[发明专利]汽车车身机器人点焊飞溅视觉检测与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车车身点焊技术，特别是一种汽车车身机器人点焊飞溅视 觉检测与控制方法。

背景技术

电阻点焊是压力焊的一种，其原理是通过电极给焊件施加压力，利用电流通 过接头的接触面及邻近区域所产生的电阻热进行焊接。与传统的弧焊工艺相比， 点焊具有接头质量好，生产效率高、辅助工序少、无须填加焊接材料、便于实现 自动化、清洁卫生等优点，在国防和国民生产领域得到了广泛的应用，尤其成为 汽车制造业不可或缺的焊接工艺方法，且应用前景不断扩大。然而在车体领域的 初期自主保养活动中，调查初期清扫的垃圾，几乎都是飞溅。这些飞溅，不仅浪 费了清扫时间，附在车体上造成品质不良；另外生产过程中溶解电线或附在开关 上等造成设备故障，引发生产中断。由此可见，汽车车身点焊质量与效率却一直 受到飞溅的制约。所谓“飞溅”是在点焊中熔融状态的金属发生火花飞溅的现象。 从焊接的板与板之间跳出来的称为中间飞溅；从连接电极的表面飞散出来的叫表 面飞溅。在发明专利(201210095247.7)提出了汽车车身点焊飞溅检测与控制装 置及其方法，不仅可以在线的检测点焊飞溅，还可以通过对采集的飞溅图像进行 处理，得出飞溅特征，并给出飞溅产生的方位，作出质量评判，实现高质量低能 耗焊接的双重要求。但是该技术在图像后续处理以及对CCD的保护还需要进一 步完善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车车身机器人点焊飞溅视觉检测与控制方法， 降低后续图像处理难度，并延长CCD的使用寿命。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种汽车车身机器人点焊飞溅视觉检测 与控制方法，利用工业计算机运用VC++程序对采集到的飞溅图像进行处理，步 骤如下：

第一步，利用工业CCD采集汽车车身点焊焊接飞溅图像，获得原始图像传 输至工业计算机；

第二步，对获取得到的原始图像进行截取，按照固定尺寸截取点焊点周围的 图像，截取尺寸为电极截面积的9-16倍；

第三步，对截取后的图像进行灰度拉伸，对图像灰度值区间进行线性变化， 提高飞溅区域在整体图像中的对比度；

第四步，利用均值滤波和中值滤波降低随机噪声对图像质量的影响，使图像 得到平滑；

第五步，通过阈值分割将图像分割为二值化图像，利用边缘检测获取飞溅轮 廓，提取飞溅大小与特征参数，得到飞溅系数K值。

本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)结合现有的汽车车身点焊技术， 在飞溅图像处理流程中增加了图像截取技术，在对飞溅图像参数处理之前进行有 效图像的截取，这样降低了后续图像处理的数据量，节省了时间，提高了图像处 理效率。(2)通过图像截取技术，可以将CCD设置到离焊点更远的位置，延长 了CCD的寿命。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是汽车车身机器人点焊飞溅视觉检测与控制装置示意图。

图2是汽车车身机器人点焊飞溅视觉检测与控制系统示意图。

图3是本发明汽车车身机器人点焊飞溅图像处理流程图。

具体实施方式

结合图3，本发明汽车车身机器人点焊飞溅视觉检测与控制方法，利用工业 计算机7运用VC++程序对采集到的飞溅图像进行处理，步骤如下：

第一步，利用工业CCD采集汽车车身点焊焊接飞溅图像，获得原始图像传 输至工业计算机7。

第二步，对获取得到的原始图像进行截取，按照固定尺寸截取点焊点周围的 图像，截取尺寸为电极截面积的9-16倍。其中，图像截取方法为：选取某一幅 原始图像，先对其进行灰度处理、滤除噪声、二值化处理后，利用梳状图的统计 特性和图像纹理特征，找出处理后的图像中具有最大尺寸的像素，得到一个完整 的数据起始坐标及其长宽，从而获得需要尺寸的图像。

第三步，对截取后的图像进行灰度拉伸，对图像灰度值区间进行线性变化， 提高飞溅区域在整体图像中的对比度。

第四步，利用均值滤波和中值滤波降低随机噪声对图像质量的影响，使图像 得到平滑。

第五步，通过阈值分割将图像分割为二值化图像，利用边缘检测获取飞溅轮 廓，提取飞溅大小与特征参数，得到飞溅系数K值。