一种基于机器视觉的电极帽检测机制造技术

本发明专利技术提供一种基于机器视觉的电极帽检测机，包括外壳、相机、光源以及电极帽定位件和光学组件，光学组件安装于外壳内底部，光学组件包括两个单面反光镜以及一个双面反光镜，双面反光镜设置于两个电极帽中间位置，两个单面反光镜对称设置于双面反光镜两侧，两个单面反光镜、双面反光镜布置方向与两个电极帽布置方向垂直。本检测机在实现准确的视觉检测的同时，对生产现场机械臂的工作距离进行一个较好的兼容，同时做到防水、防尘，尽量排除生产环境下其他因素对视觉检测的干扰。下其他因素对视觉检测的干扰。下其他因素对视觉检测的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的电极帽检测机


[0001]本专利技术主要涉及电极帽缺陷检测相关
，具体是一种基于机器视觉的电极帽检测机。

技术介绍

[0002]电极帽属于焊接电极的一种，用于电阻焊接设备的焊接。在汽车行业加工制造中，用于焊接工艺的焊接电极帽需要进行切削打磨等加工，在加工后需要对电极帽端面质量进行检测，以及时发现具有端面缺陷的电极帽。
[0003]在现有技术中，本申请的申请人之前申请的一种基于机器视觉的电极帽表面缺陷检测装置（公开号CN113155863A），提出了一种用于电极帽机器视觉检测的实现方式。主要是将电极帽放在检测位置，电极帽端面由三棱镜反射，再通过一个斜放置的镜面反射，最终在顶部的工业相机成像拍摄，由机器视觉系统识别缺陷。此种方式中，可以实现对一对电极帽的检测，但是实际使用过程中，由于加工电极帽的机械臂一般带有C型钳或者X型钳，而且前序以及后续工艺中，一对电极帽的工作位置是彼此距离很近的（小于20mm）。在上述现有技术实现方式中，受限于其结构设计和布局以及检测方式，一对电极帽的距离过远，导致C型钳或者X型钳放置电极帽时可能会发生偏置，从而使电极帽不是正面对准检测位置，最终影响视觉检测结果；另外上述结构相对来说比较开放，防水防尘效果较差，难以有效排除生产环境下其他因素对视觉检测的干扰。

技术实现思路

[0004]为解决目前技术的不足，本专利技术结合现有技术，从实际应用出发，提供一种基于机器视觉的电极帽检测机，在实现准确的视觉检测的同时，对生产现场机械臂的工作距离进行一个较好的兼容，同时做到防水、防尘，尽量排除生产环境下其他因素对视觉检测的干扰。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于机器视觉的电极帽检测机，包括外壳，在所述外壳内顶部设置相机以及光源，所述光源用于垂直向下打光，所述相机用于对电极帽端面图像进行采集，该基于机器视觉的电极帽检测机还包括：电极帽定位件，两个电极帽定位件分别安装在外壳两侧下方开口处，用于将电极帽的端面限定在外侧检测位置，电极帽定位件上对应电极帽端面设置透光孔，光学组件，安装于外壳内底部，光学组件包括两个单面反光镜以及一个双面反光镜，双面反光镜设置于两个电极帽中间位置，两个单面反光镜对称设置于双面反光镜两侧，两个单面反光镜、双面反光镜的镜面中心连线方向与两个电极帽的中轴线连线方向垂直，两个单面反光镜用于将光源照射光线分别反射到双面反光镜正反面，再由双面反光镜正反面分别反射到两侧的电极帽端面，双面反光镜用于将两侧的电极帽端面图像由正反面分别反射到两个单面反光镜，再由单面反光镜反射后垂直向上经相机采集。将相机和光源集合
设置在上壳体内，为光学组件的最小化设计提供了前提条件，实现了两个电极帽之间轻薄化的设计可能性。
[0006]进一步，两个单面反光镜沿单面反光镜、双面反光镜布置方向呈45
°
倾斜设置，双面反光镜沿两个电极帽布置方向呈45
°
倾斜设置。
[0007]进一步，所述光学组件还包括镜片安装架，所述镜片安装架中间设置双面镜片安装槽、两侧设置单面镜片安装槽，双面反光镜安装于双面镜片安装槽内，单面反光镜安装于单面镜片安装槽内，在镜片安装架上设有多个开孔，用于使光线进入单面反光镜以及双面反光镜。
[0008]进一步，所述镜片安装架上的开孔包括两个单面镜片光线孔以及两个双面镜片光线孔，两个单面镜片光线孔对应两个单面反光镜设置，用于使光线进入单面反光镜，两个双面镜片光线孔对应双面反光镜正反面设置，用于电极帽端面图像采集。
[0009]进一步，所述镜片安装架整体呈立方体结构，所述的单面镜片安装槽、双面镜片安装槽是与单面反光镜、双面反光镜形状相适应的矩形槽，单面反光镜由镜片安装架外表面对应插装在矩形的单面镜片安装槽内，双面反光镜由镜片安装架外表面插装在矩形的双面镜片安装槽内，在外壳的底部设置安装限位槽，用于镜片安装架的安装。
[0010]进一步，所述外壳用于安装电极帽定位件的两侧呈向内凹陷的扁平状，两侧呈向内凹陷的扁平状彼此距离小于20mm，用于保证现场机械臂卡钳带动电极帽能水平进入检测位置。
[0011]进一步，所述电极帽定位件中间的透光孔呈向内凹陷的锥形，电极帽定位件通过螺钉紧固固定在所述外壳的侧壁上。
[0012]进一步，所述电极帽定位件内侧对应透光孔位置，设有用于防水防尘的光学玻璃圆片，所述光学玻璃圆片嵌入在外壳侧壁设置的圆形安装槽内，光学玻璃圆片夹持固定在外壳与电极帽定位件之间。
[0013]进一步，所述外壳包括上壳体、下壳体以及两个侧壳体，所述光源、相机安装于所述上壳体内，所述光学组件安装于所述下壳体内，两个侧壳体用于封闭上壳体两侧以及下壳体两侧，上壳体、下壳体、侧壳体之间通过螺钉连接，上壳体、下壳体、侧壳体之间的连接缝隙开设密封沟槽，密封沟槽内填充硅胶密封圆条。
[0014]进一步，该基于机器视觉的电极帽检测机还包括：防尘盖，两个防尘盖分别设置在外壳两侧的电极帽检测位置，两个防尘盖连接有气动手指，所述气动手指用于控制防尘盖翻转使检测位置打开或封闭。
[0015]进一步，所述外壳顶部一侧设置出线口，出线口处连接波纹管接头。
[0016]本专利技术的有益效果：1、本专利技术所提供的电极帽检测机，用于电极帽端面缺陷的检测，其优化的结构及检测方式，使得装置厚度轻薄化、整体结构设计更加紧凑，在实现准确的视觉检测的同时，对机械臂的工作距离进行一个较好的兼容，在不需要对现场已有机械臂进行改装的情况下，以便电极帽能水平进入装置检测位置。
[0017]2、本专利技术所提供的电极帽检测机，采用一个双面反光镜、两个单面反光镜的光学反射方式，结构更加简单，反光镜集成安装在安装架内，并将外壳设置为组装式结构，便于检测机的生产组装和调试、维护。
[0018]3、本专利技术中，通过设置可自动开闭的防尘盖，仅在检测时才将检测位置打开，进一步保证了防水防尘效果，同时内部设置的光学玻璃圆片也起到了防水防尘作用，并且更换十分方便。
附图说明
[0019]图1是本专利技术检测机整机结构示意图，图示为防尘盖闭合状态。
[0020]图2是本专利技术检测机整机结构示意图，图示为防尘盖打开检测状态。
[0021]图3是本专利技术检测机内部侧视结构示意图。
[0022]图4是本专利技术检测机内部结构立体示意图。
[0023]图5是图4中去除光学组件后的内部结构示意图。
[0024]图6是电极帽定位件结构示意图。
[0025]图7是下壳体处光学玻璃圆片位置示意图。
[0026]图8是图7中去除光学玻璃圆片后结构示意图。
[0027]图9是光学组件整体结构示意图。
[0028]图10是镜片安装架结构示意图。
[0029]图11是镜片布置方式结构示意图。
[0030]图12是缓冲螺栓缓冲方式示意图。
[0031]图中：1、外壳；2、气动手指；3、防尘盖；4、出线口；5、电极帽定位件；6、电极帽；7、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的电极帽检测机，包括外壳，其特征在于，在所述外壳内顶部设置相机以及光源，所述光源用于垂直向下打光，所述相机用于对电极帽端面图像进行采集，该基于机器视觉的电极帽检测机还包括：电极帽定位件，两个电极帽定位件分别安装在外壳两侧下方开口处，用于将电极帽的端面限定在外侧检测位置，电极帽定位件上对应电极帽端面设置透光孔，光学组件，安装于外壳内底部，光学组件包括两个单面反光镜以及一个双面反光镜，双面反光镜设置于两个电极帽中间位置，两个单面反光镜对称设置于双面反光镜两侧，两个单面反光镜、双面反光镜的镜面中心连线方向与两个电极帽的中轴线连线方向垂直，两个单面反光镜用于将光源照射光线分别反射到双面反光镜正反面，再由双面反光镜正反面分别反射到两侧的电极帽端面，双面反光镜用于将两侧的电极帽端面图像由正反面分别反射到两个单面反光镜，再由单面反光镜反射后垂直向上经相机采集。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电极帽检测机，其特征在于，两个单面反光镜沿单面反光镜、双面反光镜布置方向呈45
°
倾斜设置，双面反光镜沿两个电极帽布置方向呈45
°
倾斜设置。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电极帽检测机，其特征在于，所述光学组件还包括镜片安装架，所述镜片安装架中间设置双面镜片安装槽、两侧设置单面镜片安装槽，双面反光镜安装于双面镜片安装槽内，单面反光镜安装于单面镜片安装槽内，在镜片安装架上设有多个开孔，用于使光线进入单面反光镜以及双面反光镜，最终投射到电极帽端面上。4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的电极帽检测机，其特征在于，所述镜片安装架上的开孔包括两个单面镜片光线孔以及两个双面镜片光线孔，两个单面镜片光线孔对应两个单面反光镜设置，用于使光线进入单面反光镜，两个双面镜片光线孔对应双面反光镜正反面设置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田鹏，李学永，周学博，李文博，崔通，张开，陈立名，胡江洪，曹彬，常小刚，
申请(专利权)人：菲特天津检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：