用于檢測(cè)具有至少一個(gè)連接人工制品試樣的設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】用于檢測(cè)具有至少一個(gè)連接人工制品試樣的設(shè)備
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年5月5日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/988，641的權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“用于焊縫測(cè)量的設(shè)備和方法”，其公開內(nèi)容在此通過(guò)引用大體上全文并入本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本實(shí)用新型涉及用于測(cè)量焊縫的設(shè)備和方法，更具體地說(shuō)，涉及在破壞性拆解之后對(duì)點(diǎn)焊縫進(jìn)行測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0004]已知用于檢驗(yàn)電阻點(diǎn)焊(RSW)的方法包括探測(cè)點(diǎn)焊縫的成形、評(píng)定點(diǎn)焊質(zhì)量以及預(yù)測(cè)電極使用壽命的終點(diǎn)。在一種方案中，需將焊接接頭破壞，然后例如通過(guò)卡規(guī)來(lái)手動(dòng)地測(cè)量焊縫尺寸。焊縫尺寸和外觀也可以通過(guò)將焊縫斷口形貌與分類系統(tǒng)(例如美國(guó)焊接學(xué)會(huì))的標(biāo)準(zhǔn)AWS D8.2，汽車焊縫質(zhì)量的規(guī)范-鋁的電阻焊進(jìn)行比較來(lái)進(jìn)行評(píng)定。還已經(jīng)開發(fā)出了用于檢測(cè)鋼的電阻焊的基于激光的檢測(cè)系統(tǒng)。然而，一直還希望出現(xiàn)改進(jìn)的和/或替代的用于檢測(cè)焊縫的方法和設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]在此披露的本實(shí)用新型的主題涉及一種用于檢測(cè)具有至少一個(gè)連接人工制品(bond artifact)的試樣的設(shè)備并且具有能夠照亮試樣的燈、能夠捕獲試樣的數(shù)字圖像的照相機(jī)以及能夠從照相機(jī)接收試樣的數(shù)字圖像且用圖像處理程序編程的計(jì)算機(jī)，所述圖像處理程序能夠?qū)λ鲞B接人工制品進(jìn)行測(cè)量并能夠?qū)y(cè)量結(jié)果報(bào)告給用戶。
[0006]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，機(jī)架以彼此相對(duì)的方式保持燈、照相機(jī)和試樣。
[0007]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，機(jī)架包括能夠?qū)⒃嚇又卧谡障鄼C(jī)和燈前方的工作臺(tái)。
[0008]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，機(jī)架還具有能夠?qū)⒃嚇訅壕o在工作臺(tái)上的試樣夾具。
[0009]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，試樣夾具包括多個(gè)向內(nèi)延伸且安裝在如下所述框架上的夾指，即，所述框架能夠在位于試樣上方的位置和將試樣壓緊在工作臺(tái)上的位置之間有選擇地定位。
[0010]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，工作臺(tái)可滑動(dòng)地連接到機(jī)架上，并且能夠采取位于照相機(jī)下方的位置和遠(yuǎn)離照相機(jī)的位置，后一位置允許將試樣放置在工作臺(tái)上，由夾指壓下并隨后滑動(dòng)到照相機(jī)的下面。
[0011]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，所述燈具有一個(gè)帶孔的柔光罩，照相機(jī)的鏡頭可以通過(guò)該孔伸出。
[0012]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，所述照相機(jī)是第一照相機(jī)，并且還包括至少一個(gè)額外的照相機(jī)以限定多個(gè)照相機(jī)，并且其中所述柔光罩上具有多個(gè)允許多個(gè)照相機(jī)中的每一個(gè)照相機(jī)的鏡頭從中穿過(guò)的孔，所述多個(gè)照相機(jī)中的每一個(gè)照相機(jī)能夠在該照相機(jī)的視野內(nèi)獲取所述試樣的一個(gè)圖像，而每個(gè)照相機(jī)的視野不同于所述多個(gè)照相機(jī)中的其他照相機(jī)的視野。
[0013]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)照相機(jī)包括至少三臺(tái)照相機(jī)。
[0014]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，所述連接人工制品是點(diǎn)焊的人工制品，并且進(jìn)一步包括一個(gè)校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)，該校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的尺寸允許其在放置試樣的同時(shí)被放置在工作臺(tái)上，而且具有多個(gè)接近點(diǎn)焊圖形的分隔開的點(diǎn)。
[0015]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)具有至少一個(gè)連接人工制品的試樣的方法包括:照亮所述試樣；用照相機(jī)獲取所述試樣和所述連接人工制品的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；將來(lái)自所述照相機(jī)的試樣的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)接收到用圖像處理程序編程的計(jì)算機(jī)中；對(duì)圖像數(shù)據(jù)中所代表的至少一個(gè)連接人工制品進(jìn)行測(cè)量；以及將測(cè)量步驟的結(jié)果報(bào)告給用戶。
[0016]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，所述計(jì)算機(jī)在獲取步驟中控制照相機(jī)，包括控制試樣的曝光持續(xù)時(shí)間。
[0017]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，上述方法進(jìn)一步包括在獲取步驟之前將涂料施加到所述至少一個(gè)連接人工制品上的步驟，所述涂料可增加所述連接人工制品與貼近該人工制品的試樣的其他部分之間的對(duì)比度。
[0018]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，上述方法還包括在獲取步驟之前修平試樣的步驟。
[0019]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，上述方法進(jìn)一步包括用照相機(jī)獲取校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并將校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)接收到計(jì)算機(jī)中，以及進(jìn)一步接收與在校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)上的圖形有關(guān)的尺寸數(shù)據(jù)并將該尺寸數(shù)據(jù)和數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后計(jì)算修正矩陣以補(bǔ)償圖像數(shù)據(jù)與尺寸數(shù)據(jù)的偏差。
[0020]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，上述方法還包括在獲取步驟中將修正矩陣應(yīng)用到與所獲取的樣品的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)上的步驟。
[0021]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，上述方法進(jìn)一步包括在獲取步驟中在所獲取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)中選擇感興趣的區(qū)域并從圖像數(shù)據(jù)中過(guò)濾無(wú)價(jià)值區(qū)域的步驟。
[0022]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，上述方法還包括探測(cè)人工制品的邊緣并計(jì)算人工制品的區(qū)域和最大費(fèi)雷特直徑(Max Feret Diameter)的步驟。
[0023]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，上述方法還包括確定試樣的圖像數(shù)據(jù)的灰度值相對(duì)預(yù)定的閾值標(biāo)準(zhǔn)的臨界值、填充圖像數(shù)據(jù)中的孔洞以及用小于或等于閾值的值消除顆粒的步驟。
[0024]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)人工制品是多個(gè)焊縫的人工制品，并且本實(shí)用新型的方法進(jìn)一步包括生成有關(guān)焊縫人工制品的區(qū)域的測(cè)量數(shù)據(jù)的報(bào)告。
[0025]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)具有至少一個(gè)連接人工制品的試樣的方法包括:
[0026]將具有一定圖形的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)定位在照相機(jī)之前；
[0027]照亮所述校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)；
[0028]用照相機(jī)獲取所述校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；
[0029]在計(jì)算機(jī)中接收所述校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；
[0030]在計(jì)算機(jī)中進(jìn)一步接收關(guān)于所述校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)上的圖形的尺寸數(shù)據(jù)；
[0031]將所述尺寸數(shù)據(jù)和所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后計(jì)算修正矩陣以補(bǔ)償所述校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)與所述校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的尺寸數(shù)據(jù)的偏差；
[0032]將所述試樣定位在照相機(jī)前；
[0033]照亮所述試樣；
[0034]用照相機(jī)獲取所述試樣和連接人工制品的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；
[0035]在用圖像處理程序編程的計(jì)算機(jī)中接收來(lái)自所述照相機(jī)的樣品的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；
[0036]在獲取步驟中將修正矩陣應(yīng)用到與所獲得的所述樣品的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)上；
[0037]在所述樣品的圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別感興趣的區(qū)域；
[0038]確定所述樣品的圖像相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值的臨界值；
[0039]從所述樣品的圖像中過(guò)濾無(wú)價(jià)值特征；
[0040]探測(cè)所述至少一個(gè)連接人工制品的邊緣；
[0041]測(cè)量圖像數(shù)據(jù)中所代表的所述至少一個(gè)人工制品的區(qū)域和最大費(fèi)雷特直徑；以及
[0042]將測(cè)量步驟的結(jié)果報(bào)告給用戶。
[0043]根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，測(cè)量步驟包括通過(guò)識(shí)別在所述連接人工制品邊緣上的兩個(gè)距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)之間的距離來(lái)計(jì)算最大費(fèi)雷特直徑；確定所述連接人工制品的區(qū)域；計(jì)算與所述連接人工制品具有相同區(qū)域的圓的Waddle圓盤直徑(Waddle disk diameter)并計(jì)算最大費(fèi)雷特直徑與Waddle圓盤直徑的比值。
【附圖說(shuō)明】
[0044]為了更加全面地理解本實(shí)用新型的公開內(nèi)容，可結(jié)合附圖地參看以下對(duì)示意性實(shí)施例的詳細(xì)描述。
[0045]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的焊縫測(cè)量系統(tǒng)的透視圖。
[0046]圖2為圖1所示系統(tǒng)的俯視圖。<