[實用新型]一種短周期螺柱焊焊點質量檢測裝置

有效

• 申請號: 201320190784.X
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN203156211U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 張文明;郝鉞;李偉;楊芙;王濱;張姝;柏久陽
• 申請（專利權）人: 沈陽中瑞汽車零部件有限公司;沈陽大學
• 主分類號: B23K9/32
• 分類號: B23K9/32;B23K9/20
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 楊華

技術領域

本實用新型涉及一種短周期螺柱焊焊點質量檢測裝置，用于檢測短周期拉弧螺柱焊焊點質量的裝置。?

背景技術

近些年，螺柱焊，特別是短周期螺柱焊廣泛應用于鍋爐壓力容器、鋼結構、建筑橋梁和汽車制造，一輛普通轎車上約有100-200?個螺柱焊焊點。焊點質量直接關系到整體結構的安全，因此獲得性能好、質量優的焊點就顯得尤為重要。螺柱焊形核時間極短，且形核過程處于封閉狀態無法直接觀測。在實際生產過程中，受工件表面狀態的變化、裝配間隙和機械結構的擾動等因素就可能會造成噴濺、未完全熔合或未熔合等缺陷。對螺柱焊焊點質量的檢驗，往往采用抽查個別焊件進行外觀檢驗或破壞性檢測等傳統檢測方法，這些傳統檢測方法既不能保證整批焊件的質量合格，進行破壞性檢測的焊件無法再正常使用造成了資源的浪費。因此研制一種實時的、無損的螺柱焊焊點檢驗技術和方法就顯得尤為迫切。?

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種短周期螺柱焊焊點質量檢測裝置，該檢測裝置通過對短周期拉弧螺柱焊焊槍中添加一個位移傳感裝置，并對螺柱沿焊槍軸線方向的位移信息進行采集和分析，通過對位移信息中的一些特征點進行信息融合，可以準確、快速地判斷出本次焊點的質量，并在焊點質量不合格的情況下給出提示，從而達到實時、無損監控整批焊件焊點質量的目的。?

為解決以上問題，本實用新型的具體技術方案如下：一種短周期螺柱焊焊點質量檢測裝置，包括槍身、槍嘴和開關，在槍嘴內設有螺柱夾和頂桿，槍身的一端空腔內設有彈簧，彈簧的外端通過連接板與擋塊的后表面連接，擋塊的前表面連接電磁機構，電磁機構通過連接軸與頂桿連接；在槍身內部，并垂直于擋塊的后表面處設有位移傳感器，位移傳感器通過數據線與外部信息處理裝置連接。?

該短周期螺柱焊焊點質量檢測裝置采用上述結構，能夠實時的、無損的對整批此的焊件的螺柱焊焊點質量進行檢測，使質量監控效率大大提高和并能有效防止不良焊件流出工廠，避免了傳統檢驗方法的不全面、低效率性，并能節約由破壞性實驗造成的資源浪費。?

附圖說明

圖1為短周期螺柱焊焊點質量檢測裝置的結構示意圖。?

????圖2為螺柱位移曲線中的關鍵特征量示意圖。?

具體實施方式

如圖1所示，一種短周期螺柱焊焊點質量檢測裝置，包括槍身1、槍嘴2和開關3，在槍嘴2內設有螺柱夾5和頂桿4，其特征在于：槍身1的一端空腔內設有彈簧10，彈簧10的外端通過連接板6與擋塊7的后表面連接，擋塊7的前表面連接電磁機構8，電磁機構8通過連接軸9與頂桿4連接；在槍身1內部，并垂直于擋塊7的后表面處設有位移傳感器11，位移傳感器11通過數據線與外部信息處理裝置連接。?

其工作原理為：螺柱焊一般分為四個階段：焊槍接觸工件、提升螺柱引弧、螺柱下落熔合、螺柱凝結拔槍。在提升螺柱引弧階段，電弧產生的熱量會使螺柱和工件部分金屬熔化，熔化后的金屬體積變大。螺柱下落后與工件互相融合，由于螺柱下落過程中的機械碰撞，螺柱必然反彈，融合的金屬開始凝結。所以螺柱在焊槍軸線方向上的位移信息反映了螺柱與工件的融合、凝結過程。因此可以通過分析螺柱位移曲線的決定焊點質量的特征量，并通過對特征量的信息融合從而對焊點質量做出判斷。通過大量實驗，從螺柱位移曲線中提取了四個關鍵特征量，如圖2所示。?

最高位移A：螺柱提升時尖端偏離工件表面的最高位移，為正值。?

最低位移B：螺柱下落時尖端偏離工件表面的最低位移，為負值。?

融合位移C：螺柱凝結后尖端偏離工件表面的位移，為負值。?

反彈位移D：螺柱凝結時尖端偏離最低位移的值，為正值。?

本實用新型的工作工程如下：當螺柱位移信息采集硬件裝置按照上述連接方式連接好后，開啟工業計算機，系統進行初始化，選擇此次焊件的板厚和所用的螺柱的直徑，系統會從庫里調取相應板厚和螺柱直徑的標準位移曲線，之后系統便開始采集數據，此時便可以進行螺柱焊焊接過程，在焊接過程中螺柱位移信息便通過變送器模塊傳輸到數據采集模塊，焊接過程完成后，系統便可以獲取螺柱的位移信息，并將此位移信息在工業計算機的顯示器上繪制出螺柱位移曲線。系統會分析所獲取的位移信息，并提取出位移曲線中的最高位移、最低位移、融合位移、反彈位移等特征參量。系統把獲取電極位移曲線跟從庫里調取的標準位移曲線進行比對，并對最高位移、最低位移、融合位移、反彈位移等特征參量進行信息融合，從而判斷此焊點是否達到要求：如果焊點質量達不到要求，便會立刻通知提示語模塊對施焊人員進行提醒此焊點不合格，以便施焊人員挑選出此不合格焊點，保證螺柱焊焊點質量；如果焊點質量達到要求，便不會對施焊人員進行提醒，以便施焊人員進行下一次施焊。?