本发明专利技术公开了一种汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测装置及方法，包括摩擦焊部件限位平台，用于固定被测摩擦焊部件，被测摩擦焊部件的被测表面具有并排的第一焊接边缘和第二焊接边缘；偏振成像部件和偏振光源在第一焊接边缘和第二焊接边缘的长度方向上做相对位移；偏振成像部件包括第一偏振成像部件和第二偏振成像部件；偏振光源包括同时照射第一焊接边缘和第二焊接边缘的第一偏振光源和第二偏振光源，第一偏振光源和第一偏振成像部件的偏振方向、与第二偏振光源和第二偏振成像部件的光源偏振方向相垂直。本发明专利技术有效解决了单纯光度立体法无法实现边移动边拍照的缺点，也解决了单纯双目相机无法实现对缺陷信息加强的缺陷。缺陷。缺陷。
【技术实现步骤摘要】
一种汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及焊接检测领域，具体为一种汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测装置及方法。
技术介绍
[0002]搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。搅拌摩擦焊具有焊接接头热影响区显微组织变化小.残余应力比较低，焊接工件不易变形的优点，所以对于薄壁件的焊接往往会用到搅拌摩擦焊，如目前新能源汽车电机的冷却水套和电机外壳就需要使用搅拌摩擦焊进行焊接，目前搅拌摩擦焊的表面缺陷会主要集中在其焊缝的两侧，主要的表面缺陷有飞边、匙孔、表面下凹、毛刺、犁沟缺陷等。这些缺陷目前主要通过目视来进行，但是往往焊缝是很小的，目视来说容易出现漏检。目前对于视觉而言，也可以利用线结构光传感器通过沿着焊缝方向进行扫描，获得搅拌摩擦焊表面的点云信息来分析上述表面缺陷，虽然该方法较为成熟，但是目前单个线结构光传感器的成本较高，较之一般的工业相机而言，基本上是十倍成本以上的差别。因此，也是限制了该技术的应用。
[0003]除此之外，如果用常规的2D工业相机进行检测时，对这种具有表面高度差的缺陷(飞边、匙孔、表面下凹、毛刺、犁沟缺陷)并不敏感。在特殊情况下，如果肉眼观察采集的图片，也无法识别表面缺陷。
[0004]而若采用光度立体法，如公开号为CN 112129764 A的名称为：“偏振光源、表面缺陷检测方法和装置”的专利技术申请，就是采用光度立体法，虽然该方法对这种具有表面高度差的缺陷具有较大的敏感度，但是该方法要求在同一个位置采集多附图进行匹配组合，由于搅拌摩擦焊表面缺陷是需要进行实时检测，意味着成像部件处于实时移动状态，因此无法满足“同一位置”的要求。
[0005]上述2D工业相机和光度立体法都存在进行尺寸测量困难的问题，而现在多目相机具有尺寸测量功能，但是又缺乏对高度差缺陷的敏感，获取的图像，可能会存在缺陷信息不明显的问题。
[0006]基于此需求，需要一套基于多目视觉技术、偏振光技术、光度立体法技术的装置，来实现搅拌摩擦焊表面缺席的实时检测。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供了一种汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测装置及方法，同时具备了光度立体法、双目视觉法、偏振视觉等技术的优点，同时又相互补充不足，有效解决了单纯光度立体法无法实现边移动边拍照的缺点，也解决了单纯双目相机无法实现对缺陷信息加强的缺陷。
[0008]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供如下技术方案：一种汽车部件的搅拌摩擦
焊实时表面缺陷检测装置，包括摩擦焊部件限位平台，用于固定被测摩擦焊部件，所述的被测摩擦焊部件的被测表面具有并排的第一焊接边缘和第二焊接边缘，摩擦焊部件限位平台与被测摩擦焊部件之间不会相对运动，第一焊接边缘和第二焊接边缘是摩擦焊以后留下的焊缝的两侧边缘，是表面缺陷产生的位置；
[0009]偏振成像部件和偏振光源，设置在摩擦焊部件限位平台的一侧，并在第一焊接边缘和第二焊接边缘的长度方向上做相对位移，在检测的时候偏振成像部件和偏振光源可以相对于摩擦焊部件限位平台进行移动，实现对搅拌摩擦焊表面缺陷的实时检测；
[0010]所述的偏振成像部件包括第一偏振成像部件和第二偏振成像部件，所述的第一偏振成像部件和第二偏振成像部件并排分别设置在与第一焊接边缘和第二焊接边缘对应的位置，第一偏振成像部件和第二偏振成像部件的成像都可以覆盖第一焊接边缘和第二焊接边缘，第一偏振成像部件和第二偏振成像部件实时对第一焊接边缘和第二焊接边缘进行拍照获取图像，实现双目视觉法；
[0011]所述的偏振光源包括第一偏振光源和第二偏振光源，所述的第一偏振光源位于第二偏振成像部件上远离第一偏振成像部件的一侧，所述的第二偏振光源位于第一偏振成像部件上远离第二偏振成像部件的一侧，所述的第一偏振光源和第二偏振光源同时照射第一焊接边缘和第二焊接边缘，第一偏振光源和第二偏振光源的作用是让第一焊接边缘和第二焊接边缘处的表面缺陷能够产生阴影，同时也可以让第一偏振成像部件和第二偏振成像部件的成像更加清楚；
[0012]所述的第一偏振光源和第一偏振成像部件的光源偏振方向相同为第一偏振方向，所述的第二偏振光源和第二偏振成像部件的光源偏振方向相同为第二偏振方向，所述的第一偏振方向和第二偏振方向相垂直，采用偏振光可以使第一偏振光源和第二偏振光源照射到第一焊接边缘和第二焊接边缘上时产生的阴影不会相互干涉，第一偏振光源的光线只有第一偏振光源可以看到，第二偏振光源的光线只有第二偏振光源可以看到，这样第一偏振成像部件和第二偏振成像部件的成像就不会相互干扰。
[0013]作为优选，所述的第一偏振成像部件和第二偏振成像部件呈倾斜设置，其拍摄范围覆盖第一焊接边缘和第二焊接边缘，第一偏振成像部件和第二偏振成像部件倾斜设置有利于覆盖第一焊接边缘和第二焊接边缘，也有利于第一焊接边缘和第二焊接边缘处的表面缺陷形成光照阴影。
[0014]作为优选，所述的第一偏振成像部件和第二偏振成像部件均由成像装置和设置在成像装置镜头前侧的偏振镜片组成，偏振镜片可以调整偏振的角度，使其与第一偏振光源和第二偏振光源产生的偏振光相匹配。
[0015]作为优选，所述的摩擦焊部件限位平台为平移平台，所述的被测摩擦焊部件固定在所述平移平台上相对于偏振成像部件和偏振光源进行平移，偏振成像部件和偏振光源可以设计为固定状态，而摩擦焊部件限位平台可以带动被测摩擦焊部件进行水平移动，完成表面缺陷的实时检测。
[0016]作为优选，所述的摩擦焊部件限位平台为转动平台，所述的被测摩擦焊部件与转动平台同轴设置，且被测摩擦焊部件上的被测表面绕着转动平台的中心进行转动，被测摩擦焊部件可以进行旋转，同样实现被测表面相对于偏振成像部件和偏振光源进行移动，完成表面缺陷的实时检测。
[0017]作为优选，所述的第一偏振成像部件、第二偏振成像部件、第一偏振光源和第二偏振光源安装在可移动支架上，摩擦焊部件限位平台可以设置为静止状态，可移动支架的移动可以实现偏振成像部件和偏振光源相对于被测摩擦焊部件的被测表面进行移动，完成表面缺陷的实时检测。
[0018]第二方面，本专利技术还涉及一种汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测方法，其特征在于，采用如第一方面所述的检测装置，具体包括以下步骤：
[0019]S1：将被测摩擦焊部件放置在摩擦焊部件限位平台上进行固定；
[0020]S2：使第一偏振成像部件和第二偏振成像部件的成像画面覆盖第一焊接边缘和第二焊接边缘，调整第一偏振光源和第二偏振光源的位置，使第一偏振光源和第二偏振光源分别从两侧同时斜向照射到第一焊接边缘和第二焊接边缘；
[0021]S3：摩擦焊部件限位平台与偏振成像部件和偏振光源之间进行持续的相对位移，第一偏振成像部件和第二偏振成像部件同时对第一焊接边缘和第二焊接边缘的位置进行成像，该成像为第一偏振光源和第二偏振光源本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测装置，包括：摩擦焊部件限位平台(8)，用于固定被测摩擦焊部件(1)，所述的被测摩擦焊部件(1)的被测表面具有并排的第一焊接边缘(2)和第二焊接边缘(7)，其特征在于：偏振成像部件和偏振光源，设置在摩擦焊部件限位平台(8)的一侧，并在第一焊接边缘(2)和第二焊接边缘(7)的长度方向上做相对位移；所述的偏振成像部件包括第一偏振成像部件(5)和第二偏振成像部件(4)，所述的第一偏振成像部件(5)和第二偏振成像部件(4)并排分别设置在与第一焊接边缘(2)和第二焊接边缘(7)对应的位置；所述的偏振光源包括第一偏振光源(3)和第二偏振光源(6)，所述的第一偏振光源(3)位于第二偏振成像部件(4)上远离第一偏振成像部件(5)的一侧，所述的第二偏振光源(6)位于第一偏振成像部件(5)上远离第二偏振成像部件(4)的一侧，所述的第一偏振光源(3)和第二偏振光源(6)同时照射第一焊接边缘(2)和第二焊接边缘(7)；所述的第一偏振光源(3)和第一偏振成像部件(5)的光源偏振方向相同为第一偏振方向，所述的第二偏振光源(6)和第二偏振成像部件(4)的光源偏振方向相同为第二偏振方向，所述的第一偏振方向和第二偏振方向相垂直。2.根据权利要求1所述的汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测装置，其特征在于：所述的第一偏振成像部件(5)和第二偏振成像部件(4)呈倾斜设置，其拍摄范围覆盖第一焊接边缘(2)和第二焊接边缘(7)。3.根据权利要求1所述的汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测装置，其特征在于：所述的第一偏振成像部件(5)和第二偏振成像部件(4)均由成像装置和设置在成像装置镜头前侧的偏振镜片组成。4.根据权利要求1所述的汽车部件的搅拌摩擦焊实时表面缺陷检测装置，其特征在于：所述的摩擦焊部件限位平台(8)为平移平台，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红兵，杨建国，代理宝，柯春松，吕学奇，
申请(专利权)人：浙江辉旺机械科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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