一种焊接外形质量检测机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种焊接外形质量检测机器人，包括焊接检测机器人单元、控制柜和夹持工装，焊接检测机器人单元包括固定在焊接检测机器人底座上的焊接检测机器人，在焊接检测机器人末端固定有超声信号检测组件和激光主动视觉组件；对应焊接检测机器人的工作台上设有夹持工装夹持的待测工件；所述焊接检测机器人与控制柜连接。该检测机器人具有高准确度、高效率、高柔性的特点。

A robot for welding shape quality inspection

【技术实现步骤摘要】
一种焊接外形质量检测机器人
本技术属于焊接检测机器人
，具体涉及一种焊接外形质量检测机器人。
技术介绍
随着焊接自动化的应用，焊缝内外部质量检测在工艺环节中起到越来越重要的作用。目前，焊缝内部质量检测主要依靠工人通过X光、超声波、涡电流等辅助设备进行检测，并且需要人工对缺陷进行标记，外部质量检测主要靠人工检测。但是该检测方法存在人工随意性强、漏检率偏高、设备成本高、检测效率低、检测准确度不高等缺陷，会给企业运营带来较大负担，严重的会影响公司产品的声誉。因此，研制一种高准确度、高效率、高柔性的外形质量检测机器人，对焊接检测机器人行业具有重要意义。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本技术的目的在于提供一种焊接外形质量检测机器人及其检测方法，该检测机器人具有高准确度、高效率、高柔性的特点。本技术是通过下述技术方案来实现的。本技术提供一种焊接外形质量检测机器人，包括焊接检测机器人单元、控制柜和夹持工装，所述焊接检测机器人单元包括固定在焊接检测机器人底座上的焊接检测机器人，在焊接检测机器人末端固定有超声信号检测组件和激光主动视觉组件；对应焊接检测机器人的工作台上设有夹持工装夹持的待测工件；所述焊接检测机器人与控制柜连接。对于上述技术方案，本技术还有进一步优选的方案：优选的，所述超声信号检测组件包括用于检测待测工件内部信息超声探头和超声信号处理单元。优选的，所述超声信号处理单元包括依次连接的超声接收单元、高频滤波器、放大器、A/D转换电路、时基电路、同步电路和超声发射单元；A/D转换电路上连接CPU。优选的，所述激光主动视觉组件包括线激光器、图像采集单元、镜头和滤光片，所述镜头后设有滤光片，线激光器与图像采集单元相连。优选的，所述线激光器为一字线激光器。优选的，所述线激光器激光投射面和图像采集单元光轴呈一定夹角，使得线激光器激光条纹投射至待测工件表面在图像采集单元像面的中心位置。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：1.本技术通过焊接外形质量检测机器人，提高了焊接工件检测的柔性，降低了工人对焊接质量检测的主观影响，大大提高了漏检率。2.本技术通过超声探头结合激光主动视觉的方式，提升了检测的准确度和检测效率，提高了产品质量。3.本技术的质量检测结果可通过以太网口与外扩设备通讯，如焊接检测机器人可将补焊点位置输出至焊接检测机器人控制系统，从而实现工件无需下料即可实现补焊，优化焊接工艺。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：图1为本技术焊接外形质量检测机器人的结构示意图；图2为本技术内外部质量检测组件组成电控框图；图3为本技术焊接外形质量检测机器人的流程框图。图中：1、夹持工装；2、焊接检测机器人底座；3、焊接检测机器人；4、超声信号检测组件；5、激光主动视觉组件；6、待测工件；7、控制柜；8、工作台。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1、图2所示，本技术一种焊接外形质量检测机器人包括：焊接机器人检测单元、控制柜单元、工件夹持单元，其中，焊接机器人检测单元包括用于固定机器人的焊接检测机器人底座2，固定在焊接检测机器人底座2上的焊接检测机器人3，超声信号检测组件4和激光主动视觉组件5固定在焊接检测机器人3末端；控制柜7与焊接检测机器人3连接。焊接检测机器人3用来进行六自由度运动，能够对工件各个位置进行检测，进而防止漏检，超声探头4包括超声探头和超声信号处理单元，超声探头用于检测待测工件6内部信息，并将检测信息转换后传递给超声信号处理单元。激光主动视觉组件5包括线激光器、图像采集单元、镜头和滤光片，线激光器为一字线激光器；线激光器激光投射面和图像采集单元光轴呈一定夹角，使得线激光器激光条纹投射至待测工件表面在图像采集单元像面的中心位置。其中，超声探头4用于对待测工件6内部进行质量检测，通过焊接检测机器人3带动超声探头推扫工件，进而接收超声信号处理单元接收信号并进行处理，实现对工件内部多种质量缺陷进行检测，如裂纹、夹杂、气孔、夹渣、未焊透、未融合的检测、定位、评估和诊断；激光主动视觉组件5通过焊接检测机器人3带动该组件沿焊缝方向推扫获取焊缝图像，实现对工件外观的自主识别检测。如图2所示，激光主动视觉组件包括线激光器、图像采集单元、镜头和滤光片，主要用于在小范围内采集焊缝原始图像信息。其中，线激光器为一字线激光器；镜头安装于图像信息单元的前端；滤光片安装于光学镜头前端，用于滤除杂散光；线激光器激光投射面和图像采集单元光轴呈一定夹角，该夹角设计值确保线激光器激光条纹投射至工件表面在图像采集单元像面的中心位置。如图2所示，超声信号检测组件包括超声探头和超声信号处理单元，超声探头通过焊接检测机器人带动其推扫工件表面后获取待测工件内部质量信息，并将检测信息转换后传递给超声信号处理单元，超声信号接收单元接收到超声探头处理的信号后，通过高频滤波器、放大器、A/D转换电路将信号传递至CPU中心，CPU通过时基电路和同步电路最终将信号传递给超声发射单元。如图1所示，控制柜单元7放置在焊接检测机器人3前端，控制柜单元7为焊缝质量检测软件运行平台，主要负责接收超声信号检测单元的解算结果，同时，还用于接收机械臂带动激光主动视觉组件的推扫得到的焊缝原始图像，通过图像处理技术得到焊缝外部质量，并以图像界面形式在工件测量模型上标注缺陷位置，同时保存缺陷位置的三维坐标，必要时通过以太网口输出；运行于控制柜的质量检测软件支持待测工件的模型导入功能，通过与得到的测量模型比对，得到焊缝的位置信息，该信息可用于引导焊接检测机器人运动路径的校正。如图1所示，工件夹持单元包括固定于地面的工作台8，工作台能够放置各种规格焊接工作，且能够快速装夹，待测工件6放置于工作台8上，夹持工装1通过工作台上8的固定孔固定夹持待测工件6，能够快速夹紧且夹紧位置稳固可靠。如图3所示，本技术焊接外形质量检测机器人检测过程如下：将焊接完成待测工件夹紧固定在工作台上，启动控制柜，手动导入待测工件三维模型或者实测标准模型；激光主动视觉组件工作，焊接检测机器人按照规划的运动轨迹带动激光主动视觉组件沿焊缝方向推扫，根据推扫获取的图像信息，该信息可直接通过以太网口实现数据交互，用于引导焊接检测机器人对未焊满的焊缝位置执行补焊修复任务。工作时，质量内部检测组件同时开始检测工作，焊接检测机器人按照修正的运动路径带超声探头探伤焊缝，超声信号检测单元处理接收信号并解算焊缝是否存在内部质量缺陷，将内外部质量检测信息合并后上传至控制柜。控制柜接收质量内部检测组件的解算结果，根据实际需要生成质量检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接外形质量检测机器人，其特征在于，包括焊接检测机器人单元、控制柜(7)和夹持工装(1)，所述焊接检测机器人单元包括固定在焊接检测机器人底座(2)上的焊接检测机器人(3)，在焊接检测机器人(3)末端固定有超声信号检测组件(4)和激光主动视觉组件(5)；对应焊接检测机器人(3)的工作台(8)上设有夹持工装(1)夹持的待测工件(6)；所述焊接检测机器人(3)与控制柜(7)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊接外形质量检测机器人，其特征在于，包括焊接检测机器人单元、控制柜(7)和夹持工装(1)，所述焊接检测机器人单元包括固定在焊接检测机器人底座(2)上的焊接检测机器人(3)，在焊接检测机器人(3)末端固定有超声信号检测组件(4)和激光主动视觉组件(5)；对应焊接检测机器人(3)的工作台(8)上设有夹持工装(1)夹持的待测工件(6)；所述焊接检测机器人(3)与控制柜(7)连接。


2.根据权利要求1所述的一种焊接外形质量检测机器人，其特征在于，所述超声信号检测组件(4)包括用于检测待测工件(6)内部信息超声探头和超声信号处理单元。


3.根据权利要求2所述的一种焊接外形质量检测机器人，其特征在于，所述超声信...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓进，王汉晨，吴易明，于龙飞，靳亚丽，摆冬冬，董林佳，黄荣，
申请(专利权)人：西安中科光电精密工程有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61