[實(shí)用新型]鋁合金點(diǎn)焊過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720080598.5
• 申請(qǐng)日: 2007-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201096746Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張萬(wàn)春;蔣立;夏旭新;張志華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航天科技集團(tuán)公司長(zhǎng)征機(jī)械廠
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/20
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種點(diǎn)焊過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀，尤其涉及一種全自動(dòng)的鋁合金點(diǎn)焊過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀，屬于焊接監(jiān)測(cè)設(shè)備的生產(chǎn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋁合金點(diǎn)焊作為一種高效率的焊接方法在航空、航天產(chǎn)品生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。在航空、航天產(chǎn)品的生產(chǎn)中，一個(gè)微小的缺陷都可能帶來(lái)一場(chǎng)巨大的災(zāi)難，而且在每一件航空、航天產(chǎn)品上有數(shù)百個(gè)焊點(diǎn)，而不同焊點(diǎn)又因鋁板材料和厚度的組合而采用不同的工藝參數(shù)。由于焊點(diǎn)質(zhì)量與各參數(shù)在焊接過(guò)程中發(fā)生的變化密切相關(guān)，故僅在焊接過(guò)程結(jié)束后采用抽檢法評(píng)估焊接質(zhì)量，既浪費(fèi)大量的人力和物力，又不能完全保證焊點(diǎn)質(zhì)量。

目前市場(chǎng)上的點(diǎn)焊過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀多采用電參數(shù)作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，主要是通過(guò)測(cè)量工件上的電壓和焊接電流而計(jì)算得到動(dòng)態(tài)電阻來(lái)評(píng)價(jià)焊點(diǎn)質(zhì)量，這種方法被稱(chēng)為“動(dòng)態(tài)電阻法”，但由于材質(zhì)的問(wèn)題，這種方法不適用于鋁合金點(diǎn)焊的過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)；也有的監(jiān)測(cè)儀是通過(guò)設(shè)定點(diǎn)焊過(guò)程中電壓或者電流的標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)判讀焊點(diǎn)質(zhì)量，焊接過(guò)程中檢測(cè)到的電壓或者電流曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線相比較，如果某些周期和標(biāo)準(zhǔn)曲線相差較大，則斷定焊接過(guò)程出現(xiàn)了問(wèn)題，熔核質(zhì)量差，這種方法同樣不適用于鋁合金點(diǎn)焊的過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)；其它還有超聲波、紅外測(cè)溫等方法用于點(diǎn)焊過(guò)程質(zhì)量的在線監(jiān)測(cè)，但是由于技術(shù)上的局限性或者經(jīng)濟(jì)上的限值一直停留在研究階段，未見(jiàn)應(yīng)用于工業(yè)中。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問(wèn)題而提供一種全自動(dòng)、測(cè)量精確的鋁合金點(diǎn)焊過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀。

本實(shí)用新型通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

本實(shí)用新型中，電流傳感器、電壓傳感器、壓力傳感器和位移傳感器的信號(hào)輸出端分別與接口電路的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端連接，接口電路與信號(hào)采集卡通過(guò)數(shù)據(jù)通訊線連接，信號(hào)采集卡與工控機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)通訊總線連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述工控機(jī)上安裝有用于采集模擬信號(hào)、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、特征信號(hào)提取的軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)除了完成數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)外，還具有數(shù)據(jù)分析、特征信號(hào)提取等功能。

所述工控機(jī)還連接有外部觸發(fā)采集開(kāi)始電路。工控機(jī)在得到外部觸發(fā)命令后才開(kāi)始采集信號(hào)，有利于操作人員對(duì)設(shè)備的控制。

所述工控機(jī)還連接有顯示器、鍵盤(pán)和鼠標(biāo)。顯示器將工控機(jī)獲取的信息可視化，可顯示熔核質(zhì)量信息和采集到的各種波形信號(hào)；鍵盤(pán)、鼠標(biāo)則負(fù)責(zé)將用戶(hù)的輸入發(fā)送給工控機(jī)，從而使工控機(jī)可響應(yīng)用戶(hù)的命令。

所述電流傳感器包括電流模塊和測(cè)量電阻。所述電流模塊采用LT1005S電流模塊，待測(cè)電流信號(hào)流過(guò)的電纜穿過(guò)LT1005S電流模塊的中心孔，則電流模塊感應(yīng)出一個(gè)成比例關(guān)系的小電流，電流范圍在正負(fù)200毫安，感應(yīng)出的電流??流過(guò)測(cè)量電阻，則測(cè)量電阻兩端的電壓和感應(yīng)電流成正比，所以測(cè)量電阻兩端的電壓和待測(cè)電流信號(hào)成正比，測(cè)量測(cè)量電阻兩端的電壓值則可計(jì)算出待測(cè)電流值。

所述電壓傳感器包括電壓模塊和測(cè)量電阻。所述電壓模塊采用LA100電壓模塊，待測(cè)電壓信號(hào)接入LA100電壓模塊，則LA100電壓模塊輸出對(duì)應(yīng)成比例的電流信號(hào)，該電流信號(hào)流過(guò)測(cè)量電阻，則測(cè)量電阻上的電壓值和待測(cè)電壓信號(hào)成正比，測(cè)量測(cè)量電阻兩端的電壓值則可計(jì)算出待測(cè)電壓值。

所述位移傳感器采用渦流位移傳感器。該傳感器可直接測(cè)量電極相對(duì)于焊機(jī)殼體的位移，并將位移量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。所述的位移傳感器是采用上?！叭鹨暋钡臏u流位移傳感器。

所述壓力傳感器采用高靈敏度石英晶體傳感器。該傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)。

所述采集卡可將傳感器輸出的模擬量采集到計(jì)算機(jī)并可對(duì)傳感器輸出控制信號(hào)。所述的數(shù)據(jù)采集卡采用美國(guó)國(guó)家儀器公司的6023E多功能數(shù)據(jù)采集卡。

所述接口電路的作用是將數(shù)據(jù)采集卡的輸入輸出通道和傳感器的輸出信號(hào)和控制信號(hào)連接起來(lái)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型能根據(jù)鋁合金點(diǎn)焊過(guò)程的特征信息精確地在線監(jiān)測(cè)鋁合金的熔核質(zhì)量，能有效地保證焊點(diǎn)質(zhì)量，避免因焊接質(zhì)量引起的航天重大事故，也有效地節(jié)省了時(shí)間、人力和物力。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型中的外部觸發(fā)采集開(kāi)始電路圖；

圖3是本實(shí)用新型中壓力傳感器的觸發(fā)電路圖；

圖4是本實(shí)用新型中接口電路的接口圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說(shuō)明：

如圖1所示，電流傳感器、電壓傳感器、壓力傳感器和位移傳感器的信號(hào)輸出端分別與接口電路的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端連接，接口電路與信號(hào)采集卡通過(guò)數(shù)據(jù)通訊線連接，信號(hào)采集卡與工控機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)通訊總線連接。