[發(fā)明專利]一種實時的焊接缺陷在線監(jiān)測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610321860.4
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105855757B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬岳雄;于龍;何曉龍;單清群;盧衍祥;林海年;宋照東;宋洪臣;王咪;宋洪杰;鞏全軍;張作仁
• 申請（專利權(quán)）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 北京元中知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司11223
• 代理人: 曲艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接過程中的監(jiān)測方法，尤其是一種實時的焊接缺陷在線監(jiān)測方法，同時提供一種用于這種監(jiān)測方法的裝置。

背景技術(shù)

鋁合金材料以其重量輕，耐蝕性好和易于采用擠壓方法成型等優(yōu)點成為交通運輸領(lǐng)域減輕自重的理想材料。然而在鋁合金焊接過程存在大量的裂紋、未熔合、未焊透等缺陷。尤其是在動車組鋁合金車體焊接過程中，由于結(jié)構(gòu)件具備較長的長度，在焊接過程中存在的焊接缺陷隱匿在焊接接頭中，焊后無法發(fā)現(xiàn)，從而造成了極大的安全隱患。而且還存在目前動車組鋁合金焊接質(zhì)量問題頻發(fā)，無法對焊接過程出現(xiàn)的缺陷及時發(fā)現(xiàn)和檢測，事后無相應(yīng)數(shù)據(jù)支持，分析難度大等問題。

對于其他類似的焊接過程，也存在相同的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種實時的焊接缺陷在線監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，實現(xiàn)對自動化焊接過程的工藝參數(shù)進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可追朔及焊接缺陷預(yù)測。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明首先提供了一種實時的焊接缺陷在線監(jiān)測方法，包括以下步驟：

一種實時的焊接缺陷在線監(jiān)測方法，包括以下步驟，

S1，在智能控制系統(tǒng)中設(shè)置一項或多項電參數(shù)的標準值，建立缺陷數(shù)據(jù)庫；

S2，在焊接過程中，將采集來的相應(yīng)電參數(shù)實時傳輸給智能控制系統(tǒng)，并進行保存；所述電參數(shù)包括通過電流傳感器和/或電壓傳感器分別獲取的焊接電源的電流參數(shù)和/或電壓參數(shù)，以及氣流量傳感器獲取的焊接用氣流量參數(shù)；

S3，智能控制系統(tǒng)對采集來的電參數(shù)與標準值進行對比、分析、評估及判定，當采集到的實時電參數(shù)與標準值相匹配或是不匹配度在標準值的±10％范圍內(nèi)時，焊接繼續(xù)；當采集到的實時電參數(shù)與標準值不匹配，且不匹配度超出上述范圍時，進行報警，并根據(jù)預(yù)設(shè)程序及不匹配度確定焊接是否繼續(xù)。

進一步的，當采集到的實時電參數(shù)與標準值不匹配，不匹配度在標準值的10％至20％、或-10％至-18％范圍內(nèi)時，通過報警裝置報警，智能控制系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)，并繼續(xù)焊接；當采集到的實時電參數(shù)與標準值不匹配，不匹配度超出標準值的20％或低于-18％時，調(diào)用缺陷數(shù)據(jù)庫，對實時的電參數(shù)變化曲線進行智能實別，在智能控制系統(tǒng)中進行分析，獲得當前焊接缺陷的預(yù)測及評估，記錄當前事件，通過報警裝置報警，并停止焊接。

同時，本發(fā)明還提供了一種實時的焊接缺陷在線監(jiān)測裝置，一種實時的焊接缺陷在線監(jiān)測裝置，包括通過焊接電源相互連接的焊接操作系統(tǒng)、焊接控制系統(tǒng)及智能控制系統(tǒng)，其中，

焊接操作系統(tǒng)，在焊接控制系統(tǒng)的控制下，進行焊接操作，包括與焊接電源正極連接且安裝在機器人末端的焊槍、與焊接電源負極電連接且與電壓傳感器串聯(lián)的電流傳感器、與保護氣瓶、電源控制端口分別連接的氣流量傳感器，焊接電源正極與焊槍電連接，機器人安裝在機器人支座上在焊接操作平臺上進行焊接操作；

焊接控制系統(tǒng)，采集焊接操作系統(tǒng)過程中的一項或多項電參數(shù)并傳輸給智能控制系統(tǒng)，根據(jù)智能控制系統(tǒng)反饋的信號控制焊接操作系統(tǒng)是否進行焊接操作；

智能控制系統(tǒng)，設(shè)置一項或多項電參數(shù)的標準值，建立缺陷數(shù)據(jù)庫，對焊接控制系統(tǒng)采集并傳輸來的電參數(shù)與標準值進行對比、分析、評估及判定，根據(jù)判定結(jié)果，選擇控制程序，并將控制信號反饋給焊接控制系統(tǒng)，從而控制焊接操作，并記錄電參數(shù)及判定結(jié)果，當采集到的實時電參數(shù)與標準值相匹配或是不匹配度在標準值的±10％范圍內(nèi)時，焊接繼續(xù)；當采集到的實時電參數(shù)與標準值不匹配，不匹配度在標準值的10％至20％、或-10％至-18％范圍內(nèi)時，通過報警裝置報警，智能控制系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)，并繼續(xù)焊接；當采集到的實時電參數(shù)與標準值不匹配，不匹配度超出標準值的20％或低于-18％時，調(diào)用缺陷數(shù)據(jù)庫，對實時的電參數(shù)變化曲線進行智能識別，在智能控制系統(tǒng)中進行分析，獲得當前焊接缺陷的預(yù)測及評估，記錄當前事件，通過報警裝置報警，并停止焊接。

進一步的，所述智能控制系統(tǒng)包括通用devicenet和智能控制器，所述通用devicenet進行電參數(shù)的設(shè)置，與所述焊接電源的電源控制端口相連，并將采集的電參數(shù)錄入所述智能控制器保存并分析。

進一步的，所述電參數(shù)的采樣頻率為200—500點/秒。

進一步的，還包括與所述機器人電連接且控制所述機器人焊接操作的機器人控制柜和與智能控制系統(tǒng)電連接的機器人示教器。