CN207051231U - 焊缝检测设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焊缝检测设备及系统。所述焊缝检测设备包括工作台、三轴伺服机构与检测机构；所述三轴伺服机构安装于所述工作台上；所述检测机构包括焊缝检测组件与控制器，所述焊缝检测组件包括移动臂、直流脉冲电源、阻抗测量件、直流探针、直流压紧件、第一检测探针与第二检测探针，所述移动臂连接于所述三轴伺服机构上，所述直流脉冲电源与所述阻抗测量件相互间隔地设置于所述移动臂上。所述焊缝检测设备的适用范围较广。

Description

焊缝检测设备及系统

技术领域

本实用新型涉及一种焊缝检测设备及系统。

背景技术

对于零部件经连续焊接后形成的焊缝的检测方法，目前业界主要采用射线探伤、超声探伤、渗透探伤、磁性探伤等方法。然而，以上几种焊缝检测方法采用的焊缝检测设备由于自身结构的限制，不能适应由多种不同焊接方法形成的多种形状的焊缝的检测。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种适用范围较广的焊缝检测设备及系统。

一种焊缝检测设备，包括工作台、三轴伺服机构与检测机构；所述三轴伺服机构安装于所述工作台上；所述检测机构包括焊缝检测组件与控制器，所述焊缝检测组件包括移动臂、直流脉冲电源、阻抗测量件、直流探针、直流压紧件、第一检测探针与第二检测探针，所述移动臂连接于所述三轴伺服机构上，所述直流脉冲电源与所述阻抗测量件相互间隔地设置于所述移动臂上，所述直流探针及所述直流压紧件均所述直流脉冲电源电性连接，用于给焊缝的相对两侧施加脉冲直流电，所述第一检测探针与所述第二检测探针均位于所述直流探针与所述直流压紧件之间，所述第一检测探针及所述第二检测探针均与所述阻抗测量件电性连接，所述阻抗测量件用于测量并获取焊缝各处的阻抗值，所述控制器与所述阻抗测量件电性连接，用于根据所述阻抗测量件获取的多个阻抗值形成的曲线图与标准曲线图进行比较，以判断焊缝质量。

在其中一个实施方式中，所述焊缝检测组件还包括单轴运动平台，所述单轴运动平台滑动地设置于所述三轴伺服机构上，所述移动臂安装于所述单轴运动平台上。

在其中一个实施方式中，所述定位组件还包括连接臂与转动片，所述连接臂连接于所述三轴伺服机构上，所述转动片连接于所述连接臂上，所述转动片上开设有弧形移动槽，所述光源滑动地卡设于所述弧形移动槽内。

在其中一个实施方式中，所述直流压紧件包括压紧块与连接柱，所述压紧块滑动地设置于所述移动臂上，所述连接柱凸设于所述压紧块上并与所述直流脉冲电源的负极电性连接。

在其中一个实施方式中，所述阻抗测量件为微电阻测试仪。

在其中一个实施方式中，所述第一检测探针与所述直流探针均滑动地设置于所述移动臂上，所述第一检测探针为移动式探针，用于沿焊缝移动或滚动以配合所述第二检测探针获取同一焊缝不同位置处的阻抗值。

在其中一个实施方式中，还包括工件放置台，所述工件放置台邻近所述工作台设置，所述工件放置台上形成有工件支撑台面。

在其中一个实施方式中，所述工件支撑台面上形成第一焊件放置区、第二焊件放置区以及位于所述第一焊件放置区及所述第二焊件放置区之间的焊缝区。

在其中一个实施方式中，所述第一焊接放置区与所述第二焊接放置区分别为第一电池配件槽与第二电池配件槽。

在其中一个实施方式中，所述直流探针与所述第一检测探针均对准所述第一焊件放置区，所述直流压紧件与所述第二检测探针均对准所述第二焊件放置区，所述第一检测探针与所述第二检测探针分别邻近所述焊缝区的相对两侧边缘。

在其中一个实施方式中，所述第一检测探针包括多个并排设置的第一检测子探针，所述第二检测探针包括多个并排设置的第二检测子探针，所述多个第一检测子探针的位置与所述多个第二检测子探针的位置一一对应，所述多个第一检测子探针与所述多个第二检测子探针均为固定式探针，用于共同获取同一焊缝不同位置处的阻抗值。

在其中一个实施方式中，所述直流探针包括多个并排设置的直流子探针，所述多个直流子探针的位置与所述多个第一检测子探针的位置一一对应。

在其中一个实施方式中，所述控制器内设置有拟合模块与比较模块，所述拟合模块与所述阻抗测量件电性连接，所述比较模块与所述拟合模块电性连接，所述拟合模块用于根据所述阻抗测量件获取的多个阻抗值形成拟合曲线图，所述比较模块用于将所述拟合曲线图与所述标准曲线图进行比较，以判断焊缝质量。

在其中一个实施方式中，所述检测机构还包括定位组件，所述定位组件包括CCD摄像头与光源，所述CCD摄像头与所述光源均连接于所述三轴伺服机构上。

一种焊缝检测系统，包括输送设备以及如上任一项的焊缝检测设备，所述输送设备邻近所述焊缝检测设备设置。

在其中一个实施方式中，所述输送设备为电池输送设备。

在其中一个实施方式中，所述控制器为上位机控制器，用于读取所述阻抗测量件的测得的阻抗值并进行数据分析和判断。

由于所述焊缝检测设备包括三轴伺服机构，因此可以利用所述三轴伺服机构带动所述检测机构在三维空间内运动，进而对直线型焊缝、圆弧型焊缝、指定函数曲线轨迹型焊缝等各种形状的焊缝进行检测，使得其应用范围较广。由于通过利用所述第一检测探针与所述第二检测探针测量焊缝边缘各处的阻抗值，即可判断焊缝的质量，使得所述焊缝检测设备能够适应由多种不同焊接方法形成的多种形状的焊缝的检测，使得所述焊缝检测设备的适用范围更广。

附图说明

图1为一实施例的焊缝检测设备的立体示意图。

图2为图1所示焊缝检测设备的侧视图。

图3为图1中III处的局部放大图。

图4为图2中IV处的局部放大图。

图5为一实施例的控制器的模块示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型涉及一种焊缝检测设备。例如，所述焊缝检测设备包括工作台、三轴伺服机构与检测机构；所述三轴伺服机构安装于所述工作台上。例如，所述检测机构包括焊缝检测组件与控制器，所述焊缝检测组件包括移动臂、直流脉冲电源、阻抗测量件、直流探针、直流压紧件、第一检测探针与第二检测探针，所述移动臂连接于所述三轴伺服机构上。例如，所述直流脉冲电源与所述阻抗测量件相互间隔地设置于所述移动臂上，所述直流探针及所述直流压紧件均所述直流脉冲电源电性连接，用于给焊缝的相对两侧施加脉冲直流电，所述第一检测探针与所述第二检测探针均位于所述直流探针与所述直流压紧件之间。例如，所述第一检测探针及所述第二检测探针均与所述阻抗测量件电性连接，所述阻抗测量件用于测量并获取焊缝各处的阻抗值，所述控制器与所述阻抗测量件电性连接。例如，用于根据所述阻抗测量件获取的多个阻抗值形成的曲线图与标准曲线图进行比较，以判断焊缝质量。

请参阅图1及图2，一种焊缝检测设备100，包括工作台10、三轴伺服机构30、检测机构50与控制器70(见图5)。所述三轴伺服机构安装于所述工作台上，用于驱动所述检测机构于三维空间内移动；所述检测机构包括焊缝检测组件53，所述定位组件安装于所述三轴伺服机构上。请一并参阅图3及图4，所述焊缝检测组件包括移动臂531、直流脉冲电源、阻抗测量件533(见图5)、直流探针534、直流压紧件535、第一检测探针536与第二检测探针537，所述移动臂连接于所述三轴伺服机构上，所述直流脉冲电源与所述阻抗测量件相互间隔地设置于所述移动臂上。所述直流探针及所述直流压紧件均所述直流脉冲电源电性连接，用于给焊缝的相对两侧施加脉冲直流电。例如，所述直流探针与所述直流脉冲电源的正极电性连接，所述直流压紧件与所述直流脉冲电源的负极电性连接。例如，所述直流探针与所述直流压紧件分别抵压于焊接在一起的两个工件。所述第一检测探针与所述第二检测探针均位于所述直流探针与所述直流压紧件之间。所述第一检测探针及所述第二检测探针均与所述阻抗测量件电性连接。例如，所述第一检测探针与所述阻抗测量件的正极电性连接，所述第二检测探针与所述阻抗测量件的负极电性连接。其中，所述第一检测探针与所述第二检测探针分别用于抵压于焊缝的相对两侧边缘，所述第一检测探针与所述直流探针通过沿焊缝的轨迹移动，以连续测试焊缝的多个位置的多个阻抗值数据。通过对所测阻抗值进行分析，根据所测焊缝的阻抗值的突变状况来分析判断焊缝是否完好。具体地，例如，所述阻抗测量件用于测量并获取焊缝各处的阻抗值，所述控制器与所述阻抗测量件电性连接，用于根据所述阻抗测量件获取的多个阻抗值形成的曲线图与标准曲线图进行比较，以判断焊缝质量。

由于所述焊缝检测设备包括三轴伺服机构，因此可以利用所述三轴伺服机构带动所述检测机构在三维空间内运动，进而对直线型焊缝、圆弧型焊缝、指定函数曲线轨迹型焊缝等各种形状的焊缝进行检测，使得其应用范围较广。由于通过利用所述第一检测探针与所述第二检测探针测量焊缝边缘各处的阻抗值，即可判断焊缝的质量，使得所述焊缝检测设备能够适应由多种不同焊接方法形成的多种形状的焊缝的检测，使得所述焊缝检测设备的适用范围更广。

例如，为了便于精准定位，所述检测机构还包括定位组件，所述定位组件包括CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)摄像头511与光源513，所述摄像头与所述光源均连接于所述三轴伺服机构上。所述光源用于对焊接工件进行照明，所述摄像头用于对工件进行摄像定位。针对不同产品的焊缝，所述CCD摄像头能够对产品进行检测定位，使得所述第一检测探针与所述第二检测探针接触焊缝两侧边缘的位置保持一致，从而减少阻抗测量时的误差。另外，所述焊缝检测设备还适用于新能源电池行业上焊接工序后的焊缝检测。例如，所述控制器为上位机控制器，用于读取所述阻抗测量件的测得的阻抗值并进行数据分析和判断。

例如，为了便于移动所述直流探针、直流压紧件、第一检测探针与第二检测探针，所述焊缝检测组件还包括单轴运动平台538，所述单轴运动平台滑动地设置于所述三轴伺服机构上，所述移动臂安装于所述单轴运动平台上。所述定位组件还包括连接臂515与转动片516，所述连接臂连接于所述三轴伺服机构上，所述转动片连接于所述连接臂上，所述转动片上开设有弧形移动槽5161，所述光源滑动地卡设于所述弧形移动槽内。由于所述焊缝检测组件还包括单轴运动平台，因此可以利用所述单轴运动平台带动所述直流探针、直流压紧件、第一检测探针与第二检测探针的移动，从而便于使所述第一检测探针与第二检测探针检测处焊缝的多个位置的阻抗值。例如，所述第一检测探针与所述直流探针均滑动地设置于所述移动臂上，从而方便所述第一检测探针与所述直流探针的移动。例如，所述第一检测探针为移动式探针，用于沿焊缝移动或滚动以配合所述第二检测探针获取同一焊缝不同位置处的阻抗值。

例如，为了便于获得焊缝的多个位置的阻抗值，所述直流压紧件包括压紧块5351与连接柱5353，所述压紧块滑动地设置于所述移动臂上，所述连接柱凸设于所述压紧块上并与所述直流脉冲电源的负极电性连接。所述阻抗测量件为微电阻测试仪。所述焊缝检测设备还包括工件放置台60，所述工件放置台邻近所述工作台设置，所述工件放置台上形成有工件支撑台面61。所述工件支撑台面上形成第一焊件放置区611、第二焊件放置区612以及位于所述第一焊件放置区及所述第二焊件放置区之间的焊缝区613。所述直流探针与所述第一检测探针均对准所述第一焊件放置区，所述直流压紧件与所述第二检测探针均对准所述第二焊件放置区，所述第一检测探针与所述第二检测探针分别邻近所述焊缝区的相对两侧边缘。所述第一检测探针包括多个并排设置的第一检测子探针，所述第二检测探针包括多个并排设置的第二检测子探针，所述多个第一检测子探针的位置与所述多个第二检测子探针的位置一一对应。所述多个第一检测子探针与所述多个第二检测子探针均为固定式探针，用于获取同一焊缝不同位置处的阻抗值。所述直流探针包括多个并排设置的直流子探针，所述多个直流子探针的位置与所述多个第一检测子探针的位置一一对应。由于所述第一检测探针包括多个第一检测子探针，所述第二检测探针包括多个第二检测子探针，因此可以在不移动所述第一检测探针与所述第二检测探针的情况下，利用所述多个第一检测子探针和所述多个第二检测子探针检测处焊缝的多个位置的阻抗值，方便了对焊缝的检测。

例如，为了方便装设定位电池，所述第一焊接放置区与所述第二焊接放置区分别为第一电池配件槽与第二电池配件槽，从而可以利用所述第一电池配件槽与第二电池配件槽定位电池，以利于后续焊接。

例如，本实用新型还提供一种焊缝检测系统。所述焊缝检测系统包括输送设备以及焊缝检测设备，所述输送设备邻近所述焊缝检测设备设置。一种焊缝检测设备，包括工作台、三轴伺服机构与检测机构；所述三轴伺服机构安装于所述工作台上。例如，所述检测机构包括定位组件与焊缝检测组件，所述定位组件包括CCD摄像头与光源，所述CCD摄像头与所述光源均连接于所述三轴伺服机构上。例如，所述焊缝检测组件包括移动臂、直流脉冲电源、阻抗测量件、直流探针、直流压紧件、第一检测探针与第二检测探针，所述移动臂连接于所述三轴伺服机构上。例如，所述直流脉冲电源与所述阻抗测量件相互间隔地设置于所述移动臂上，所述直流探针与所述直流脉冲电源的正极电性连接，所述直流压紧件与所述直流脉冲电源的负极电性连接。例如，所述第一检测探针与所述第二检测探针均位于所述直流探针与所述直流压紧件之间，所述第一检测探针与所述阻抗测量件的正极电性连接，所述第二检测探针与所述阻抗测量件的负极电性连接。例如，所述输送设备邻近所述工作台设置，所述输送设备为电池输送设备，所述控制器为上位机控制器，用于读取所述阻抗测量件的测得的阻抗值并进行数据分析和判断。

请一并参阅图5，例如，为了便于判断焊缝质量，所述控制器70内设置有拟合模块71与比较模块72，所述拟合模块与所述阻抗测量件电性连接，所述比较模块与所述拟合模块电性连接，所述拟合模块用于根据所述阻抗测量件获取的多个阻抗值形成拟合曲线图，所述比较模块用于将所述拟合曲线图与所述标准曲线图进行比较，以判断焊缝质量。

例如，现阶段国内对于零部件经连续焊接后焊缝检测方法主要为射线探伤、超声探伤、渗透探伤、磁性探伤等，以上几种方法存在成本高、应用范围窄、显示缺陷等问题。本设备应用于焊缝检测可有效解决以上产生的问题。

焊缝检测设备主要由四部分组成，分别为支撑工作台(即工作台)、待检测工件放置台(即工件放置台)、三轴伺服运动平台(即三轴伺服机构)、焊缝检测组件(即检测机构)、阻抗值检测(即阻抗测量件)及分析系统。三轴伺服运动平台可实现检测机构在一定三维空间内运动控制，可实现伺服平台范围内不同轨迹的焊缝检测，包含直线型焊缝、圆弧型焊缝、曲线轨迹型焊缝。焊缝检测组件由单轴运动平台、CCD定位系统、光源、检测探针及结构件组成；针对不同的产品通过CCD检测定位，保证探针每次接触焊缝两边的位置保持一致，从而减少阻抗测量时的误差。通过改变检测探针的检测位置，待检测焊缝的类型可为平焊、对接焊、搭接焊、角焊等。

例如，所述焊缝检测设备的检测方式和原理具体如下：

(1)在焊缝两边安装两组探针，在两组探针上施加一个恒定的直流脉冲电源，其中一组探针固定位置不变，另一组探针沿着焊缝边沿从焊缝起点移动到终点，在移动过程中通过微电阻测试仪连续检测焊缝阻抗值，根据连续检测出来的阻抗值以及数值的突变状况来分析判断焊缝是否完好。

(2)在焊缝两边安装两排探针，探针位置固定不变，同时通上恒定的直流脉冲电源，通过微电阻测试仪同时检测出焊缝的多个阻抗值。根据检测的多个阻抗值以及数值的突变状况来分析判断焊缝是否完好。焊缝类型可以为：直线型焊缝，圆弧形型焊缝，圆形焊缝，曲线型焊缝。

例如，所述焊缝检测设备的优势具体如下：

1、焊缝检测组件在伺服运动平台或者机器手的运动控制下，可实现直线型焊缝、圆弧型焊缝、指定函数曲线轨迹型焊缝的质量检测；2、此设备可以适应于不同焊接方法的焊缝检测；3、此设备特别适用于新能源电池行业上焊接工序后的焊缝检测。

焊缝检测原理：在焊缝两侧加直流脉冲电源，同时用微电阻测试仪检测焊缝两侧不同位置的阻抗值变化来判断焊缝质量。适用的焊缝类型：直线焊缝，圆形焊缝，曲线焊缝。焊缝数据获取方式：1、一个检测探针不动，另一个检测探针通过移动或者滚动的方式获取同一条焊缝不同位置的N组数据。2、通过多组探针同时检测同一条焊缝不同位置获取N组数据。焊缝质量判断方法：通过以上方式获得的N组数据生成曲线图和标准曲线图进行比较，从而判断焊缝的质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种焊缝检测设备，其特征在于，包括工作台、三轴伺服机构与检测机构；

所述三轴伺服机构安装于所述工作台上；

所述检测机构包括焊缝检测组件与控制器，所述焊缝检测组件包括移动臂、直流脉冲电源、阻抗测量件、直流探针、直流压紧件、第一检测探针与第二检测探针，所述移动臂连接于所述三轴伺服机构上，所述直流脉冲电源与所述阻抗测量件相互间隔地设置于所述移动臂上，所述直流探针及所述直流压紧件均所述直流脉冲电源电性连接，且用于给焊缝的相对两侧施加脉冲直流电，所述第一检测探针与所述第二检测探针均位于所述直流探针与所述直流压紧件之间，所述第一检测探针及所述第二检测探针均与所述阻抗测量件电性连接，所述阻抗测量件用于测量并获取焊缝各处的阻抗值，所述控制器与所述阻抗测量件电性连接，用于根据所述阻抗测量件获取的多个阻抗值形成的曲线图与标准曲线图进行比较，以判断焊缝质量。

2.根据权利要求1所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述焊缝检测组件还包括单轴运动平台，所述单轴运动平台滑动地设置于所述三轴伺服机构上，所述移动臂安装于所述单轴运动平台上。

3.根据权利要求2所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述定位组件还包括连接臂与转动片，所述连接臂连接于所述三轴伺服机构上，所述转动片连接于所述连接臂上，所述转动片上开设有弧形移动槽，所述光源滑动地卡设于所述弧形移动槽内。

4.根据权利要求1所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述直流压紧件包括压紧块与连接柱，所述压紧块滑动地设置于所述移动臂上，所述连接柱凸设于所述压紧块上并与所述直流脉冲电源的负极电性连接。

5.根据权利要求1所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述阻抗测量件为微电阻测试仪。

6.根据权利要求1所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述第一检测探针与所述直流探针均滑动地设置于所述移动臂上，所述第一检测探针为移动式探针，用于沿焊缝移动或滚动以配合所述第二检测探针获取同一焊缝不同位置处的阻抗值。

7.根据权利要求1所述的焊缝检测设备，其特征在于，还包括工件放置台，所述工件放置台邻近所述工作台设置，所述工件放置台上形成有工件支撑台面。

8.根据权利要求7所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述工件支撑台面上形成第一焊件放置区、第二焊件放置区以及位于所述第一焊件放置区及所述第二焊件放置区之间的焊缝区。

9.根据权利要求7所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述第一焊接放置区与所述第二焊接放置区分别为第一电池配件槽与第二电池配件槽。

10.根据权利要求7所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述直流探针与所述第一检测探针均对准所述第一焊件放置区，所述直流压紧件与所述第二检测探针均对准所述第二焊件放置区，所述第一检测探针与所述第二检测探针分别邻近所述焊缝区的相对两侧边缘。

11.根据权利要求1所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述第一检测探针包括多个并排设置的第一检测子探针，所述第二检测探针包括多个并排设置的第二检测子探针，所述多个第一检测子探针的位置与所述多个第二检测子探针的位置一一对应，所述多个第一检测子探针与所述多个第二检测子探针均为固定式探针，用于共同获取同一焊缝不同位置处的阻抗值。

12.根据权利要求11所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述直流探针包括多个并排设置的直流子探针，所述多个直流子探针的位置与所述多个第一检测子探针的位置一一对应。

13.根据权利要求1所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述控制器内设置有拟合模块与比较模块，所述拟合模块与所述阻抗测量件电性连接，所述比较模块与所述拟合模块电性连接，所述拟合模块用于根据所述阻抗测量件获取的多个阻抗值形成拟合曲线图，所述比较模块用于将所述拟合曲线图与所述标准曲线图进行比较，以判断焊缝质量。

14.根据权利要求1所述的焊缝检测设备，其特征在于，所述检测机构还包括定位组件，所述定位组件包括CCD摄像头与光源，所述CCD摄像头与所述光源均连接于所述三轴伺服机构上。

15.一种焊缝检测系统，其特征在于，包括输送设备以及如权利要求1至14中任一项的焊缝检测设备，所述输送设备邻近所述焊缝检测设备设置。

16.根据权利要求15所述的焊缝检测系统，其特征在于，所述输送设备为电池输送设备。

17.根据权利要求15所述的焊缝检测系统，其特征在于，所述控制器为上位机控制器，用于读取所述阻抗测量件的测得的阻抗值并进行数据分析和判断。