[实用新型]一种电极帽端面在线检测装置

说明书

本实用新型公开了一种电极帽端面在线检测装置，可用于电极帽修磨后检测其端面修磨效果是否达到重新投入使用要求。所述装置包括杆式固定支座、活动形十字架、上下导柱座、圆柱形导柱、弹性元件、直线轴承、摆角气缸、旋转支臂、可移动的防护盖板、检测盒子；检测盒子由LED光源、工业级高分辨率镜头、CCD相机、电极帽定位板组成。所述装置对已完成修磨的电极帽端面进行拍照、图像采集、图像分析处理后，对检测不合格的电极帽，点焊机器人系统继续移动焊钳到达电极帽修磨机位置进行重新研磨，如果检测合格则通知点焊机器人系统可以重新投入到工件的焊接。

技术领域

本实用新型是一种与使用电极帽焊接工件的点焊机器人系统焊钳、电极帽修磨机配套工作的检测装置。涉及到对焊接电极头或电极帽在经过修磨机修磨后，对电极帽端面的质量好坏进行检测判别，同时根据检测结果是否合格分别发出相应信号，以便点焊机器人执行下一步的动作。

背景技术

在各种焊接方法中，电阻点焊是最重要的焊接方法之一，广泛应用于汽车，拖拉机、航天航空等工业领域。点焊机器人系统的出现，加速了电阻焊技术的发展。目前点焊机器人系统主要由机器人执行器、机器人控制器、焊机、焊钳、冷却系统、电极帽修磨机、I/O控制器等组成。

就目前的点焊机器人系统配置而言，使用过程中存在的问题是，电极帽经过修磨后大都缺少有效的检测，或者仅采用人工目视检测确认，这样修磨的质量就会直接影响后续工件焊接的质量，同时也影响到电极帽的使用寿命，采用人工则增加制造成本，生产线不能达到完全的自动化。

本实用新型提供了一种电极帽端面在线检测装置，能实现电极帽端面修磨后对修磨质量进行在线检测判别，在点焊机器人系统中实现闭环控制的作用，将成为大多数点焊机器人系统的重要组成部分，同时需要说明的是，本实用新型不限于配合点焊机器人系统的电极帽端面质量在线检定，还包括离线修磨方法的电极帽端面质量的检测判定。

实用新型内容

焊接电极头或电极帽在对工件多次焊接后，由于频繁的大电流高温导致其表面不断氧化，可能会导致被焊工件焊接质量不断下降而得不到及时发现，同时也存在的另一种情形则是由于经常加大修磨量及修磨次数，造成电极帽的提前报废。

本实用新型提供了一种电极帽端面在线检测装置，本实用新型所述装置的光电系统主要由LED光源、工业级高分辨率镜头、CCD相机、图像采集单元、图像分析处理及控制单元组成；将LED光源、高分辨率镜头、CCD相机组成的光学成像单元集成在一个检测盒子内，电极帽定位板安装在此检测盒子上，点焊机器人系统将焊钳上的电极帽直接送到此检测盒子处进行拍照，在对点焊机器人系统焊钳的动静电极、电极帽端面检测时，首先检测一个电极帽，然后翻转指定角度检测另外一个电极帽。

LED光源与CCD相机的电源和信号的输入输出都有专门的接口连接至控制系统工控机中，通过图像采集卡对被检电极帽的高分辨率照片进行数据采集，控制系统工控机高性能的CPU配合图像分析处理软件进行运算处理。

本实用新型所述装置将图像分析处理的结果与点焊机器人系统进行数据交换，点焊机器人系统根据接收到的检测结果信号决定下一步的运行方式：如果检测信号为合格，则进入到下一工件的焊接操作；如果检测信号为不合格，则返回修磨机中继续进行电极帽修磨；如果多次修磨仍不合格，则需要采取更换电极帽等措施。

进一步地，本实用新型采用了移动式L形防护盖板，此盖板与一个气缸相连接，在检测电极帽时移开检测窗口，检测完毕后则封闭检测窗口，使光学成像单元平时都处在一个密封闭合的环境之中。

进一步地，本实用新型采用了0°～180°任意角度摆动可调的摆角气缸，通过旋转支臂与检测盒子相连接。

进一步地，本实用新型采用了一个活动形十字架与摆角气缸连接，此活动形十字架上下均安装有弹性元件组成的缓冲构件。

进一步地，本实用新型通过一个杆式固定支座，安装了上下导柱座及两条圆柱形导柱，导柱内安装弹性元件和直线轴承，杆式固定支座用于支承和连接检测装置的主体部件。