[發(fā)明專利]自沖摩擦鉚焊質(zhì)量在線檢測及鉚焊工藝控制方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810148626.5
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN110153355B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬運五;李永兵;樓銘
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21J15/02
• 分類號: B21J15/02;B21J15/28
• 代理公司: 上海交達專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種鉚焊質(zhì)量在線檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟i：通過若干次測試獲得不同工藝參數(shù)下的鉚接力-時間曲線，扭矩-時間曲線和位移-時間曲線；

步驟ii：對接頭質(zhì)量進行篩選，計算得到質(zhì)量合格的接頭所對應(yīng)的鉚接力-位移曲線和總熱輸入值；

步驟iii：對合格接頭的鉚接力-位移曲線和總熱輸入值進行數(shù)值處理并計算確定特征值和特征值公差帶的邊界；

步驟iv：利用特征值和特征值公差帶對自沖摩擦鉚焊接頭質(zhì)量進行實時檢測，該特征值和特征值公差帶邊界包括：

①鉚接力-位移曲線中鉚釘進入下層板前的最大鉚接力值的上邊界；

②鉚接力-位移曲線中的最大鉚接力值的上邊界和下邊界；

③整個工藝過程中的熱輸入量值的上邊界和下邊界；

④鉚接力-位移曲線中鉚釘進入下層板前的波峰數(shù)量的上邊界和下邊界；

所述的實時檢測是指：當自沖摩擦鉚焊接頭的所有特征值在所述的公差帶內(nèi)，則檢測結(jié)果為合格，否則：

1)當鉚接力-位移曲線中鉚釘進入下層板前的最大鉚接力值在所述的特征值公差帶邊界①上方時，檢測結(jié)果為鉚釘體提前張開，接頭中鉚釘體與下層板間存在間隙；

2)當鉚接力-位移曲線中的最大鉚接力值在所述的特征值公差帶邊界②下方時，檢測結(jié)果為鉚釘體張開不足，機械互鎖量小于容許值；

3)當鉚接力-位移曲線中的最大鉚接力值在所述的特征值公差帶邊界②上方時，檢測結(jié)果為鉚釘體出現(xiàn)鐓粗；

4)當整個工藝過程中熱輸入量值在所述的特征值③公差帶上方時，檢測結(jié)果為熱輸入過大，接頭中下層板材料被擠壓流向接頭底部邊緣，導致接頭底部剩余厚度不足；

5)當整個工藝過程中熱輸入量值在所述的特征值③公差帶下方時，檢測結(jié)果為熱輸入不足，接頭中存在裂紋；

6)當鉚接力-位移曲線中鉚釘進入下層板前的波峰數(shù)量在所述的特征值④公差帶上方時，檢測結(jié)果為鉚釘體尖端向外翻起，接頭中鉚釘體與上層板間、鉚釘體與下層板間均存在間隙，且鉚釘體出現(xiàn)鐓粗；

7)當鉚接力-位移曲線中鉚釘進入下層板前的波峰數(shù)量在所述的特征值④公差帶下方時，檢測結(jié)果為鉚釘無法穿透上層板；

8)當1)～7)中兩個或兩個以上條件同時滿足時，檢測結(jié)果為相應(yīng)條件所對應(yīng)的兩個或兩個以上單一檢測結(jié)果的相加。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的若干次測試是指：針對同一種工件匹配，采用相同鉚釘和模具組合，在不同工藝參數(shù)下進行的實驗，工藝參數(shù)變化范圍涵蓋直線進給運動驅(qū)動裝置和旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動裝置輸出速度的整個范圍。

3.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述方法的在線檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：與鉚釘驅(qū)動桿相連的輸出轉(zhuǎn)速可調(diào)的旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動裝置、進給速度可調(diào)的直線進給運動驅(qū)動裝置以及傳感檢測裝置以及分別向旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動裝置和直線進給運動驅(qū)動裝置輸出控制指令，從傳感檢測裝置采集控制信息的反饋控制裝置，其中：待連接工件設(shè)置于鉚釘驅(qū)動桿及鉚釘下方；

所述的反饋控制裝置用于對旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動裝置和直線進給運動驅(qū)動裝置的輸出速度進行分段控制，該分段方式包括：按位移分段，按鉚接力分段或按時間分段。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的傳感檢測裝置包括：位移傳感器、力傳感器、扭矩傳感器和數(shù)據(jù)采集卡；

所述的位移為采用所述的位移傳感器和數(shù)據(jù)采集卡或直線運動裝置檢測得到的鉚釘驅(qū)動桿沿軸線方向的位移值；

所述的鉚接力為采用所述的力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡檢測得到的鉚釘驅(qū)動桿沿軸線方向的力值。