CN116393867A - 焊接质量控制方法及系统 - Google Patents

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CN116393867A
CN116393867A CN202310490740.7A CN202310490740A CN116393867A CN 116393867 A CN116393867 A CN 116393867A CN 202310490740 A CN202310490740 A CN 202310490740A CN 116393867 A CN116393867 A CN 116393867A
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welding
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parameters
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徐野
李刚卿
刘勇
张禧铭
叶结和
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Abstract

本发明涉及焊接技术领域,提供一种焊接质量控制方法及系统,该方法包括如下步骤:建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库;获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数,基于间隙参数与关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值;获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数,基于膨胀体积参数与关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数;获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数,基于熔核质量参数与关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数。以确保满足焊接质量要求。

Description

焊接质量控制方法及系统
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,尤其涉及一种焊接质量控制方法及系统。
背景技术
在焊接工艺中,焊接参数会直接影响工件焊接完毕后的焊接质量,焊接参数一般在焊前设定完毕,在焊接的过程中无法根据实际的焊接情况对焊接参数进行实时调整,造成点焊生产的效率和质量不高。
发明内容
本发明提供一种焊接质量控制方法,用以解决现有焊接工艺的焊接参数无法进行实时调整造成焊接质量不高的技术问题,实现焊接状态的监测与参数的实时调整,改善焊点质量。
本发明还提供一种焊接质量控制系统。
本发明提供一种焊接质量控制方法,包括如下步骤:
建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库;
获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数,基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值;
获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数,基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数;
获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数,基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数。
根据本发明提供的一种焊接质量控制方法,所述建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库的步骤,具体包括:
建立焊前的预压力、间隙阈值与焊接质量的关系数据库、建立焊中的焊接参数、熔核膨胀阈值与焊接质量的关系数据库以及建立焊后的后处理参数、熔核质量阈值与焊接质量的关系数据库。
根据本发明提供的一种焊接质量控制方法,所述获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数的步骤,具体包括:
在第一位置向至少两个待焊接件发射激光,激光分别在至少两个待焊接件的表面发生反射并形成至少两束反射光线,在第二位置利用感光元件分别接收至少两束反射光线,至少两束反射光线在感光元件上对应形成至少两个感光位置,基于至少两个感光位置之间的间距计算出至少两个待焊接件之间的间隙值。
根据本发明提供的一种焊接质量控制方法,所述基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值的步骤,具体包括:
若所述间隙参数的数值小于等于所述关系数据库中的间隙阈值,则无需调整焊前的预压力值;
若所述间隙参数的数值大于所述关系数据库中的间隙阈值,则提高焊前的预压力值。
根据本发明提供的一种焊接质量控制方法,所述获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数的步骤,具体包括:
在焊接机构的焊接端增设膨胀位移传感器,利用所述膨胀位移传感器检测熔核的膨胀体积值。
根据本发明提供的一种焊接质量控制方法,所述基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数的步骤,具体包括:
若所述膨胀体积参数位于所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围内,则无需调整焊接参数;
若所述膨胀体积参数位于所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围外,则基于所述关系数据库调整焊接电流、焊接压力、电极压力、焊接时间、冷却时间、保持时间和脉冲数中的至少其中一项参数。
根据本发明提供的一种焊接质量控制方法,所述获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数的步骤,具体包括:
利用激光测距装置对每个焊点的X轴方向和Y轴方向进行扫描,形成矩形扫描区域,对矩形扫描区域内的所有检测点进行高度测距并配合X轴方向的数值和Y轴方向的数值生成三维轮廓,基于三维轮廓计算出熔核处的凹坑深度、轮廓直径中的至少一项参数。
根据本发明提供的一种焊接质量控制方法,所述获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数的步骤,还包括:
利用超声波扫描装置沿焊点区域进行超声波扫描,基于超声波扫描的结果计算出熔核处的熔核直径、质量缺欠中的至少一项参数。
根据本发明提供的一种焊接质量控制方法,所述基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数的步骤,具体包括:
若所述熔核质量参数位于所述关系数据库中的熔核质量阈值的范围内,则无需进行后处理;
若所述熔核质量参数位于所述关系数据库中的熔核质量阈值的范围外,则对焊接处进行后处理加工。
本发明还提供一种焊接质量控制系统,包括:
数据库建立单元,用于建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库;
第一参数获取单元,与所述数据库建立单元电连接,用于获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数,并将所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值进行比较;
第一调整单元,与所述第一参数获取单元电连接,用于基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值;
第二参数获取单元,与所述数据库建立单元电连接,用于获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数,并将所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值进行比较;
第二调整单元,与所述第二参数获取单元电连接,用于基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数;
第三参数获取单元,与所述数据库建立单元电连接,用于获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数,并将所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值进行比较;
第三调整单元,与所述第三参数获取单元电连接,用于基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数。
本发明实施例提供的焊接质量控制方法,基于焊接工艺和焊接质量建立关系数据库,根据关系数据库中的数据,再基于焊前、焊中和焊后的实时监测数据,来调整各阶段的焊接工艺。具体而言,根据焊前实时监测到的间隙参数与间隙阈值进行比较,来调整焊前的预压力值,从而确保板件之间的间隙满足焊接质量要求;根据焊中实时监测到的熔核膨胀体积与熔核膨胀阈值进行比较,来调整焊中的各项焊接参数,以确保满足焊接质量要求;根据焊后实时监测到的熔核质量参数与熔核质量阈值进行比较,来判断是否调整后处理参数,以确保满足焊接质量要求。
本发明实施例提供的焊接质量控制系统,基于焊接工艺和焊接质量建立关系数据库,根据关系数据库中的数据,再基于焊前、焊中和焊后的实时监测数据,来调整各阶段的焊接工艺。具体而言,根据焊前实时监测到的间隙参数与间隙阈值进行比较,来调整焊前的预压力值,从而确保板件之间的间隙满足焊接质量要求;根据焊中实时监测到的熔核膨胀体积与熔核膨胀阈值进行比较,来调整焊中的各项焊接参数,以确保满足焊接质量要求;根据焊后实时监测到的熔核质量参数与熔核质量阈值进行比较,来判断是否调整后处理参数,以确保满足焊接质量要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的焊接质量控制方法的流程示意图;
图2是本发明提供的焊接质量控制系统的结构示意图;
图3是本发明提供的采用激光对两个待焊接件的间隙测量原理示意图;
图4是本发明提供的感光元件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述,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实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1-图4描述本发明的焊接质量控制方法,包括如下步骤:
S100、建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库。
S200、获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数,基于间隙参数与关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值。
S300、获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数,基于膨胀体积参数与关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数。
S400、获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数,基于熔核质量参数与关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数。
在本实施例中,基于焊接工艺和焊接质量建立关系数据库,根据关系数据库中的数据,再基于焊前、焊中和焊后的实时监测数据,来调整各阶段的焊接工艺。具体而言,根据焊前实时监测到的间隙参数与间隙阈值进行比较,来调整焊前的预压力值,从而确保板件之间的间隙满足焊接质量要求;根据焊中实时监测到的熔核膨胀体积与熔核膨胀阈值进行比较,来调整焊中的各项焊接参数,以确保满足焊接质量要求;根据焊后实时监测到的熔核质量参数与熔核质量阈值进行比较,来判断是否调整后处理参数,以确保满足焊接质量要求。
其中,在每一次焊接完毕后,将焊前的间隙参数对应的预压力值、焊中熔核的膨胀体积阈值对应的焊接参数以及焊后熔核的熔核质量对应的后处理参数均导入到所建立的关系数据库中,用于在后续的焊接过程中作为对照的参数来对焊接工艺进行调整。
在焊接前,待焊接件之间的间隙值可以根据预压力值的大小进行调节。待焊接件之间的间隙值对点焊外飞溅、内部熔核质量有着至关重要的影响,间隙过大会导致点焊飞溅、变形等外观质量问题以及熔核直径不达标或欠缺超标等熔核内部质量问题,通过对待焊接件回见的间隙值进行调整,以提高点焊质量。当预压力值增大时,可以使至少两个待焊接件之间的间隙值减小;当预压力值减小时,可以使至少两个待焊接件之间的间隙值增大。
在焊接时,焊接参数会影响形核的质量,特别是熔核的膨胀体积参数,在焊接的过程中,基于熔核的膨胀体积参数来判断焊接参数是否需要调整。具体而言,所调整的焊接参数包括焊接电流、焊接压力、电极压力、焊接时间、冷却时间、保持时间和脉冲数。
在焊接后,会基于焊后的形状来判断是否需要后处理以及后处理的具体方式。
在本实施例中,建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库的步骤,具体包括:
建立焊前的预压力、间隙阈值与焊接质量的关系数据库、建立焊中的焊接参数、熔核膨胀阈值与焊接质量的关系数据库以及建立焊后的后处理参数、熔核质量阈值与焊接质量的关系数据库。
可以理解的是,关系数据库包括预压力-间隙阈值-焊接质量形成的焊前关系数据库,焊接参数-熔核膨胀阈值-焊接质量形成的焊中关系数据库,以及后处理参数-熔核质量阈值-焊接质量形成的焊后关系数据库。
预压力值与间隙值相互关联,当预压力值增大时,至少两个待焊接件之间的间隙值减小;当预压力值减小时,至少两个待焊接件之间的间隙值增大。例如,当实时监测到的间隙参数为50mm(毫米),间隙阈值为30mm内时,则说明此时待焊接件之间的间隙过大,需要及时调整待焊接件之间的间隙才能确保后续的焊接质量。此时,通过增大焊前的预压力,以使至少两个待焊接件之间具有更大的压力来压缩待焊接件之间的间隙,以使间隙减小,当实时监测到的间隙参数小于等于30mm后,保持在当前预压力值下进行后续步骤。
如图3和图4所示,获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数的步骤,具体包括:
在第一位置向至少两个待焊接件发射激光,激光分别在至少两个待焊接件的表面发生反射并形成至少两束反射光线,在第二位置利用感光元件分别接收至少两束反射光线,至少两束反射光线在感光元件上对应形成至少两个感光位置,基于至少两个感光位置之间的间距计算出至少两个待焊接件之间的间隙值。
以两个待焊接件而言,可以先将第一待焊接件310放置于工作台面,然后通过激光发射单元330发射激光,激光在第一待焊接件310的表面发生反射后反射光线在感光元件340的第一感光位置350进行接收,此时,标记出第一感光位置350的点位。然后将第二待焊接件320放置于第一待焊接件310的表面,并以设定的预压力值使第二待焊接件320和第一待焊接件310相贴合,再通过激光发射单元330发射激光,激光在第二待焊接件320的表面发生反射后反射光线在感光元件340的第二感光位置360进行接收,此时,标记出第二感光位置360的点位。基于第一感光位置350和第二感光位置360的间距,并经过光线反射角度等计算出第一待焊接件310与第二待焊接件320之间的间隙值。若间隙值大于间隙阈值,则提升预压力值并再次进行上述测量,直至间隙值满足间隙阈值。
若两个待焊接件为透明的焊接件,激光可以穿过待焊接件。此时,将第一待焊接件310放置于工作台面后直接将第二待焊接件320放置于第一待焊接件310上,并以设定的预压力值使第二待焊接件320和第一待焊接件310相贴合。可以通过激光发射单元330发射激光,激光在第一待焊接件310的表面发生反射后反射光线在感光元件340的第一感光位置350进行接收,并且激光会穿过第一待焊接件310并在第二待焊接件320的位置处进行反射,激光在第二待焊接件320的表面发生反射后反射光线在感光元件340的第二感光位置360进行接收,记录第一感光位置350的点位和第二感光位置360的点位,基于第一感光位置350和第二感光位置360的间距,并经过光线反射角度等计算出第一待焊接件310与第二待焊接件320之间的间隙值。若间隙值大于间隙阈值,则提升预压力值并再次进行上述测量,直至间隙值满足间隙阈值。
在本实施例中,基于间隙参数与关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值的步骤,具体包括:
若间隙参数的数值小于等于关系数据库中的间隙阈值,则无需调整焊前的预压力值;
若间隙参数的数值大于关系数据库中的间隙阈值,则提高焊前的预压力值。
基于间隙参数的数值大小来判断是否需要调节焊前的预压力值,当预压力值增大时,可以使至少两个待焊接件之间的间隙值减小;当预压力值减小时,可以使至少两个待焊接件之间的间隙值增大。
在一个实施例中,当实时监测到的间隙参数为80mm,间隙阈值为40mm内时,则说明此时待焊接件之间的间隙过大,需要及时调整待焊接件之间的间隙才能确保后续的焊接质量。此时,通过增大焊前的预压力,以使至少两个待焊接件之间具有更大的压力来压缩待焊接件之间的间隙,以使间隙减小,当实时监测到的间隙参数小于等于40mm后,保持在当前预压力值下进行后续步骤。
在本实施例中,获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数的步骤,具体包括:
在焊接机构的焊接端增设膨胀位移传感器,利用膨胀位移传感器检测熔核的膨胀体积值。
具体而言,在焊钳上增设膨胀位移传感器来实时监测融合的膨胀体积值,所检测到的膨胀体积值便可直接反映出融合的膨胀体积参数。基于实时监测,膨胀位移传感器所监测到的数据会实时反馈至终端,终端会基于所反馈的膨胀体积值与终端内的关系数据库中的熔核膨胀阈值进行比较,在进行比较判断后将结果同步反馈,以做出是否需要调整焊接参数的指令。
在本实施例中,基于膨胀体积参数与关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数的步骤,具体包括:
若膨胀体积参数位于关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围内,则无需调整焊接参数;
若膨胀体积参数位于关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围外,则基于关系数据库调整焊接电流、焊接压力、电极压力、焊接时间、冷却时间、保持时间和脉冲数中的至少其中一项参数。
可以理解的是,焊接参数至少包括焊接电流、焊接压力、电极压力、焊接时间、冷却时间、保持时间和脉冲数中的至少其中一项参数。在焊接的过程中,基于实时检测到的膨胀体积参数来判断是否需要调节焊接电流、焊接压力、电极压力、焊接时间、冷却时间、保持时间和脉冲数。例如,基于膨胀体积参数的变化,可以增大焊接电流、增大焊接压力、增大电极压力、延长焊接时间、延长冷却时间、延长保持时间和增大脉冲数。
在一个实施例中,预压力可以设置为3kN(千牛)、点焊电流可以设置为9KA(千安)、焊接时间可以设置为180ms(毫秒)、冷却时间可以设置为30ms、脉冲数可以设置为2、保持时间可以设置为600ms、电极压力可以设置为5.6kN。
在本实施例中,获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数的步骤,具体包括:
利用激光测距装置对每个焊点的X轴方向和Y轴方向进行扫描,形成矩形扫描区域,对矩形扫描区域内的所有检测点进行高度测距并配合X轴方向的数值和Y轴方向的数值生成三维轮廓,基于三维轮廓计算出熔核处的凹坑深度、轮廓直径中的至少一项参数。
对每个焊点沿X轴方向和Y轴方向进行扫描后可以生成焊点在水平面上的矩形扫描区域,在矩形扫描区域内进行高度测距,也就是沿Z轴进行扫描,从而基于X轴、Y轴和Z轴的坐标点位生成焊点处的三维轮廓。基于所得的三维轮廓便能直接计算出熔核处的凹坑深度、轮廓直径中的至少一项参数。以基于凹坑深度、轮廓直径中的至少一项参数来判断熔核质量。
在本实施例中,获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数的步骤,还包括:
利用超声波扫描装置沿焊点区域进行超声波扫描,基于超声波扫描的结果计算出熔核处的熔核直径、质量缺欠中的至少一项参数。
利用超声波扫描直接对焊点熔核的位置进行结果显示,从而计算出熔核直径、质量缺欠中的至少一项参数,以基于熔核直径、质量缺欠中的至少一项参数来判断熔核质量。
在本实施例中,一方面基于所生成的三维轮廓反应熔核质量,另一方面基于超声扫描的结果反应熔核质量,从两个方面共同反应熔核质量,以便于进行后续判断。
在本实施例中,基于熔核质量参数与关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数的步骤,具体包括:
若熔核质量参数位于关系数据库中的熔核质量阈值的范围内,则无需进行后处理;
若熔核质量参数位于关系数据库中的熔核质量阈值的范围外,则对焊接处进行后处理加工。
后处理加工至少包括打磨、补焊等工艺。基于熔核质量的判断来进行后处理,可以优化后续流程,缩短整个工序的时间。
下面对本发明提供的焊接系统进行描述,下文描述的焊接系统与上文描述的焊接方法可相互对应参照。
如图2所示,本实施例提供一种焊接质量控制系统,包括数据库建立单元、第一参数获取单元、第一调整单元、第二参数获取单元、第二调整单元、第三参数获取单元和第三调整单元。数据库建立单元用于建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库。第一参数获取单元与数据库建立单元电连接,用于获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数,并将间隙参数与关系数据库中的间隙阈值进行比较。第一调整单元与第一参数获取单元电连接,用于基于间隙参数与关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值。第二参数获取单元与数据库建立单元电连接,用于获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数,并将膨胀体积参数与关系数据库中的熔核膨胀阈值进行比较。第二调整单元与第二参数获取单元电连接,用于基于膨胀体积参数与关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数。第三参数获取单元与数据库建立单元电连接,用于获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数,并将熔核质量参数与关系数据库中的熔核质量阈值进行比较。第三调整单元与第三参数获取单元电连接,用于基于熔核质量参数与关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数。
在本实施例中,基于焊接工艺和焊接质量建立关系数据库,根据关系数据库中的数据,再基于焊前、焊中和焊后的实时监测数据,来调整各阶段的焊接工艺。具体而言,根据焊前实时监测到的间隙参数与间隙阈值进行比较,来调整焊前的预压力值,从而确保板件之间的间隙满足焊接质量要求;根据焊中实时监测到的熔核膨胀体积与熔核膨胀阈值进行比较,来调整焊中的各项焊接参数,以确保满足焊接质量要求;根据焊后实时监测到的熔核质量参数与熔核质量阈值进行比较,来判断是否调整后处理参数,以确保满足焊接质量要求。
其中,本焊接质量控制系统还可以包括终端,数据库建成单元可以将关系数据库上传至终端,并且第一参数获取单元、第二参数获取单元和第三参数获取单元可以将所获取的参数上传至终端,并在终端进行比较后,将调节信号发送至第一调整单元、第二调整单元和第三调整单元,以便于进行后续调整措施。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焊接质量控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库;
获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数,基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值;
获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数,基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数;
获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数,基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数。
2.根据权利要求1所述的焊接质量控制方法,其特征在于,所述建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库的步骤,具体包括:
建立焊前的预压力、间隙阈值与焊接质量的关系数据库、建立焊中的焊接参数、熔核膨胀阈值与焊接质量的关系数据库以及建立焊后的后处理参数、熔核质量阈值与焊接质量的关系数据库。
3.根据权利要求1所述的焊接质量控制方法,其特征在于,所述获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数的步骤,具体包括:
在第一位置向至少两个待焊接件发射激光,激光分别在至少两个待焊接件的表面发生反射并形成至少两束反射光线,在第二位置利用感光元件分别接收至少两束反射光线,至少两束反射光线在感光元件上对应形成至少两个感光位置,基于至少两个感光位置之间的间距计算出至少两个待焊接件之间的间隙值。
4.根据权利要求3所述的焊接质量控制方法,其特征在于,所述基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值的步骤,具体包括:
若所述间隙参数的数值小于等于所述关系数据库中的间隙阈值,则无需调整焊前的预压力值;
若所述间隙参数的数值大于所述关系数据库中的间隙阈值,则提高焊前的预压力值。
5.根据权利要求1所述的焊接质量控制方法,其特征在于,所述获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数的步骤,具体包括:
在焊接机构的焊接端增设膨胀位移传感器,利用所述膨胀位移传感器检测熔核的膨胀体积值。
6.根据权利要求5所述的焊接质量控制方法,其特征在于,所述基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数的步骤,具体包括:
若所述膨胀体积参数位于所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围内,则无需调整焊接参数;
若所述膨胀体积参数位于所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围外,则基于所述关系数据库调整焊接电流、焊接压力、电极压力、焊接时间、冷却时间、保持时间和脉冲数中的至少其中一项参数。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的焊接质量控制方法,其特征在于,所述获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数的步骤,具体包括:
利用激光测距装置对每个焊点的X轴方向和Y轴方向进行扫描,形成矩形扫描区域,对矩形扫描区域内的所有检测点进行高度测距并配合X轴方向的数值和Y轴方向的数值生成三维轮廓,基于三维轮廓计算出熔核处的凹坑深度、轮廓直径中的至少一项参数。
8.根据权利要求7所述的焊接质量控制方法,其特征在于,所述获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数的步骤,还包括:
利用超声波扫描装置沿焊点区域进行超声波扫描,基于超声波扫描的结果计算出熔核处的熔核直径、质量缺欠中的至少一项参数。
9.根据权利要求8所述的焊接质量控制方法,其特征在于,所述基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数的步骤,具体包括:
若所述熔核质量参数位于所述关系数据库中的熔核质量阈值的范围内,则无需进行后处理;
若所述熔核质量参数位于所述关系数据库中的熔核质量阈值的范围外,则对焊接处进行后处理加工。
10.一种焊接质量控制系统,其特征在于,包括:
数据库建立单元,用于建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库;
第一参数获取单元,与所述数据库建立单元电连接,用于获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数,并将所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值进行比较;
第一调整单元,与所述第一参数获取单元电连接,用于基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较,调整焊前的预压力值;
第二参数获取单元,与所述数据库建立单元电连接,用于获取焊接过程中焊点处熔核的膨胀体积参数,并将所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值进行比较;
第二调整单元,与所述第二参数获取单元电连接,用于基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较,调整焊中的焊接参数;
第三参数获取单元,与所述数据库建立单元电连接,用于获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数,并将所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值进行比较;
第三调整单元,与所述第三参数获取单元电连接,用于基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较,调整焊后的后处理参数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117340495A (zh) * 2023-12-05 2024-01-05 山东力乐包装股份有限公司 一种基于人工智能的设备质量控制系统

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