一种基于物联网的焊件质量检测装置及其检测方法与流程

1.本发明涉及一种焊件检测装置，具体涉及一种基于物联网的焊件质量检测装置及其检测方法。


背景技术：

2.焊接工艺是固定连接的有效手段之一，对于焊接质量将直接影响焊件的安全性与可靠性以及焊接结构的整体性。焊接质量检测是指对焊接成果的检测，焊缝质量具有缺陷对焊件的强度具有较大影响，使其在始终过程中质量不稳定，易造成事故发生，所以除了对焊接技术和焊接工艺的要求以外，焊接质量检测也是焊接结构质量管理的重要一环。
3.然而，在传统焊件检测方式中焊件检测信息由人工记录且每个单元没有及时的信息交互，其他生产线的工人无法实时获取当前焊件的检测状况。并且在焊件检测完毕后随意归纳放置，当工人需要提前查看焊件焊缝情况时，时常在众多焊件中寻找，如此不仅降低工作效率，也浪费了工人大量时间。传统的焊件表面缺陷检测装置采用自动检测技术，其判断焊件表面过程中局限于系统算法，对不同缺陷形状的检测结果存在误差，导致漏检、错检。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种基于物联网的焊件质量检测装置及其检测方法，有效解决了现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种基于物联网的焊件质量检测装置，包括检测装置、上料组件以及物料管理装置三部分，其中，检测装置，包括工作台，滑动连接在所述工作台上的第一夹持组件，活动连接在所述第一夹持组件一侧的视觉检测组件，以及固定在所述视觉检测组件一侧的第二夹持组件；上料组件，包括固定在所述工作台一侧的第一传输带，以及用于定位焊件的支撑座，所述支撑座通过传输带运行；支撑座内设置有定位器，可随时发送定位信号至终端设备，便于工人随时查找焊件检测状态。
6.物料管理装置，包括固定在所述工作台另一侧的第二传输带，以及与所述第二传输带起始端平行设置的分料机构，所述第二传输带对称设置在分料机构两侧。通过物料管理装置对检测完毕的焊件进行分类，有便于对无缺陷的焊件进行直接后续操作，机械手将分类完毕的焊件有序堆垛，能够有效提高工人查找焊件效率。
7.在进一步的实施例中，所述视觉检测组件包括底座，所述底座两端相对设置的导向杆，以及分别沿所述导向杆垂直方向以及水平方向设置的多个视觉检测器。视觉检测器沿圆周四个方向设置，多方位的视觉检测器有效保证了焊件缺陷的准确性，焊件尺寸的不定性，视觉检测器可通过导向杆沿预定方向移动，使视觉检测器与焊缝位置相对应，避免遗漏拍摄视角，并通过系统对图片进行图像分析，判断焊件缺陷。
8.在进一步的实施例中，所述底座一侧沿横向与所述工作台滑动连接，另一侧沿纵向滑动连接有视觉检测器。底座移动以及视觉检测器的移动有效扩大可检测范围。
9.在进一步的实施例中，所述导向杆包括沿所述底座一端固定安装的第一导向杆，另一端活动连接的第二导向杆，所述第一导向杆的一端活动连接有第一视觉检测器，另一端通过连接块与所述第一视觉检测器垂直活动设置有第二视觉检测器，所述第二导向杆活动连接有第三视觉检测器，所述第三视觉检测器与第一视觉检测器水平设置，形成检测区域。可移动的视觉检测器能够有效扩大可检测焊件外形尺寸的范围，并且多方位拍摄，有效避免了检测遗漏。
10.在进一步的实施例中，所述第一夹持组件与第二夹持组件均包括与所述工作台垂直连接的过渡板，多个与所述过渡板的一侧垂直固定连接的伸缩组件，以及以预定距离沿所述过渡板一侧滑动连接的升降块。所述升降块的截面为l型，两端通过滑轮与所述过渡板的一侧设置的滑轨实现升降运动。升降块用于调节焊件高度，使其脱离支撑座，从而避免影响检测准确率，伸缩组件沿过渡板周边三方向设置，在对焊件进行装夹时，能够起到自动定心的作用。
11.在进一步的实施例中，所述伸缩组件包括沿与所述过渡板边缘分布的定位块，与所述定位块垂直活动连接的伸缩杆，所述伸缩杆的一端固定设置有吸盘。升降块将焊件提升至预定位置后，通过伸缩杆便可调节对焊件的夹紧力，并且伸缩杆一端采用吸盘对焊件进行真空固定，有效减少了在装夹过程中对焊件表面的损伤。
12.在进一步的实施例中，所述支撑座包括底板，多个均匀分布在所述底板上面的夹板，以及固定设置在所述夹板中部的支撑件，所述夹板为截面为喇叭状且具有弹性的弹片。多个夹板均匀分布分散焊件对夹板的压力，有效避免焊件对夹板的损害，并且底部的支撑件对焊件予以支撑力，提高焊件放置在夹板内的稳定性，夹板内的支撑件与具有弹性性能的夹板同时能够对焊件在放置时具有缓冲作用。
13.在进一步的实施例中，所述分料机构转动连接在支架上，包括沿所述支架纵向移动的移动块，以及与所述移动块滑动连接的位移座，所述位移座沿移动块内直线移动，形成分料区域。分料机构能够有效根据焊件缺陷情况进行分类，有便于工人进行查找。
14.基于上述一种基于物联网的焊件质量检测装置的检测方法，包括以下步骤：s1、将焊件放置支撑座内，并位于第一传输带上；s2、电机通电，第二导杆移动至底座的一旁靠近夹持组件；s3、焊件传送至底座上方，第一夹持组件与第二夹持组件配合运动对焊件进行装夹；s4、视觉检测器与焊缝对应，并进行拍摄、做标记以及存储数据；s5、第一夹持组件与第二夹持组件反向移动使焊件回至支撑座内；s6、焊件移动传输至分料机构，通过系统发送信号给分料机构对焊件进行分类，并传输至第二传输带；s7、传输至第二传输带分类后，机械手对焊件进行顺序堆垛；s8、支撑座内部的定位信号发送至终端设备；s9、用户通过终端设备实时查找焊件位置。
15.在进一步实施例中，所述s4中的“缺陷检测分析”包括如下步骤：
s1、计算机接收到图像后，对图像进行扫描对比，检测焊接图像中的缺陷轮廓；s2、计算机对缺陷进行标识，人工检查标识是否存在错误，并重新进行标识；s3、计算机对修改标识的轮廓进行重新计算，并存储至对比库中。
16.有益效果：本发明公开了一种基于物联网的焊件质量检测装置及其检测方法，包括检测装置、上料组件以及物料管理装置三部分，其中上料组件中支撑座设置有定位系统，一个焊接管件对应一个支撑座，通过物联网对需要检测的焊件实时定位，并发送定位信号给终端设备，便于工人随时查找焊件位置，焊件经过具有多方位视觉检测系统的检测装置，从而进行识别拍照并存储数据，通过视觉检测系统自动识别并判断焊接管件的是否存在缺陷，并拍摄上传至数据库，终端设备连接数据库，可有效保证工人随时监测焊件，数据存储完毕后通过物料管理装置对不同缺陷的焊接管件进行分类，机器人将检测完毕的焊件进行有序堆垛存储，由于焊件始终放置在支撑座内，实时发送定位，更加方便人工随时查找。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图。
18.图2为本发明中检测装置的结构示意图。
19.图3为本发明中物料管理装置的结构示意图。
20.图4为本发明中支撑座的结构示意图。
21.图5为图2中夹持组件的结构示意图。
22.图6为图3中分料机构的结构示意图。
23.图7为图6的内部结构示意图。
24.图中各附图标记为：第一传输带1、检测装置2、物料管理装置3、底板101、支撑件102、夹板103、工作台201、底座202、第一视觉检测器203、第二视觉检测器204、第一夹持组件205、滑轨205a、升降块205b、吸盘205c、过渡板205d、定位块205e、压缩杆205f、第二夹持组件206、第一导向杆207、连接块207a、限位块207b、第二导向杆208、第三视觉检测器209、第二传输带301、支架302、分料机构303、位移座303a、移动块303b、滑槽303c、滑块303d。
具体实施方式
25.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。
26.如图1至图7所示，本发明公开了本发明公开了一种基于物联网的焊件质量检测装置2及其检测方法，包括上料组件、检测装置2、以及物料管理装置3三部分。通过上料组件对焊件进行传输至检测装置2后，焊件检测完毕后通过物料管理装置3对焊件进行分类。其中，上料组件包括用于传输的第一传输带1，以及放置第一传输带1上的支撑座，传统的支撑座无法对焊件实时定位，本发明中的支撑座内部设置有定位器，当焊件放置在支撑座内时，便可随时监控焊件位置，并发送信号至终端设备，工人可通过终端设备实时监测焊件的位置，便可方便随时查找焊接机。支撑座采用底板101支撑，底板101上方沿底板101长方向固定安装有多个夹板103，夹板103两端呈喇叭状向底板101外侧张开，夹板103中部固定设置有支撑件102，夹板103与支撑件102均具有弹性性能，夹板103采用具有弹性的合金弹片，支撑件102采用弹性橡胶件固定在支撑件102中部，当焊件放置在支撑座内时，夹板103在焊件的挤压下向焊件外围撞开，夹紧焊件，夹板103底部的支撑件102对焊件起到支撑作用，并在焊件
放置时具有缓冲作用，避免焊件的自身重力损坏夹板103，夹板103与支撑件102组合使用，并设置多个这样的组合均匀分布在底板101上，多个接触点有效分散了焊件对夹板103的压力，减少焊件对夹板103的损害，提高支撑座的使用寿命，并且使焊件在夹板103内能够稳定放置。
27.焊件管件通过支撑座稳定安置，并在第一传输带1的作用下输送至检测装置2，检测装置2包括有与第一传输带1垂直设置的工作台201，工作台201上滑动连接的第一夹持组件205，与第一夹持组件205活动连接的视觉检测组件，以及固定在所述视觉检测组件一侧的第二夹持组件206，所述视觉检测组件包括底座202，所述底座202两端相对设置的导向杆，以及分别沿所述导向杆垂直方向以及水平方向相对设置的多个视觉检测器，为避免影响焊件的移动，导向杆与工作台201通过滑轨205a活动连接，当焊件移动至工作台201上方时，移动第二导向杆208便可给焊件移动至工作台201时留有足够空间，导向杆通过底座202分为第一导向杆207与第二导向杆208，第一导向杆207与底座202固定安装，第一导向杆207活动连接有第一视觉检测器203，以及通过连接块207a活动连接有第二视觉检测器204，第二视觉检测器204与第一视觉检测器203空间垂直设置，第二导向杆208活动连接有第三视觉检测器209，所述第三视觉检测器209与第一视觉检测器203相对设置，形成检测区域，为防止视觉检测器移动脱离导向杆，导向杆的末端固定连接有限位块207b，控制视觉检测器沿预定行程范围内活动，并且底座202上同样滑动设置有视觉检测器，从而保证视觉检测器沿焊件周向四个方向设置，多方位的视觉检测器同时对焊件不同方向的焊缝进行拍摄，避免了拍摄遗漏，并有效保证了焊件缺陷的准确性，从而有效提高工作效率，由于焊件尺寸的不定性，焊缝位置时常发生变化，照相角度不适当，容易导致漏检的情况发生，并且传统的视觉检测器无法实现多角度同时拍摄，本发明中第一、二、三视觉检测器均活动连接，并且底座202上的视觉检测器滑动连接在工作台201上，所有视觉检测器均可通过沿预定方向移动，从而分别调节视觉检测器与焊缝位置相对应，可有效拍摄不同方位的焊缝图片，视觉检测器通过对焊缝中的缺陷位置、形状以及大小有效检测，并通过系统对图片进行图像分析，并进行编号存储，图片传输至数据库内，工人可通过终端设备进入数据库，输入焊件相关信息便可提供工人直观、高效地查看焊缝缺陷并进行判断焊件缺陷。
28.焊件在检测过程中需要保持悬空状态，传统的焊件检测时，在焊件夹持过程中通过移动装夹组件对焊件实现升降功能，需要对焊件保持一定的夹持力，否则如此在焊件移动过程中焊件晃动，容易导致夹持效果降低，从而焊件倾斜影响检测结果。本发明中的底座202两侧对称设置的夹持组件有效保证焊件的稳定装夹。夹持组件分别设置在视觉检测组件的两侧，分为活动连接在工作台201上的第一夹持组件205，以及与第一夹持组件205相对并活动连接在工作台201上的第二夹持组件206，第一夹持组件205与第二夹持组件206结构相同，均包括有与所述工作台201垂直连接的过渡板205d，过渡板205d的一侧固定连接有多个伸缩组件，伸缩组件至少有三个，分别沿过渡板205d周边设置，以及以预定距离沿过渡板205d一侧滑动连接的升降块205b，升降块205b与其中一个伸缩组件相对设置，用于支撑焊件端部。所述升降块205b的截面为l型，两端通过滑轮与所述过渡板205d一侧设置的滑轨205a实现升降运动，升降块205b可用于调节焊件高度，使其脱离支撑座，从而避免焊件下方遮挡影响检测准确率。所述伸缩组件包括沿与所述过渡板205d边缘分布的定位块205e，与所述定位块205e垂直活动连接的伸缩杆，所述伸缩杆的一端固定设置有吸盘205c。升降块
205b将焊件提升至预定位置后，通过伸缩杆转动带动吸盘205c对焊件实施夹紧，伸缩杆一端采用吸盘205c对焊件进行真空固定，有效减少了在装夹过程中对焊件表面的损伤。通过升降块205b先将焊件移动至预定高度，在通过夹持组件对其进行夹紧，有效避免了焊件移动的稳定性影响焊件检测结果，并且伸缩组件沿过渡板205d周边三方向设置，在对焊件进行装夹时，能够起到自动定心的作用。成对设置的装夹组件有效保证焊件两端同轴，从而保证在拍摄时与焊缝保持水平，减少系统评判误差以及保证后续工人查看图片时判断更加准确。
29.工人在检测完毕后，在焊件上方添加标记，工人需要一一排查，核对标记，在进行统计相关数据，但是由于焊件搬运不方便，时常随意堆放，虽然有统计数据，但是工人查看后再去寻找焊件需要一一排查，如此大大增加了工人的工作量，本发明在焊件检测完毕后通过物料管理装置3，针对焊件缺陷情况进行判断并分类，有便于对无缺陷的焊件进行直接后续操作。物料管理装置3，包括固定在所述工作台201另一侧的第二传输带301，以及与所述第二传输带301起始端相对设置的分料机构303，所述第二传输带301对称设置在分料机构303两侧，对称设置的第二传输带301分别将焊件传送至收纳区，实现分类效果，将焊件分区域放置有效减少人工查找焊件的时间，所述分料机构303转动连接在支架302上，包括沿所述支架302纵向移动的移动块303b，以及与所述移动块303b滑动连接的位移座303a，所述位移座303a沿移动块303b内直线移动，形成分料区域。移动块303b沿角设置有螺纹与支架302螺杆连接，支架302内部同时转动螺杆，分料机构303便可自动调节高度，在不需要进行分类的情况下，将分料机构303向下调节，便可隐藏，从而第二传输带301靠紧并同步运动，便可实现同向传输，移动块303b中部设置有滑槽303c，与位移座303a上的滑块303d形成滑动连接，滑块303d与位移组件螺纹连接，可根据焊件重量调节位移座303a与位移块之间的位置，保证位移过程中顺畅。位移座303a默认位于移动块303b内部滑槽303c中部，用于接收检测完毕的焊件，并接收系统发送的移动信号，通过滑块303d带动位移座303a在滑槽303c内部移动，将焊件传输至第二传输带301的起始位置，位于第二传输带301一侧的机械手将分类完毕的焊件有序堆垛，工人通过终端设备对焊件实时跟踪，查看检测进展，有效提高工人查找焊件效率。
30.基于上述技术方案，本发明提供一种基于物联网的焊件质量检测系统的检测方法，具体工作如下：将焊件放置支撑座内中部，并位于第一传输带1上；电机通电，第一传输带1转动将焊件输送至工作台201上方时，同时第二导向杆208移动至工作台201的一侧，焊件传送至工作台201上方时，第一传输带1停止转动，夹持组件配合运动对焊件进行装夹，夹持组件上的升降块205b与焊接管件端部对应，同时转动压缩杆205f将压缩杆205f末端的吸盘205c压紧焊件表面，升降块205b向上移动，使焊件脱离支撑座并位于工作台201上方，在保持焊件位置不变的情况下，调节视觉检测器，使视觉检测器分别与焊缝相对应，视觉检测器通过系统控制对焊缝位置进行拍摄，通过系统对图片进行分析，对比判断缺陷，并存储数据，同时将结果发送至分料机构303，并对具有缺陷的位置进行标记，系统将相关数据存储至数据库中，检测完毕后，夹持组件反向调节压缩杆205f，使其松开焊件，升降块205b向下移动至最低端，焊件重新落入支撑座内，第一传输带1继续转动，带动焊件输送至分料机构303，分料机构303上的移动块303b转提升，使位移座303a与底板101接触，位移座303a根据系统发送
过来的信号进行位移，并将焊件传输至相对应的第二输送带上，第二传输带301一侧的机械手对焊件进行顺序堆垛，支撑座内部的定位信号实时更新发送至终端设备，用户通过终端设备实时查找焊件位置。
31.此外，传统的视觉检测器可实现对简单的焊件外观缺陷进行识别，但由于某些形状特殊的缺陷难以精确识别，视觉检测器需要对缺陷识别经验进行总结分析，完善缺陷识别的推理规则。视觉检测器拍摄图片并存储到缺陷分析系统中，通过系统对比标记出缺陷部位，人工对系统的标记进行矫正，系统对矫正图片进行重新计算并计入对比库中，自动积累不同外形的焊件缺陷形状，减少识别误差。
32.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。