[發明專利]一種基于聲發射傳感的攪拌針斷針檢測的裝置及方法

有效

• 申請號: 201910379550.1
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110108803B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 錢晨;趙凱;趙維剛;陳艷;范振昌;鄔舟平
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠有限公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

1.一種基于聲發射傳感的攪拌針斷針檢測的裝置的檢測方法，其特征在于所述基于聲發射傳感的攪拌針斷針檢測的裝置包含主軸、聲發射傳感器、前置放大器、數據處理卡、主機、控制器、驅動器、執行機構；

所述聲發射傳感器放置于主軸內，所述聲發射傳感器與前置放大器連接，用于對信號濾波及放大；

所述前置放大器與數據處理卡連接，用于對數據進行存儲轉換；所述數據處理卡與主機連接，用于對數據進行分析處理；

所述主機與控制器連接，用于將檢測信息反饋至控制器；

所述控制器與驅動器連接，用于將控制器的運動信息傳輸至驅動；

所述驅動器與執行機構連接，用于驅動執行機構的運動，

所述檢測方法包括以下步驟：

第一步：運行前，檢測標定聲發射傳感器正常反饋頻率；

第二步：運行中，斷針檢測裝置實時采集聲發射傳感器所反饋的頻率，分析采集到的頻率的變化率，結合公式：

其中RF2是時間t2所對應的聲頻率值，RF1是時間t1所對應的聲頻率值，得出在兩個時間點之間的頻率變化率β，RF表示實時反饋頻率值；

第三步：結合頻率、實時監測反饋頻率和頻率變化率分析斷針情況；

第四步：將斷針情況反饋至控制器，控制器綜合主軸功率情況跳轉至中斷程序，將下壓軸抬起至安全距離，停止裝備的運行，以便檢查攪拌針情況；若未出現斷針，則運行至結束。

2.如權利要求1所述的基于聲發射傳感的攪拌針斷針檢測的裝置的檢測方法，其特征在于，所述第一步：由于不同攪拌針、不同主軸轉速、不同焊接材料的差異，聲傳感器所反饋頻率不同，所以需標定正常情況下所反饋的聲頻率AF。

3.如權利要求1所述的基于聲發射傳感的攪拌針斷針檢測的裝置的檢測方法，其特征在于，所述第三步：若β出現突變，下一個采集周期內RF一直處于低頻率狀況，即出現斷針情況；若出現突變，在下一個采集周期內實時反饋RF又恢復至AF附近，則并未出現斷針情況；若并未出現突變，但實時反饋頻率一直在下降，當反饋頻率下跌超過50％，則判斷攪拌針出現損傷。

4.如權利要求1所述的基于聲發射傳感的攪拌針斷針檢測的裝置的檢測方法，其特征在于，所述斷針包含兩種情況，一種是攪拌針全部斷裂至焊接材料中，另一種是攪拌針的前端1/3至1/2處斷裂在焊接材料中。