一种焊缝检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种焊缝检测方法及系统，所述检测方法包括：S1：焊缝调节

【技术实现步骤摘要】
一种焊缝检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及焊缝检测
，尤其涉及一种焊缝检测方法及焊缝检测系统。

技术介绍

[0002]钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，它还是一种经济钢材，用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架，可以减轻重量，节省金属20～40％，而且可实现工厂化机械化施工，在钢管的长度不够时，需要将钢管之间进行焊接，现有钢管焊接后，需要通过对钢管的焊缝进行检测，以避免漏焊或者虚焊。
[0003]申请号201811422487.7的中国专利公开了一种实现大批量三维空间导管焊缝智能检测系统，空间导管通过柔性夹持组件及磁性棒批量固定在旋转平台上；数控系统控制四自由度移动平台伺服电机和旋转平台实现对导管的智能检测；控制监控系统，在检测时，防辐射大门关闭；控制摄像头开关，实现对检测过程监测；控制四轴伺服电机中X、Z轴移动调节动射线机、成像板与导管相对位置，控制四轴四轴私服电机中Y1、Y2轴调节成像距离；控制旋转平台的旋转运动，实现多个导管的检测；控制四轴运动平台上C轴旋转，实现对空间导管
±
45
°
的检测。本专利技术实现大批量、三维空间导管不同位置焊缝的智能化X射线检测，试验效率高、操作方便、人工成本低等优势。
[0004]现有技术存在以下不足：该检测系统检测钢管焊缝时，钢管为静态检测，即钢管固定后，由检测系统的检测机构检测，然而，钢管接近检测机构部位的焊缝检测完成后，还需要人工调节钢管，使未检测的区域接近检测机构后才能继续检测，从而降低检测系统的检测效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种焊缝检测方法及系统。
[0006]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种焊缝检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
[0007]钢管放置后，调节钢管焊缝位置，并使焊缝转动，采集转动焊缝的外部图像信息以及转动焊缝的内部图像信息，图像信息进行分析处理，计算出焊缝的表征信息以及质量信息，分析焊缝偏差量后，根据偏差量数据选择跟踪或不跟踪检测焊缝。
[0008]本专利技术还提供一种焊缝检测系统，包括检测模块以及支撑组件，且支撑组件与检测模块滑动连接，所述支撑组件的顶部活动设置有夹持件，夹持件用于夹持钢管，所述支撑组件的顶部还固定设置有驱动件，夹持件与驱动件通过输出轴传动连接，夹持件夹持钢管，调节支撑组件使钢管焊缝位于检测模块处，驱动件通过夹持件驱动钢管转动，检测模块对转动的钢管焊缝进行动态检测。
[0009]优选的，所述支撑组件包括两个平行设置的支撑架、以及连接两个支撑架的连杆，且支撑架与检测模块通过连杆滑动连接，通过两个支撑架支撑钢管的两端，并且通过滑动连杆可改变钢管的焊缝水平位置，便于使用。
[0010]优选的，所述夹持件为电动夹具，所述驱动件为电机，且电动夹具用于夹持钢管，电机用于驱动电动夹具夹持的钢管转动。
[0011]优选的，所述检测模块包括支撑单元、图像采集单元、焊缝检测单元、焊缝跟踪单元以及处理单元，其中，支撑单元用于支撑图像采集单元、焊缝检测单元、焊缝跟踪单元以及处理单元，图像采集单元用于采集焊缝的外观图像，焊缝检测单元用于检测焊缝是否漏焊或虚焊，焊缝跟踪单元用于把处理好的焊缝图像进行分析，计算出焊缝偏差量并完成焊缝跟踪，处理单元用于处理图像采集单元采集的图像数据，检测模块通过对焊缝进行外观以及质量检测，并在检测过程中对焊缝跟踪检测，检测精度高。
[0012]优选的，所述图像采集单元由视觉传感器和图像采集卡构成，视觉传感器又由激光器、CCD相机构成。
[0013]优选的，为采集到理想的焊缝图像，在CCD相机前增加滤波片和滤光片，提高图片的采集精度。
[0014]优选的，处理单元对采集到的图像进行处理，消除图像中的无用部分，恢复图像中的有用部分，方便后续工作的展开。
[0015]优选的，焊缝检测单元把处理好的焊缝图像进行分析，实时计算出焊缝的熔深以及余宽。
[0016]优选的，焊缝跟踪单元把处理好的焊缝图像进行分析，计算出焊缝偏差量并完成焊缝跟踪。
[0017]优选的，激光器选择波长为405nm的蓝紫光“一”字线型半导体激光器，为了获得较高信噪比的图像，又避免功率太高对眼睛造成伤害，激光器的功率选择为20mw，半导体激光器发出的激光在距离出口300mm时成像效果最佳且线宽小于1mm。
[0018]优选的，CCD是电荷耦合器件，能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此，CCD相机又分为线阵(一列光敏元件)CCD相机和面阵(多列光敏元件)CCD相机，为了尽可能多的采集到焊缝的信息，选择面阵CCD相机，这样，在后续的图像处理中就可以最大限度的避免干扰，完成焊缝跟踪与检测。
[0019]优选的，所述图像采集单元采集焊缝的反面成形以及焊缝内部虚实度剖面，并传送给处理单元进行图像预处理，最后将预处理图像传给焊缝跟踪单元和焊缝检测单元进行分析，计算出图像采集单元偏差量完成焊缝跟踪，并计算出焊缝的熔深以及余高通过软件显示出来。
[0020]优选的，所述处理单元包括图像滤波和图像二值化；
[0021]其中，
[0022]优选的，图像滤波用于过滤图片上离散的噪点，为提高图像质量，减少噪声对图像处理的影响，抑制噪声，需要对采集到的图像进行滤波处理。
[0023]优选的，图像滤波包括空间域滤波和频率域滤波，空间域滤波是指通过窗口或卷积和，参考邻域像素确定单个像素的灰度值，需要考虑邻域范围大小；频率域滤波是指对傅里叶变换后频谱图像进行滤波处理。
[0024]优选的，在采集到的焊缝图像中，噪声属于高频信息，现有技术使用高通滤波器会将噪声去掉，但是激光条纹也属于高频信息，高通滤波器会将激光条纹上的有用信息一起滤掉，如果使用低通滤波器对噪声没有影响，因此，本实施例中采用空间域滤波去除图像噪
声，噪声去除效果好，且有效保留激光条纹信息。
[0025]优选的，图像二值化用于将图像中的激光条纹定义为目标图像，即灰度设为1，将图像中的其他无关区域设为背景图像，即灰度设为0，在采集的图像中，焊缝光条信息已经与背景信息有比较明显的区别，为了方便后续工作中快速的提取光条信息，对采集到的图像进行二值化处理，具体公式如下：
[0026][0027]其中，g(x,y)是处理后像素的灰度，f(x,y)是处理前像素的灰度，T为二值化分割的阈值，通过对图像进行二值化处理，有利于区别焊缝光条信息已经与背景信息，提高图像处理精度。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]1、本专利技术将钢管的一端通过夹持件夹持，钢管的另一端通过支撑组件支撑，检测模块检测过程中驱动件通过夹持件驱动钢管转动，钢管带动焊缝转动，检测模块对焊缝进行动态检测，从而提高检测系统的检测效率。
[0030]2、本专利技术通过图像采集单元用于采集焊缝的外观图像，焊缝检测单元用于检测焊缝是否漏焊或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊缝检测方法，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：S1：焊缝调节钢管放置后，调节钢管焊缝位置，并使焊缝转动；S2：焊缝图像采集采集转动焊缝的外部图像信息以及转动焊缝的内部图像信息；S3：图像分析处理图像信息进行分析处理，计算出焊缝的表征信息以及质量信息，分析焊缝偏差量后，根据偏差量数据选择跟踪或不跟踪检测焊缝。2.一种焊缝检测系统，所述检测系统用于实现权利要求1所述的一种焊缝检测方法，其特征在于：包括检测模块(1)以及支撑组件(2)，且支撑组件(2)与检测模块(1)滑动连接，所述支撑组件(2)的顶部活动设置有夹持件(3)，夹持件(3)用于夹持钢管，所述支撑组件(2)的顶部还固定设置有驱动件(4)，夹持件(3)与驱动件(4)通过输出轴传动连接，夹持件(3)夹持钢管，调节支撑组件(2)使钢管焊缝位于检测模块(1)处，驱动件(4)通过夹持件(3)驱动钢管转动，检测模块(1)对转动的钢管焊缝进行动态检测。3.根据权利要求2所述的一种焊缝检测系统，其特征在于：所述支撑组件(2)包括两个平行设置的支撑架、以及连接两个支撑架的连杆，且支撑架与检测模块通过连杆滑动连接，通过两个支撑架支撑钢管的两端，并且通过滑动连杆调节钢管的焊缝水平位置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凡，
申请(专利权)人：安徽亘浩机械设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：