrode caps. The invention can realize the feed-forward resistance welding torch electrode cap alignment detection, so as to timely warning, pull repair, reduce or even avoid the occurrence and overflow of welding defects.

【技术实现步骤摘要】
一种电阻焊枪的对中性检测装置及方法
本专利技术属于电阻焊
，更具体地，涉及一种电阻焊枪的对中性检测装置及方法。
技术介绍
电阻焊是一种重要的焊接方法，其是将焊件组合后，通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。电阻焊的主要特点是焊接电压很低、焊接电流很大，完成一个接头的焊接时间极短，故生产率高；加热时，对接头施加机械压力，接头在压力的作用下焊合；且焊接时，不需要填充金属填料。电阻焊的应用很广泛，在汽车制造业中尤为重要。采用电阻焊焊接设备进行焊接时，为确保焊接质量，需调整好电阻焊设备的对中性，即电阻焊枪上下两个电极帽的中心对准状态。但由于电阻焊焊接过程中，电极杆变形，螺丝松动，造成电极帽不对中，焊接质量出现虚焊、焊点扭曲、焊点毛刺等质量问题。目前主要时靠检查人员发现焊点缺陷后，再去检查焊枪状体，造成批量缺陷流出。例如汽车制造自动化程度高，焊接工位距离生产检测人员距离远，等发现问题时已经造成缺陷批量流出，造成严重的质量问题或者损失。因此亟须一种具有预警功能的电阻焊枪对中性检测装置及方法，及时预警，拉动维修修复，减少甚至避免焊接缺陷的产生和溢出。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种电阻焊枪的对中性检测装置及方法，其目的在于通过对称的获取上下、电极帽的视图像信息，事先判断导航下电极帽的队中状态，从而避免焊接缺陷的大规模产生和溢出，减少由于人工检测带来的巨大手工劳动量，由此解决现有技术通过事后的人工焊点质量检测导致的批量焊接缺陷和繁重的人工检测工作的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种电阻焊枪的对中性检测装置，水平面对称固定的上、下摄像头、环形光源、下位机、以及上位机；所述环形光源处于所述对称水平面内与所述上、下摄像头同心设置；所述上、下摄像头与下位机相连，所述下位机用于分别获取上、下摄像头拍摄的电阻焊枪上、下电极帽照片；所述上位机与所述下位机信号相连，用于根据下位机获取的上、下电极帽照片，检测电阻焊枪的对中性。优选地，所述电阻焊枪的对中性检测装置，其所述上、下摄像头为同种摄像头，厚度在5mm至12mm之间，优选定焦超微距摄像头，所述摄像头对距离摄像头8mm-20mm超近物体清晰成像。优选地，所述电阻焊枪的对中性检测装置，其所述环形光源，为环形灯管、环形布设的LED灯珠；所述环形光源为立体布设或平面布设，当所述环形光源立体布设时，所述环形光源优选呈圆锥型，当所述环形光源平面布设时，所述环形光源优选布设于所述水平面内。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种电阻焊枪的对中性检测方法，其包括以下步骤：(1)使得待检测的电阻焊枪移动电极帽至检验状态；(2)获取待检测电阻焊枪上、下电极帽端面的图像；(3)采用图像处理的方法确定步骤(2)中获取的待检测电阻焊枪上、下电极帽端面的图像中上、下电极帽中心点坐标；(4)将步骤(3)中获取的上、下电极帽中心点坐标与标准的上、下电极帽中心点坐标比较，判断所述上、下电极帽的对中性在预设阈值范围之内；(5)根据步骤(4)中获得的所述上、下电极帽的对中性落入的预设阈值范围，判断上、下电极帽的对中性状态。优选地，所述电阻焊枪的对中性检测方法，其步骤(1)所述检验状态包括检验时电阻焊枪所处位置以及检验时电阻焊枪开合状态；所述检验时电阻焊枪所处位置为：使得经过人工校准的标准的上、下电极帽处于本专利技术提供的对中性检测装置的摄像头法线上时电阻焊枪所处的位置；所述检验时电阻焊强开合状态为，所述电阻焊枪使得经过人工校准的标准的上、下电极帽与相应本专利技术提供的对中性检测装置摄像头距离相同时的开合状态。优选地，所述电阻焊枪的对中性检测方法，其步骤(2)具体为：在固定且对称的光照条件下，优选所述光照条件为本专利技术提供的对中性检测装置设置在对称面上的环形光源，将上、下摄像头获取的待检测电阻焊枪上、下电极帽端面的图像传递给下位机。优选地，所述电阻焊枪的对中性检测方法，其步骤(3)所述对于步骤(2)中获取的待检测电阻焊枪上、下电极帽端面的图像，按照如下方法获取电极帽的图像中的电极帽中心点：(3-1)图片预处理：将所述电极帽端面图像，进行降噪以及二值化获得电极帽端面二值化图像；(3-2)轮廓识别：对于步骤(3-1)中获取的电极帽端面二值化图像进行轮廓识别和边缘检测算法，根据部分圆形轮廓补齐，获得的电极帽端面二值化图像中所有的圆形轮廓；(3-3)选择端面圆：对于步骤(3-2)中获得的电极帽端面二值化图像中所有的圆形轮廓采用投票法找出重复此时最高的圆形作为所述电极帽的端面圆；(3-4)将步骤(3-3)中获得的电极帽端面圆的圆心作为所述电极帽图像中的电极帽中心点。优选地，所述电阻焊枪的对中性检测方法，其所述降噪方法优选采用双边滤波算法；所述二值化用于区分电极帽端面形状与背景，灰度阈值在100至150之间；所述轮廓识别算法，优选采用Sobel算法、Laplace算法；所述边缘检测算法，优选采用Canny算法、OpenCV提供的边缘检测算法。优选地，所述电阻焊枪的对中性检测方法，其步骤(4)所述上、下电极帽的对中性为所述上下电极帽之间的偏心距离或者所述上、下电极帽分别于经校准的标准上、下电极帽相比的中心偏移距离。优选地，所述电阻焊枪的对中性检测方法，其所述上下电极帽之间的偏心距离按照如下方法获取：将上、下电极帽的图片建立转换坐标系，通过坐标转换将上、下电极帽的中心点投影在与对称平面平行的平面或对称平面内，并计算该平面内上、下电极帽中心的投影之间的距离作为上下电极帽之间的偏心距离。所述上电极帽的中心偏移距离，为所述上电极帽的中心点与经校准的上电极帽的中心点的距离；所述下电极帽的中心偏移距离，为所述上电极帽的中心点与经校准的下电极帽的中心点的距离。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术提供的对中性检测装置及方法，可实现前馈式的电阻焊枪电极帽对中检测，从而及时预警，拉动维修修复，减少甚至避免焊接缺陷的产生和溢出。对比现有的监测手段，本专利技术具有高精确度、厚度小附图说明图1是本专利技术提供的电阻焊枪的对中性检测装置结构示意图；图2是电极帽端面图示例；图3是二至化处理后的图片示例；图4是标记最小端面圆的结果示例。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中1环形光源，2为下位机，3为上位机，4为上摄像头，5为下摄像头，6为上电极帽，7为下电极帽。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术提供的电阻焊枪的对中性检测装置，如图1所示，包括环形光源、下位机、上位机、以及关于水平面对称固定的上、下摄像头；所述环形光源环绕所述；所述上、下摄像头与下位机相连，所述下位机用于分别获取上、下摄像头拍摄的电阻焊枪上、下电极帽灰度照片；所述上位机与所述下位机信号相连，用于根据下位机获取的上、下电极帽灰度照片，检测电阻焊枪的对中性。所述上、下摄像头为优选为同种摄像头，厚度在5mm至12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻焊枪的对中性检测装置，其特征在于，包括环形光源、下位机、上位机、以及关于水平面对称固定的上、下摄像头；所述环形光源环绕所述上、下摄像头，用于照亮待测电阻焊枪的上、下电极帽的端面；所述上、下摄像头与下位机相连，所述下位机用于分别获取上、下摄像头拍摄的电阻焊枪上、下电极帽灰度照片；所述上位机与所述下位机信号相连，用于根据下位机获取的上、下电极帽灰度照片，检测电阻焊枪的对中性。

【技术特征摘要】
1.一种电阻焊枪的对中性检测装置，其特征在于，包括环形光源、下位机、上位机、以及关于水平面对称固定的上、下摄像头；所述环形光源环绕所述上、下摄像头，用于照亮待测电阻焊枪的上、下电极帽的端面；所述上、下摄像头与下位机相连，所述下位机用于分别获取上、下摄像头拍摄的电阻焊枪上、下电极帽灰度照片；所述上位机与所述下位机信号相连，用于根据下位机获取的上、下电极帽灰度照片，检测电阻焊枪的对中性。2.如权利要求1所述的电阻焊枪的对中性检测装置，其特征在于，所述上、下摄像头为同种摄像头，厚度在5mm至12mm之间；优选定焦超微距摄像头，所述摄像头对距离摄像头8mm-20mm超近物体清晰成像。3.如权利要求1所述的电阻焊枪的对中性检测装置，其特征在于，所述环形光源，为环形灯管、环形布设的LED灯珠；所述环形光源为立体布设或平面布设，当所述环形光源立体布设时，所述环形光源优选呈圆锥型，当所述环形光源平面布设时，所述环形光源优选布设于所述水平面内。4.一种电阻焊枪的对中性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)使得待检测的电阻焊枪调整电极帽至检验状态；(2)获取待检测电阻焊枪上、下电极帽端面的图像；(3)采用图像处理的方法确定步骤(2)中获取的待检测电阻焊枪上、下电极帽端面的图像中上、下电极帽中心点坐标；(4)将步骤(3)中获取的上、下电极帽中心点坐标与标准的上、下电极帽中心点坐标比较，判断所述上、下电极帽的对中性在预设阈值范围之内；(5)根据步骤(4)中获得的所述上、下电极帽的对中性落入的预设阈值范围，判断上、下电极帽的对中性状态。5.如权利要求4所述的电阻焊枪的对中性检测方法，其特征在于，步骤(1)所述检验状态包括检验时电阻焊枪所处位置以及检验时电阻焊枪开合状态；所述检验时电阻焊枪所处位置为：使得经过人工校准的标准的上、下电极帽处于如权利要求1至3任意一项所述的对中性检测装置的摄像头法线上时电阻焊枪所处的位置；所述检验时电阻焊强开合状态为，所述电阻焊枪使得经过人工校准的标准的上、下电极帽与相应如权利要求1至3任意一项所述的对中性检测装置摄像头距离相同时的开合状态。6.如权利要求4所述的电阻焊枪的对中性检测方...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚其伟，刘阳阳，
申请(专利权)人：武汉百舸自动化工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42