CN108051498A - 压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测,公开了一种压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法和系统,其中,所述方法包括:S1、使用涡流检测设备(10)的探头(11)沿围绕压缩机吸气管组(300)的钎焊焊缝(340)的环形轨迹移动并采集检测数据;S2、将所述探头(11)采集的所述检测数据与通过所述探头(11)对标准样件采集的标准数据比对来判断所述钎焊焊缝(340)是否合格。通过使涡流检测设备沿围绕钎焊焊缝的环形轨迹移动并采集检测数据,可以完整地采集能够反映钎焊焊缝的焊接质量的检测数据,通过比对标准样件的标准数据,可以方便地判断钎焊焊缝的焊接质量,显著提高检测的效率和准确率。

Description

压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法和系统
技术领域
本发明涉及压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测,具体地涉及压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法和系统。
背景技术
如图1所示,压缩机吸气管组300连接压缩机的壳体100和储液器200,压缩机吸气管组300包括连接储液器200的储液器排出管310、锥形管320和连接壳体100的导管330,排出管310、锥形管320和导管330的端口通过钎焊形成的钎焊焊缝340连接并密封,但钎焊过程中不可避免会产生气孔、裂纹、夹渣、未焊透等缺陷,如果是贯穿缺陷会造成压缩机泄漏。因此,需要检验压缩机吸气管组的钎焊焊缝质量,例如首先人工挑出钎焊焊缝具有表面缺陷的工件,其余工件通过气密检查来检测钎焊焊缝的气密性,避免具有严重缺陷的压缩机进入成品。但人工筛选费时费力且检测质量不稳定,另外气密检查也只能检测出钎焊焊缝中一定尺寸的完全贯穿的缺陷,因此会漏检严重的非贯穿缺陷以及被助焊剂掩盖的贯穿缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的压缩机的吸气管组的钎焊焊缝检测效果不佳的问题,提供一种压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,以迅速、准确地检测钎焊焊缝的焊接质量。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,其中,所述方法包括:S1、使用涡流检测设备的探头沿围绕压缩机吸气管组的钎焊焊缝的环形轨迹移动并采集检测数据;S2、将所述探头采集的所述检测数据与通过所述探头对标准样件采集的标准数据比对来判断所述钎焊焊缝是否合格。
优选地,步骤S1中,所述涡流检测设备的激励频率为200Hz-10kHz,增益为40-70dB,所述探头的移动速度为10~30m/min。
优选地,所述探头的延伸方向与所述压缩机吸气管组的轴向呈夹角α,45°≤α≤60°。
优选地,所述钎焊焊缝为具有外凸弧面的环状,沿所述探头的延伸方向,所述探头与所述外凸弧面之间具有距离L,0.2mm≤L≤2mm。
优选地,所述方法包括将所述标准数据处理为标准样件的涡流检测响应信号的阻抗图,步骤S2包括:S21、将所述检测数据处理为检测样件的涡流检测响应信号的阻抗图;S22、对照所述检测样件的阻抗图和标准样件的阻抗图来判断所述钎焊焊缝是否合格。
优选地,在步骤S22中,当所述检测样件的阻抗图不超出所述标准样件的阻抗图对应的合格范围时,判断所述钎焊焊缝合格;反之,判断所述钎焊焊缝不合格。
本发明还提供一种压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测系统,其中,所述系统包括涡流检测设备、驱动设备和定位设备,所述驱动设备用于驱动所述涡流检测设备的探头围绕沿围绕压缩机吸气管组的钎焊焊缝的环形轨迹移动并采集检测数据,所述定位设备用于保持所述压缩机吸气管组的钎焊焊缝的位置。
优选地,所述驱动设备包括机械手,所述探头能够定位在所述机械手上,其中:所述机械手能够设置为沿预定的轨迹移动,以带动所述探头沿所述环形轨迹移动;并且/或者,所述机械手设置为使得所述探头能够相对于所述机械手调节姿态。
优选地,所述涡流检测设备包括与所述探头通信的信号处理装置,其中:所述涡流检测设备包括多个所述探头,所述信号处理装置能够分别与多个所述探头通信;并且/或者,所述信号处理装置设置为将所述探头的检测信号处理为检测数据。
优选地,所述系统包括与所述信号处理装置通信的数据处理设备,所述数据处理设备用于将所述检测数据处理为检测样件的涡流检测响应信号的阻抗图。
通过上述技术方案,通过使涡流检测设备沿围绕钎焊焊缝的环形轨迹移动并采集检测数据,可以完整地采集能够反映钎焊焊缝的焊接质量的检测数据,通过比对标准样件的标准数据,可以方便地判断钎焊焊缝的焊接质量,显著提高检测的效率和准确率。
附图说明
图1是说明压缩机的结构的示意图;
图2是说明使用本发明的一种实施方式的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测系统检测钎焊焊缝的结构示意图;
图3和图4分别是标准样件的阻抗图和实际检测的一个钎焊焊缝的阻抗图。
附图标记说明
10-涡流检测设备,11-探头,12-信号处理装置,20-机械手,30-定位设备,40-数据处理设备,100-壳体,200-储液器,300-压缩机吸气管组,310-储液器排出管,320-锥形管,330-导管,340-钎焊焊缝。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
根据本发明的一个方面,提供一种压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,其中,所述方法包括:S1、使用涡流检测设备10的探头11沿围绕压缩机吸气管组300的钎焊焊缝340的环形轨迹移动并采集检测数据;S2、将所述探头11采集的所述检测数据与通过所述探头11对标准样件采集的标准数据比对来判断所述钎焊焊缝340是否合格。
通过使涡流检测设备10沿围绕钎焊焊缝340的环形轨迹移动并采集检测数据,可以完整地采集能够反映钎焊焊缝340的焊接质量的检测数据,通过比对标准样件的标准数据,可以方便地判断钎焊焊缝340的焊接质量,显著提高检测的效率和准确率。
本发明中,通过围绕钎焊焊缝340移动的探头11进行涡流检测,可以通过钎焊焊缝340产生的涡流导致的线圈电流变化来反应钎焊焊缝340内的缺陷情况。涡流检测设备10可以对钎焊焊缝340进行非接触式检测,较射线检测、超声检测等无损检测来说对设备的空间要求更宽松且检测速度更快,易于实现自动化。
其中,标准样件指已经经过检测(例如气密检查)确认的无缺陷的合格件,用于在本发明的方法中作为合格标准的参考。
其中,根据压缩机吸气管组300的管件材质、钎焊焊缝340的焊料、尺寸等可以相应设定涡流检测设备的检测参数。对于空调、冰箱等产品的压缩机来说,管件通常为钢管,钎料为Cu-Zn焊料,钎焊采用高频钎焊,且围绕钎焊焊缝340的环形轨迹的尺寸通常为优选地,步骤S1中,所述涡流检测设备10的激励频率为200Hz-10kHz,增益为40-70dB,所述探头11的移动速度为10~30m/min。
另外,由于壳体100和储液器200之间,钎焊焊缝340位于压缩机吸气管组300的朝向储液器200的端,而储液器排出管310在钎焊焊缝340朝向储液器200的侧弯折,导致钎焊焊缝340的朝向储液器200的部分周围的空间受限,为便于在受限的空间内进行沿环形轨迹的移动,优选地,所述探头11的延伸方向与所述压缩机吸气管组300的轴向呈夹角α,45°≤α≤60°。由此,一方面,在通过适当的驱动设备(例如下文的机械手20)驱动探头11时,可以方便地避让储液器排出管310的弯折部和储液器200;另一方面,通过该角度控制,探头11与钎焊焊缝340表面接近垂直,探头11检测效果好。
另外,为对钎焊焊缝340在整个焊接区域(特别是钎焊焊缝340的沿轴向方向的表层区域)实施检测,应合理地设置探头11与钎焊焊缝340之间的距离。其中,如图2所示,所述钎焊焊缝340为具有外凸弧面的环状,优选地,沿所述探头11的延伸方向,所述探头11与所述外凸弧面之间具有距离L,0.2mm≤L≤2mm。通过该最小距离限制,可以避免当焊缝340表面不平整时探头11与焊缝340表面干涉,而最大距离限制则保证了探头11在距离钎焊焊缝340有效检测距离内,能充分发挥涡流探头缺陷检测能力。
本发明中,可以通过各种适当方式来比对检测数据和标准数据(数据为线圈电流的值),其中,例如可以将探头11的移动轨迹记录下来并与检测数据匹配为列表(例如以移动轨迹的坐标为行,以检测数据为列),然后与检测标准样件时的移动轨迹与标准数据匹配形成的表比对。
合格焊缝由于无缺陷,其阻抗值基本一致,当检测区域有缺陷时,阻抗明显增加,当阻抗图超出预定范围时,认为有缺陷。优选地,为便于获得更加直观的判断,所述方法包括将所述标准数据处理为在标准样件的涡流检测响应信号的阻抗图(例如图3所示),步骤S2包括:S21、将所述检测数据处理为检测样件的涡流检测响应信号的阻抗图(例如图4所示);S22、对照所述检测样件的阻抗图和标准样件的阻抗图来判断所述钎焊焊缝340是否合格。具体的,可以根据钎焊的工艺参数和压缩机吸气管组300的尺寸绘制钎焊焊缝340的三维模型,然后将探头11的移动轨迹上各个位置所对应的钎焊焊缝340上的扫描检测位置与三维模型的各部分位置坐标匹配,从而将检测数据与探头11的移动轨迹和三维模型上各部分位置坐标匹配并记录以便对照标准样件的检测值。当然,也可以沿整个钎焊焊缝340逐个位置对照相应的检测样件的阻抗图和标准样件的阻抗图。
在钎焊焊缝340具有严重缺陷时,在检测到该严重缺陷所在位置时,检测数值将显著异于标准样件在对应位置的检测值,在检测样件的阻抗图上显示则是阻抗值明显不同于标准样件的阻抗值。由此,可以直观地判断出所检测的钎焊焊缝340是否合格。
其中,以通过检测标准样件获得的标准数据为基准,可以方便快捷地完成钎焊焊缝340是否合格的判断。具体的,在步骤S22中,当所述检测样件的阻抗图不超出所述标准样件的阻抗图对应的合格范围时,判断所述钎焊焊缝合格;反之,判断所述钎焊焊缝不合格。当然,为提高要求,也可以在所述检测样件阻抗图的阻抗值更低于(具体的数值要求可以根据需要调整)在对应位置的所述标准件阻抗图的合格范围时才判断钎焊焊缝340合格。例如,图3所示为标准样件的钎焊焊缝340上某个位置的阻抗图(即标准样件的阻抗图),阻抗值s1基本上没有超过a,图中的圆为以a为半径的标准线S,标准线S限定了合格范围(不超出标准线S圈定的范围即为合格)。图4所示为检测样件的钎焊焊缝340在对应位置的阻抗图(即检测样件的阻抗图),其中也标注了以a为半径的圆形标准线S,由图可知,该钎焊焊缝340的阻抗值s2存在明显超过a的情况,因此可以判断为不合格。
根据本发明的另一方面,提供一种压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测系统,其中,所述系统包括涡流检测设备10、驱动设备和定位设备30,所述驱动设备用于驱动所述涡流检测设备10的探头11围绕沿围绕压缩机吸气管组300的钎焊焊缝340的环形轨迹移动并采集检测数据,所述定位设备30用于保持所述压缩机吸气管组340的钎焊焊缝的位置。
通过驱动设备使涡流检测设备10沿围绕由定位设备30定位的钎焊焊缝340的环形轨迹移动并采集检测数据,可以完整地采集能够反映钎焊焊缝340的焊接质量的检测数据,通过比对标准样件的标准数据,可以方便地判断钎焊焊缝340的焊接质量,显著提高检测的效率和准确率。
另外,通过围绕钎焊焊缝340移动的探头11进行检测,可以对钎焊焊缝340进行非接触式检测,较射线检测、超声检测等无损检测来说对设备的空间要求更宽松且检测速度更快,易于实现自动化。
其中,驱动设备可以是各种适当的形式,只要能够设定移动轨迹,以确保探头11能够沿预定的环形轨迹移动即可。为便于设置移动轨迹,所述驱动设备包括机械手20,所述探头11能够定位在所述机械手20上,其中:所述机械手20能够设置为沿预定的轨迹移动,以带动所述探头11沿所述环形轨迹移动。另外,所述机械手20可以设置为使得所述探头11能够相对于机械手20调节姿态。通过调节探头11的姿态,可以调节探头11对钎焊焊缝340的探测方向(即探头11的延伸方向),使得探头11能够对准钎焊焊缝340,以便能够围绕环形轨迹一周即可完整探测整个钎焊焊缝340,并且便于实现上述夹角α的调节。
另外,定位设备30可以采用各种适当形式,只要能够将钎焊焊缝340保持固定即可。例如,定位设备30可以为用于夹紧压缩机吸气管组300的外表面(即导管330)的夹具。
此外,为便于收集和处理数据,所述涡流检测设备10包括与所述探头11通信的信号处理装置12,其中:所述涡流检测设备10包括多个所述探头11,所述信号处理装置12能够分别与多个所述探头11通信。由此,可以通过本发明的检测系统利用多个探头11同时对相应的多个钎焊焊缝340进行检测。
另外,优选地,所述信号处理装置12设置为将所述检测探头11的检测信号处理未检测数据,以便后续比对判断。具体的,探头11通过扫描钎焊焊缝340向信号处理装置12反馈检测信号,信号处理装置12可以将反馈信号处理为相应的线圈电流值。
另外,为便于自动判断,所述系统包括与所述信号处理装置12通信的数据处理设备40。数据处理设备40用于将所述检测数据处理为检测样件的涡流检测响应信号的阻抗图。具体的,可以根据钎焊的工艺参数和压缩机吸气管组300的尺寸绘制钎焊焊缝340的三维模型,然后将探头11的移动轨迹上各个位置所对应的钎焊焊缝340上的扫描检测位置与三维模型的各部分位置坐标匹配,从而将检测数据与探头11的移动轨迹和三维模型上各部分位置坐标匹配并记录以便对照标准样件的检测值。当然,也可以沿整个钎焊焊缝340逐个位置对照相应的检测样件的阻抗图和标准样件的阻抗图。。在钎焊焊缝340具有严重缺陷时,在检测到该严重缺陷所在位置时,检测数值将显著异于标准样件在对应位置的检测值,在检测样件的阻抗图上显示则是阻抗值明显不同于标准样件的阻抗值。由此,可以直观地判断出所检测的钎焊焊缝340是否合格。其中,数据处理设备40还可以设置为能够比对标准数据和检测数据,并根据比对结果判断钎焊焊缝340是否合格。例如,数据处理设备40可以设置为比对标准样件的涡流检测响应信号的阻抗图和检测样件的涡流检测响应信号的阻抗图。数据处理设备40可以是各种具有数据处理功能的电气设备,例如计算机。
下面参考附图具体说明使用本发明的系统进行检测的操作。
首先,将涡流检测设备10(例如BKNET系列多频多滤波涡流探伤仪)的参数(例如激励频率、增益等)设定,将探头11以适当的姿态安装到机械手20并设定机械手20的移动轨迹和移动速度,并且,使用定位设备30定位钎焊焊缝340的位置。
然后,在机械手20带动探头11围绕钎焊焊缝340移动的同时,通过信号处理装置12处理探头11采集的数据。其中,根据钎焊焊缝340的尺寸,可以使探头11仅环绕钎焊焊缝340移动一圈或者沿不同直径的环形轨迹环绕钎焊焊缝340多圈来获得整个钎焊焊缝340的检测数据。
在获得整个钎焊焊缝340的检测数据后,可以对检测数据进行处理(涡流检测设备10的自带功能),例如生成涡流检测响应信号的阻抗图,继而可以与检测标准样件时生成的阻抗图比对,比对可以通过将阻抗图在显示器上显示并人工直接比对,也可以利用计算机等自动比对。在钎焊焊缝340的各位置的检测数据不劣于标准样件的情况下,则可以认为该钎焊焊缝340合格。
其中,钎焊焊缝340合格的工件可以进入下个工序,不合格的工件则需要重新补焊并在再次检测合格时才能进入下个工序。
可以理解的,通过使用本发明的方法和/或系统检测钎焊焊缝340是否合格,还有助于制定合理的钎焊工艺。具体的,当使用本发明的方法和/或系统检测钎焊焊缝340合格时,说明形成该钎焊焊缝340的钎焊工艺满足生产要求,可以考虑批量生产使用;当使用本发明的方法和/或系统检测钎焊焊缝340出现连续不合格时,说明形成该钎焊焊缝340的钎焊工艺满足不生产要求,需要调整钎焊工艺。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。本发明包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、使用涡流检测设备(10)的探头(11)沿围绕压缩机吸气管组(300)的钎焊焊缝(340)的环形轨迹移动并采集检测数据;
S2、将所述探头(11)采集的所述检测数据与通过所述探头(11)对标准样件采集的标准数据比对来判断所述钎焊焊缝(340)是否合格。
2.根据权利要求1所述的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,其特征在于,步骤S1中,所述涡流检测设备(10)的激励频率为200Hz-10kHz,增益为40-70dB,所述探头(11)的移动速度为10~30m/min。
3.根据权利要求1所述的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,其特征在于,所述探头(11)的延伸方向与所述压缩机吸气管组(300)的轴向呈夹角α,45°≤α≤60°。
4.根据权利要求1所述的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,其特征在于,所述钎焊焊缝(340)为具有外凸弧面的环状,沿所述探头(11)的延伸方向,所述探头(11)与所述外凸弧面之间具有距离L,0.2mm≤L≤2mm。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,其特征在于,所述方法包括将所述标准数据处理为标准样件的涡流检测响应信号的阻抗图,步骤S2包括:
S21、将所述检测数据处理为检测样件的涡流检测响应信号的阻抗图;
S22、对照所述检测样件的阻抗图和标准样件的阻抗图来判断所述钎焊焊缝(340)是否合格。
6.根据权利要求5所述的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测方法,其特征在于,在步骤S22中,当所述检测样件的阻抗图不超出所述标准样件的阻抗图对应的合格范围时,判断所述钎焊焊缝(340)合格;反之,判断所述钎焊焊缝(340)不合格。
7.一种压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测系统,其特征在于,所述系统包括涡流检测设备(10)、驱动设备和定位设备(30),所述驱动设备用于驱动所述涡流检测设备(10)的探头(11)围绕沿围绕压缩机吸气管组(300)的钎焊焊缝(340)的环形轨迹移动并采集检测数据,所述定位设备(30)用于保持所述压缩机吸气管组(340)的钎焊焊缝的位置。
8.根据权利要求7所述的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测系统,其特征在于,所述驱动设备包括机械手(20),所述探头(11)能够定位在所述机械手(20)上,其中:
所述机械手(20)能够设置为沿预定的轨迹移动,以带动所述探头(11)沿所述环形轨迹移动;并且/或者,
所述机械手(20)设置为使得所述探头(11)能够相对于所述机械手(20)调节姿态。
9.根据权利要求7所述的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测系统,其特征在于,所述涡流检测设备(10)包括与所述探头(11)通信的信号处理装置(12),其中:
所述涡流检测设备(10)包括多个所述探头(11),所述信号处理装置(12)能够分别与多个所述探头(11)通信;并且/或者,
所述信号处理装置(12)设置为将所述检测探头(11)的检测信号处理为检测数据。
10.根据权利要求9所述的压缩机吸气管组的钎焊焊缝检测系统,其特征在于,所述系统包括与所述信号处理装置(12)通信的数据处理设备(40),所述数据处理设备(40)用于将所述检测数据处理为检测样件的涡流检测响应信号的阻抗图。
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