用于检测具有至少一个连接人工制品试样的设备的制造方法
【专利说明】用于检测具有至少一个连接人工制品试样的设备
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年5月5日提交的美国临时申请N0.61/988，641的权益，该美国临时申请的发明名称为“用于焊缝测量的设备和方法”，其公开内容在此通过引用大体上全文并入本申请中。
技术领域
[0003]本实用新型涉及用于测量焊缝的设备和方法，更具体地说，涉及在破坏性拆解之后对点焊缝进行测量。
【背景技术】
[0004]已知用于检验电阻点焊(RSW)的方法包括探测点焊缝的成形、评定点焊质量以及预测电极使用寿命的终点。在一种方案中，需将焊接接头破坏，然后例如通过卡规来手动地测量焊缝尺寸。焊缝尺寸和外观也可以通过将焊缝断口形貌与分类系统(例如美国焊接学会)的标准AWS D8.2，汽车焊缝质量的规范-铝的电阻焊进行比较来进行评定。还已经开发出了用于检测钢的电阻焊的基于激光的检测系统。然而，一直还希望出现改进的和/或替代的用于检测焊缝的方法和设备。
【实用新型内容】
[0005]在此披露的本实用新型的主题涉及一种用于检测具有至少一个连接人工制品(bond artifact)的试样的设备并且具有能够照亮试样的灯、能够捕获试样的数字图像的照相机以及能够从照相机接收试样的数字图像且用图像处理程序编程的计算机，所述图像处理程序能够对所述连接人工制品进行测量并能够将测量结果报告给用户。
[0006]根据另一个实施例，机架以彼此相对的方式保持灯、照相机和试样。
[0007]根据另外一个实施例，机架包括能够将试样支撑在照相机和灯前方的工作台。
[0008]根据另外一个实施例，机架还具有能够将试样压紧在工作台上的试样夹具。
[0009]根据另外一个实施例，试样夹具包括多个向内延伸且安装在如下所述框架上的夹指，即，所述框架能够在位于试样上方的位置和将试样压紧在工作台上的位置之间有选择地定位。
[0010]根据另外一个实施例，工作台可滑动地连接到机架上，并且能够采取位于照相机下方的位置和远离照相机的位置，后一位置允许将试样放置在工作台上，由夹指压下并随后滑动到照相机的下面。
[0011]根据另外一个实施例，所述灯具有一个带孔的柔光罩，照相机的镜头可以通过该孔伸出。
[0012]根据另外一个实施例，所述照相机是第一照相机，并且还包括至少一个额外的照相机以限定多个照相机，并且其中所述柔光罩上具有多个允许多个照相机中的每一个照相机的镜头从中穿过的孔，所述多个照相机中的每一个照相机能够在该照相机的视野内获取所述试样的一个图像，而每个照相机的视野不同于所述多个照相机中的其他照相机的视野。
[0013]根据另外一个实施例，所述多个照相机包括至少三台照相机。
[0014]根据另外一个实施例，所述连接人工制品是点焊的人工制品，并且进一步包括一个校准用标准，该校准用标准的尺寸允许其在放置试样的同时被放置在工作台上，而且具有多个接近点焊图形的分隔开的点。
[0015]根据另外一个实施例，用于检测具有至少一个连接人工制品的试样的方法包括:照亮所述试样；用照相机获取所述试样和所述连接人工制品的数字图像数据；将来自所述照相机的试样的数字图像数据接收到用图像处理程序编程的计算机中；对图像数据中所代表的至少一个连接人工制品进行测量；以及将测量步骤的结果报告给用户。
[0016]根据另外一个实施例，所述计算机在获取步骤中控制照相机，包括控制试样的曝光持续时间。
[0017]根据另外一个实施例，上述方法进一步包括在获取步骤之前将涂料施加到所述至少一个连接人工制品上的步骤，所述涂料可增加所述连接人工制品与贴近该人工制品的试样的其他部分之间的对比度。
[0018]根据另外一个实施例，上述方法还包括在获取步骤之前修平试样的步骤。
[0019]根据另外一个实施例，上述方法进一步包括用照相机获取校准用标准的数字图像数据并将校准用标准的数字图像数据接收到计算机中，以及进一步接收与在校准用标准上的图形有关的尺寸数据并将该尺寸数据和数字图像数据进行比较，然后计算修正矩阵以补偿图像数据与尺寸数据的偏差。
[0020]根据另外一个实施例，上述方法还包括在获取步骤中将修正矩阵应用到与所获取的样品的图像数据相关联的图像数据上的步骤。
[0021]根据另外一个实施例，上述方法进一步包括在获取步骤中在所获取的数字图像数据中选择感兴趣的区域并从图像数据中过滤无价值区域的步骤。
[0022]根据另外一个实施例，上述方法还包括探测人工制品的边缘并计算人工制品的区域和最大费雷特直径(Max Feret Diameter)的步骤。
[0023]根据另外一个实施例，上述方法还包括确定试样的图像数据的灰度值相对预定的阈值标准的临界值、填充图像数据中的孔洞以及用小于或等于阈值的值消除颗粒的步骤。
[0024]根据另外一个实施例，至少一个人工制品是多个焊缝的人工制品，并且本实用新型的方法进一步包括生成有关焊缝人工制品的区域的测量数据的报告。
[0025]根据另外一个实施例，用于检测具有至少一个连接人工制品的试样的方法包括:
[0026]将具有一定图形的校准用标准定位在照相机之前；
[0027]照亮所述校准用标准；
[0028]用照相机获取所述校准用标准的数字图像数据；
[0029]在计算机中接收所述校准用标准的数字图像数据；
[0030]在计算机中进一步接收关于所述校准用标准上的图形的尺寸数据；
[0031]将所述尺寸数据和所述数字图像数据进行比较，然后计算修正矩阵以补偿所述校准用标准的图像数据与所述校准用标准的尺寸数据的偏差；
[0032]将所述试样定位在照相机前；
[0033]照亮所述试样；
[0034]用照相机获取所述试样和连接人工制品的数字图像数据；
[0035]在用图像处理程序编程的计算机中接收来自所述照相机的样品的数字图像数据；
[0036]在获取步骤中将修正矩阵应用到与所获得的所述样品的图像数据相关联的图像数据上；
[0037]在所述样品的图像数据中识别感兴趣的区域；
[0038]确定所述样品的图像相对于标准值的临界值；
[0039]从所述样品的图像中过滤无价值特征；
[0040]探测所述至少一个连接人工制品的边缘；
[0041]测量图像数据中所代表的所述至少一个人工制品的区域和最大费雷特直径；以及
[0042]将测量步骤的结果报告给用户。
[0043]根据另外一个实施例，测量步骤包括通过识别在所述连接人工制品边缘上的两个距离最远的点之间的距离来计算最大费雷特直径；确定所述连接人工制品的区域；计算与所述连接人工制品具有相同区域的圆的Waddle圆盘直径(Waddle disk diameter)并计算最大费雷特直径与Waddle圆盘直径的比值。
【附图说明】
[0044]为了更加全面地理解本实用新型的公开内容，可结合附图地参看以下对示意性实施例的详细描述。
[0045]图1为根据本实用新型的一个实施例的焊缝测量系统的透视图。
[0046]图2为图1所示系统的俯视图。<