CN113029933B - 焊接质量检测系统及超声波焊接设备、焊接质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了焊接质量检测系统及超声波焊接设备、焊接质量检测方法、控制模块、计算机可读存储介质，焊接质量检测系统包括检测模块、控制模块和显示模块，检测模块用于采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；控制模块与检测模块电性连接，控制模块用于接收并分析处理检测模块的横向摩擦力信号和纵向压力信号；显示模块与控制模块电性连接，显示模块用于显示控制模块的分析结果。本发明能有效检测焊接工件的焊接质量，及时发现焊接缺陷。

Description

焊接质量检测系统及超声波焊接设备、焊接质量检测方法

技术领域

本发明涉及超声波焊接技术领域，尤其是涉及焊接质量检测系统及超声波焊接设备、焊接质量检测方法、控制模块、计算机可读存储介质。

背景技术

超声波金属焊接机用于将两个或两个以上的工件进行焊接，会因待焊接工件表面质量差异，如表面光洁度、油污、粉尘等，导致焊接中的剪切力或摩擦力发生变化，其中，影响摩擦力的因素包括材料选择(例如铜或铝成分，及其纯度)、表面涂层、极耳或线束之间油脂、添加剂和污垢、材料的储存环境和时间、材料的表面损伤、以及纵向焊接压力，从而影响焊接质量(焊接强度)，如虚焊、拉力不足等问题。

超声波金属焊接机对多个工件进行焊接时，超声波振动传递到受压的金属薄片上，切向振动清洁材料表面油污和分解氧化物，给多层金属薄片间创造干净的接触，此时电子在该接触面上共享两侧原子形成连接，然而大多数焊接缺陷很难在失效前被识别，因缺陷导致的成本较高，因此有必要对焊接质量进行有效检测。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供一种能够有效检测焊接工件的焊接质量，及时发现焊接缺陷的焊接质量检测系统。

本发明还提供一种安装有上述焊接质量检测系统的超声波焊接设备。

本发明还提供一种焊接质量检测系统的焊接质量检测方法。

根据本发明第一方面实施例的焊接质量检测系统，包括：检测模块，用于采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；控制模块，所述控制模块与所述检测模块电性连接，所述控制模块用于接收并分析处理所述检测模块的横向摩擦力信号和纵向焊接压力信号；显示模块，与所述控制模块电性连接，所述显示模块用于显示所述控制模块的分析结果。

上述技术方案至少具有如下有益效果：通过检测模块实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力，并由控制模块接收检测模块的信号并对焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力进行分析处理，以判断焊接工件是否为良品，并将分析结果显示于显示模块，及时反馈到操作人员，因此，能够及时判断焊接工件的焊接质量情况，提前发现存在焊接缺陷的工件，避免后期因缺陷而产生安全隐患或造成成本浪费。

根据本发明的一些实施例，所述检测模块设置为多维力传感器，所述多维力传感器用于采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力并分别转换为模拟电压信号，能够准确检测多个方向上的力值。

根据本发明第二方面实施例的超声波焊接设备，包括：机座，设置有焊接基座；焊接件，沿上下方向滑动连接于所述机座，所述焊接件位于所述焊接基座的上方；驱动件，与所述焊接件连接并驱动所述焊接件沿上下方向移动；上述第一方面实施例的所述焊接质量检测系统，所述检测模块安装于所述焊接基座。

上述技术方案至少具有如下有益效果：超声波焊接设备通过检测模块实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力，并由控制模块接收检测模块的信号并对焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力进行分析处理，以判断焊接工件是否为良品，并将分析结果显示于显示模块，及时反馈到操作人员，因此，能够及时判断焊接工件的焊接质量情况，提前发现存在焊接缺陷的工件，避免后期因缺陷而产生安全隐患或造成成本浪费。

根据本发明第三方面实施例的用于超声波焊接设备的焊接质量检测系统的焊接质量检测方法，所述焊接质量检测系统包括检测模块、控制模块和显示模块，所述检测模块用于采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；所述控制模块与所述检测模块电性连接，所述控制模块用于接收并分析处理所述检测模块的横向摩擦力信号和纵向焊接压力信号；所述显示模块与所述控制模块电性连接，所述显示模块用于显示所述控制模块的分析结果，所述焊接质量检测方法包括以下步骤：分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围，并将所述基准值范围设定于所述控制模块；通过所述检测模块实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力并以电信号形式分别传输到所述控制模块；所述控制模块将横向摩擦力和纵向焊接压力分别与对应的基准值范围进行比较；所述控制模块将分析结果传输到所述显示模块并由所述显示模块显示所述分析结果。

上述技术方案至少具有如下有益效果：通过检测模块实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力，并由控制模块接收检测模块的信号并将焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力分别与对应的基准值范围进行比较，以判断焊接工件是否为良品，并将分析结果显示于显示模块，及时反馈到操作人员，因此，能够及时判断焊接工件的焊接质量情况，提前发现存在焊接缺陷的工件，避免后期因缺陷而产生安全隐患或造成成本浪费。

根据本发明的一些实施例，所述分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围的过程包括以下步骤：采集小批量样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；对每个样品焊接工件分别进行质量分析；记录样品焊接工件为良品的横向摩擦力和纵向焊接压力；计算横向摩擦力的平均值μ1和偏差值D1，计算纵向焊接压力的平均值μ2和偏差值D2；根据平均值μ1和偏差值D1确定横向摩擦力的基准值范围，根据平均值μ2和偏差值D2确定纵向焊接压力的基准值范围，以获取准确的基准值范围。

根据本发明的一些实施例，所述质量分析过程包括拉力测试和微观结构分析，能够准确判断样品焊接工件的焊接质量。

根据本发明的一些实施例，所述分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围的过程包括以下步骤：采集小批量样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；采用正态分布统计方法对样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力分别进行整理；将距横向摩擦力平均值三个标准差内的数值范围确定为横向摩擦力的基准值范围，将距纵向焊接压力平均值三个标准差内的数值范围确定为纵向焊接压力的基准值范围，能够获取另一种类型的基准值范围，进一步提高焊接质量检测的准确性。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块将横向摩擦力和纵向焊接压力分别与对应的基准值范围进行比较包括以下步骤：将实时采集的横向摩擦力与横向摩擦力的基准值范围比较，将实时采集的纵向焊接压力与纵向焊接压力的基准值范围比较；若横向摩擦力超出横向摩擦力基准值范围和/或纵向焊接压力超出纵向焊接压力基准值范围则判定为不合格品，若横向摩擦力在横向摩擦力基准值范围内且纵向焊接压力在纵向焊接压力基准值范围内则判定为良品。

根据本发明第四方面实施例的用于焊接质量系统的控制模块，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第三方面实施例所述的焊接质量检测方法。

根据本发明第五方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行第三方面实施例所述的焊接质量检测方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例中焊接质量检测系统的系统架构图；

图2为本发明实施例中超声波焊接设备的结构示意图；

图3为本发明第一实施例中焊接质量检测方法的工艺步骤图；

图4为图3中步骤S100的具体工艺步骤图；

图5为图3中步骤S300的具体工艺步骤图；

图6为本发明第二实施例中焊接质量检测方法中的步骤S100的具体工艺步骤图；

图7为本发明实施例中控制模块的系统架构图。

附图标记：

超声波焊接设备100；

焊接质量检测系统110，检测模块111，控制模块112，存储器1121，处理器1122，显示模块113；

机座120，焊接基座121；

焊接件130，换能器131，调幅器132，焊头133；

驱动件140。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，为本发明第一方面的一些实施例提供一种焊接质量检测系统110，安装于超声波焊接设备100上，焊接质量检测系统110包括检测模块111、控制模块112和显示模块113，控制模块112与检测模块111电性连接，显示模块113与控制模块112电性连接。

在一些实施例中，检测模块111设置为多维力传感器，多维力传感器能够检测多个方向上的力值，本实施中，多维力传感器采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力，其中，超声波焊接过程中，超声振动为横向位移，在水平方向上产生交变的剪切力，该剪切力与两个焊接工件之间的摩擦力相等，因此即为横向摩擦力，而焊接件130对焊接工件在竖直方向上的下压力即为纵向焊接压力；一般而言，多维力传感器采集横向摩擦力和纵向焊接压力后将其转化为模拟电压信号并放大，以便传输到控制模块112上，因此实现准确采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；控制模块112接收到检测模块111的横向摩擦力和纵向焊接压力的模拟信号后，对其进行分析处理，控制模块112为可编程控制器(PLC)或单片机等，通过程序转换处理获得对应的力值，以便与基准值范围进行比较并得出分析结果，即焊接工件是否为良品，并将分析结果传输到显示模块113，显示模块113为人机界面(HMI)或计算机(PC)等终端设备，能够将分析结果直观地显示出来，以直观地将分析结果反馈到操作人员。当然，可以理解的是，显示模块113还可显示焊接工件的横向摩擦力数值和纵向焊接压力数值、以及基准值范围，进一步提高分析结果的直观性。

本实施例提供的技术方案中，通过检测模块111实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力，并由控制模块112接收检测模块111的信号并对焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力进行分析处理，以判断焊接工件是否为良品，并将分析结果显示于显示模块113，及时反馈到操作人员，因此，能够及时判断焊接工件的焊接质量情况，提前发现存在焊接缺陷的工件，避免后期因缺陷而产生安全隐患或造成成本浪费。

参照图2，为本发明第二方面的超声波焊接设备100，包括机座120、焊接件130、驱动件140和上述的焊接质量检测系统110，机座120设置有焊接基座121，焊接基座121用于定位两个焊接工件，焊接件130沿上下方向滑动连接于机座120，焊接件130设置为三联组，包括沿水平方向依次连接的换能器131、调幅器132和焊头133，其中，焊头133位于焊接基座121的正上方，驱动件140固定安装于机座120，驱动件140为气缸或其他驱动缸，驱动件140的驱动轴与焊接件130连接并驱动焊接件130沿上下方向移动，实现对工件的焊接，焊接质量检测系统110中的检测模块111(即多维力传感器)安装于焊接基座121，焊接时，两个工件的端部以对接的形式放置于焊接基座121，驱动件140驱动焊接件130向下移动，使焊头133抵压于两个工件的接合处，通过超声波振动实现焊接，一方面，焊头133下压时对工件产生竖直方向上的下压力，即纵向焊接压力，另一方面，超声波振动过程中在水平方向上产生交变的剪切力，该剪切力与两个工件之间的摩擦力相等，即为横向摩擦力，以上两个力受材料、工件表面的涂层等因素影响，通过以上两个力可判断焊接的稳定性和焊接质量；焊接过程中，检测模块111(多维力传感器)实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力，并分别转换为模拟电压信号传输到控制模块112，控制模块112接收到检测模块111的模拟电压信号后，对信号进行分析处理，以及时判断焊接工件是否为良品，并将分析结果传输到显示模块113，直观地将分析结果反馈到操作人员，因此，能够及时判断焊接工件的焊接质量情况，提前发现存在焊接缺陷的工件，避免后期因缺陷而产生安全隐患或造成成本浪费。

参照图3至图5，为本发明第三方面的焊接质量检测方法，并应用于图2的超声波焊接设备100及图1的焊接质量检测系统110中，本实施例中的焊接质量检测方法可由本发明一些实施例中的焊接质量检测系统110中的检测模块111、控制模块112和显示模块113实现，以实时检测焊接工件的焊接质量并判断焊接工件是否为良品，提前发现存在焊接缺陷的工件。需要说明的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

参照图3，为本发明中的焊接质量检方法的第一实施例，包括以下步骤：

步骤S100：分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围，并将基准值范围设定于控制模块112；

步骤S200：通过检测模块111实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力并以电信号形式分别传输到控制模块112；

步骤S300：控制模块112将横向摩擦力和纵向焊接压力分别与对应的基准值范围进行比较；

步骤S400：控制模块112将分析结果传输到显示模块113并由显示模块113显示分析结果。

本实施例提供的技术方案中，将提前获取的横向摩擦力基准值范围和纵向焊接压力基准值范围设定于控制模块112中，检测模块111(即多维力传感器)采集焊接过程中焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力并转换为模拟电压信号，控制模块112接收由检测模块111传输的模拟电压信号，经程序转换为相应的力值，因此，能够与预先设定的基准值范围进行比较，以判断焊接工件是否为良品，并将结果传输到显示模块113，直观地将结果反馈到操作人员，从而操作人员能够及时判断焊接工件的焊接质量情况，提前发现存在焊接缺陷的工件，避免后期因缺陷而产生安全隐患或造成成本浪费。

参照图4，基于上述实施例，步骤S100中，分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围的过程包括以下步骤：

步骤S110：采集小批量样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；

步骤S120：对每个样品焊接工件分别进行质量分析；

步骤S130：记录样品焊接工件为良品的横向摩擦力和纵向焊接压力；

步骤S140：计算横向摩擦力的平均值μ1和偏差值D1，计算纵向焊接压力的平均值μ2和偏差值D2；

步骤S150：根据平均值μ1和偏差值D1确定横向摩擦力的基准值范围，根据平均值μ2和偏差值D2确定纵向焊接压力的基准值范围。

通过为良品的样品焊接工件的数据来计算基准值范围，并确定基准值范围的上限值和下限值，进而能够准确判断焊接工件的焊接质量，且上下限比较法能够快速判断焊接工件的焊接参数是否符合要求。

在一些实施例中，将样品焊接工件为良品的横向摩擦力求和后取平均值μ1，良品样品焊接工件中的最大横向摩擦力与平均值μ1之间的差值和最小横向摩擦力与平均值μ1之间的差值中，取较小者作为偏差值D1，则横向摩擦力的基准值范围为(μ1-D1)～(μ1+D1)(包含端点值)，即横向摩擦力的基准值范围的上限值为(μ1+D1)，下限值为(μ1-D1)，将上限值和下限值设定于控制模块112即可；当然，可以理解的是，根据客户要求或现场工艺要求，可选择两倍偏差2D1或三倍偏差3D1或其他倍数偏差区间范围作为横向摩擦力的基准值范围，即横向摩擦力的基准值范围为(μ1-2D1)～(μ1+2D1)(包含端点值)，对应横向摩擦力的基准值范围的上限值为(μ1+2D1)，下限值为(μ1-2D1)，或横向摩擦力的基准值范围为(μ1-3D1)～(μ1+3D1)(包含端点值)，对应横向摩擦力的基准值范围的上限值为(μ1+3D1)，下限值为(μ1-3D1)，或其他；同理可获得纵向焊接压力的基准值范围为(μ2-D2)～(μ2+D2)(包含端点值)，即纵向焊接压力的基准值范围的上限值为(μ2+D2)，下限值为(μ2-D2)，将上限值和下限值设定于控制模块112即可，此处不再赘述，同样可选择两倍偏差2D2或三倍偏差3D2或其他倍数偏差区间范围作为纵向焊接压力的基准值范围，此处不再赘述。

基于上述实施例，步骤S120中，对每个样品焊接工件分别进行质量分析包括拉力测试和微观结构分析，其中，拉力测试则通过焊接拉力试验机拉扯两个已焊接的工件，以检验焊接工件的断裂韧性，即焊接后两个工件能承受的拉力值是否满足行业标准规定的或客户规定的极限值要求；微观结构分析则通过专业的精密仪器观察焊缝或焊点的结构，并测定焊缝或焊点的参数，如残留面积等，判断焊缝或焊点的参数是否满足行业标准规定或客户规定；若拉力值和焊缝或焊接的参数均满足要求，则判定该样品焊接工件为良品，记录该良品的横向摩擦力和纵向摩擦力，否则判定该样品为不合格品。

参照图5，基于上述实施例，步骤S300中，控制模块112将横向摩擦力和纵向焊接压力分别与对应的基准值范围进行比较包括以下步骤：

步骤S310：将实时采集的横向摩擦力与横向摩擦力的基准值范围比较，将实时采集的纵向焊接压力与纵向焊接压力的基准值范围比较；

步骤S320：若横向摩擦力超出横向摩擦力基准值范围和/或纵向焊接压力超出纵向焊接压力基准值范围则判定为不合格品，若横向摩擦力在横向摩擦力基准值范围内且纵向焊接压力在纵向焊接压力基准值范围内则判定为良品。

通过将焊接过程中的力值与基准值范围比较的方法，快速判断焊接工件是否为良品，效率高。

在一些实施例中，检测模块111实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力并转化为模拟电压信号，控制模块112接收横向摩擦力和纵向焊接压力的模拟电压信号后，经程序转换为可识别的横向摩擦力和纵向焊接压力数值，将横向摩擦力数值与横向摩擦力的基准值范围作比较，即将横向摩擦力数值与横向摩擦力的基准值范围的上限值和下限值作比较，将纵向焊接压力数值与纵向焊接压力的基准值范围作比较，即将纵向焊接压力数值与纵向焊接压力的基准值范围的上限值和下限值作比较，以下两个条件中：1)横向摩擦力数值在横向摩擦力的基准值范围内，包含恰好为横向摩擦力的基准值范围的端点值的情况；2)纵向焊接压力的数值在纵向焊接压力的基准值范围内，包含恰好为纵向焊接压力的基准值范围的端点值的情况；若两个条件同时满足，则判定焊接工件为良品，并将分析结果传输到显示模块113中，显示模块113中显示“合格”；若只满足其中一个条件或两个条件均不满足，则判定焊接工件为不合格品，并将分析结果传输到显示模块113中，显示模块113显示“不合格”。

通过上下限值比较的方法，能够快速判定焊接工件的焊接质量，并直观地并将分析结果显示于显示模块113，及时反馈到操作人员，以及时判断焊接工件的焊接质量情况，提前发现存在焊接缺陷的工件，避免后期因缺陷而产生安全隐患或造成成本浪费。

参照图6，根据本发明中的焊接质量检方法的第二实施例，除步骤S100中分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围的过程与第一实施例不同外，其余与第一实施例相同，此处不再赘述。

第二实施例中，步骤S100中，分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围的过程包括以下步骤：

S160：采集小批量样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；

S170：采用正态分布统计方法对样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力分别进行整理；

S180：将距横向摩擦力平均值三个标准差内的数值范围确定为横向摩擦力的基准值范围，将距纵向焊接压力平均值三个标准差内的数值范围确定为纵向焊接压力的基准值范围。

通过正态分布统计方法获取基准值范围，能够获取另一种类型的基准值范围，进一步提高焊接质量检测的准确性。

在一些实施例中，将全部样品的横向摩擦力数值分类统计，以横向摩擦力的数值为横坐标，数值对应的样品数量为纵坐标，将全部样品的数据点描绘在坐标系中，当样品数据量足够大时，横向摩擦力数值符合正态分布，从而可得到横向摩擦力数值的平均值μ3，横向摩擦力数值的标准差σ3；可以理解的是，在正态分布中，μ3±3σ3范围内的比例占全部的99.73％，统计学上认为≤5％是小概率事件，而落在μ3±3σ3范围之外的概率是0.27％，属于小概率事件，则可认为数据点落在μ3±3σ3范围之外，表明焊接过程异常，可判定为不合格品，因此，可将横向摩擦力的基准值范围确定为(μ3-3σ3)～(μ3+3σ3)(包含端点值)，即横向摩擦力的基准值范围的上限值为(μ3+3σ3)，下限值为(μ3-3σ3)，将上限值和下限值设定于控制模块112即可；同理可得，纵向焊接压力的基准值范围确定为(μ4-3σ4)～(μ4+3σ4)(包含端点值)，即纵向焊接压力的基准值范围的上限值为(μ4+3σ4)，下限值为(μ4-3σ4)，将上限值和下限值设定于控制模块112即可，此处不再赘述。因此，可获得另一类型的基准值范围，可以理解的是，控制模块112判定焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力是否满足要求时，可以将横向摩擦力同时与横向摩擦力的两种类型基准值范围比较，同样，将纵向焊接压力同时与纵向焊接压力的两种类型基准值范围比较，进一步提高焊接质量检测的准确性，当然，也可选取其中一种类型的基准值范围设定于控制模块112中。

参照图7，为本发明第四方面的控制模块112，该控制模块112可以是任控制板、控制盒、控制芯片等。

具体地，控制模块112包括一个或多个处理器1122和存储器1121，本实施例以一个处理器1122和存储器1121为例。存储器1121可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如本发明第三方面实施例中的焊接质量检测方法，处理器1122通过运行存储在存储器1121中的非暂态软件程序以及指令，从而实现上述本发明第三方面实施例中的焊接质量检测方法，例如，执行上述描述中步骤S100～步骤S400，步骤S310～步骤S320等。

本发明的第五方面，提供计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器1122执行，可使处理器1122执行上述本发明第三方面实施例中的焊接质量检测方法，例如，执行上述描述中步骤S100～步骤S400，步骤S310～步骤S320等。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.焊接质量检测系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；

控制模块，所述控制模块与所述检测模块电性连接，所述控制模块用于接收并分析处理所述检测模块的横向摩擦力信号和纵向焊接压力信号；

显示模块，与所述控制模块电性连接，所述显示模块用于显示所述控制模块的分析结果。

2.根据权利要求1所述的焊接质量检测系统，其特征在于，所述检测模块设置为多维力传感器，所述多维力传感器用于采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力并分别转换为模拟电压信号。

3.超声波焊接设备，其特征在于，包括：

机座，设置有焊接基座；

焊接件，沿上下方向滑动连接于所述机座，所述焊接件位于所述焊接基座的上方；

驱动件，与所述焊接件连接并驱动所述焊接件沿上下方向移动；

如权利要求1或2所述的焊接质量检测系统，所述检测模块安装于所述焊接基座。

4.一种焊接质量检测方法，用于超声波焊接设备的焊接质量检测系统中，其特征在于，所述焊接质量检测系统包括检测模块、控制模块和显示模块，所述检测模块用于采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；所述控制模块与所述检测模块电性连接，所述控制模块用于接收并分析处理所述检测模块的横向摩擦力信号和纵向焊接压力信号；所述显示模块与所述控制模块电性连接，所述显示模块用于显示所述控制模块的分析结果，所述焊接质量检测方法包括以下步骤：

分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围，并将所述基准值范围设定于所述控制模块；

通过所述检测模块实时采集焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力并以电信号形式分别传输到所述控制模块；

所述控制模块将横向摩擦力和纵向焊接压力分别与对应的基准值范围进行比较；

所述控制模块将分析结果传输到所述显示模块并由所述显示模块显示所述分析结果。

5.根据权利要求4所述的焊接质量检测方法，其特征在于，所述分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围的过程包括以下步骤：

采集小批量样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；

对每个样品焊接工件分别进行质量分析；

记录样品焊接工件为良品的横向摩擦力和纵向焊接压力；

计算横向摩擦力的平均值μ1和偏差值D1，计算纵向焊接压力的平均值μ2和偏差值D2；

根据平均值μ1和偏差值D1确定横向摩擦力的基准值范围，根据平均值μ2和偏差值D2确定纵向焊接压力的基准值范围。

6.根据权利要求5所述的焊接质量检测方法，其特征在于，所述质量分析包括拉力测试和微观结构分析。

7.根据权利要求4所述的焊接质量检测方法，其特征在于，所述分别获取横向摩擦力和纵向焊接压力的基准值范围的过程包括以下步骤：

采集小批量样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力；

采用正态分布统计方法对样品焊接工件的横向摩擦力和纵向焊接压力分别进行整理；

将距横向摩擦力平均值三个标准差内的数值范围确定为横向摩擦力的基准值范围，将距纵向焊接压力平均值三个标准差内的数值范围确定为纵向焊接压力的基准值范围。

8.根据权利要求4所述的焊接质量检测方法，其特征在于，所述控制模块将横向摩擦力和纵向焊接压力分别与对应的基准值范围进行比较包括以下步骤：

将实时采集的横向摩擦力与横向摩擦力的基准值范围比较，将实时采集的纵向焊接压力与纵向焊接压力的基准值范围比较；

若横向摩擦力超出横向摩擦力基准值范围和/或纵向焊接压力超出纵向焊接压力基准值范围则判定为不合格品，若横向摩擦力在横向摩擦力基准值范围内且纵向焊接压力在纵向焊接压力基准值范围内则判定为良品。

9.控制模块，用于焊接质量检测系统中，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求4至8中任意一项所述的焊接质量检测方法。

10.计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行权利要求4至8中任意一项所述的焊接质量检测方法。

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