[发明专利]一种焊缝侧表面粗糙度检测方法、装置、设备及存储介质

说明书

本申请公开了一种焊缝侧表面粗糙度检测方法、装置、设备及存储介质，包括：通过激光视觉传感系统获取待测焊件的焊缝侧表面的激光条纹图像；将获取的激光条纹图像通过坐标转换得到焊缝侧表面的三维坐标信息；根据得到的三维坐标信息生成焊缝侧表面的三维点云视图；利用三维点云算法对焊缝侧表面的粗糙度进行检测和量化。本申请利用激光视觉传感系统采集侧表面轮廓图像，并将其转化为三维点云视图，利用三维点云算法计算侧表面粗糙度，克服了靠人工测量确定粗糙度的缺点，属于无损检测的范畴，为后续的铣削操作提供量化参考，并且检测速度快，检测精度满足生产需求，极大提高了增材制造技术的自动化程度和生产效率。

技术领域

本发明涉及表面粗糙度检测技术领域，特别是涉及一种焊缝侧表面粗糙度检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

近年来，在资源节约及高效制造的背景下，基于加法加工模式的增材制造技术呈现出广阔的应用前景。在增材制造领域，以电弧作为热源的金属零件增材制造技术具有设备简单、材料利用率高、生产效率高等优点。电弧增材制造技术是低成本金属零件直接制造的重要研究方向。电弧堆焊是利用焊条或电极熔敷在基材表面进行增材制造，由于各种因素的影响，焊缝侧表面在堆积过程中往往会出现各种焊接缺陷直接影响侧表面的粗糙程度。

传统的粗糙度检测方法有比较法、印模法、触针法、干涉法和光切法。其中，比较法是被测表面与标准样块对比来评定粗糙度，易受主观因素影响，不能得出正面的数值；印模法是利用无流动和弹性的塑料材料贴合在被测表面进行测量印模从而评定被测表面的粗糙度，该方法同样是人工操作，流程较为复杂，不满足自动化的需求；触针法和干涉法虽然测量精度和测量效率都很高，但是仪器价格较为昂贵；光切法是将光带投射到被测表面，以它与被测表面的交线所形成的轮廓曲线来测量表面粗糙度，但是同样需要人工取点，测量效率低。

因此，如何不依赖人工，达到无损检测焊缝侧表面粗糙度的目的，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种焊缝侧表面粗糙度检测方法、装置、设备及存储介质，可以不依赖人工测量，检测速度快和精度高，属于无损检测的范畴。其具体方案如下：

一种焊缝侧表面粗糙度检测方法，包括：

通过激光视觉传感系统获取待测焊件的焊缝侧表面的激光条纹图像；

将获取的所述激光条纹图像通过坐标转换得到所述焊缝侧表面的三维坐标信息；

根据得到的所述三维坐标信息生成所述焊缝侧表面的三维点云视图；

利用三维点云算法对所述焊缝侧表面的粗糙度进行检测和量化。

优选地，在本发明实施例提供的上述焊缝侧表面粗糙度检测方法中，还包括：

对所述焊缝侧表面进行铣削加工，并判断所述焊缝侧表面的粗糙度是否达标。

优选地，在本发明实施例提供的上述焊缝侧表面粗糙度检测方法中，所述激光视觉传感系统包括线激光扫描器和CCD相机，安装在机器人焊枪旁或集成在龙门机架上。

优选地，在本发明实施例提供的上述焊缝侧表面粗糙度检测方法中，通过激光视觉传感系统获取待测焊件的焊缝侧表面的激光条纹图像，具体包括：

将待测焊件侧放并用夹具固定住；

驱动X轴运动平台使所述待测焊件的焊缝侧表面处于所述CCD相机的可测范围内；

驱动Y轴运动平台进行所述线激光扫描器对所述焊缝侧表面的扫描，同时驱动所述CCD相机采集扫描过程中所述焊缝侧表面的激光条纹图像。

优选地，在本发明实施例提供的上述焊缝侧表面粗糙度检测方法中，根据得到的所述三维坐标信息生成所述焊缝侧表面的三维点云视图，具体包括：