RU2550673C2 - Device to assess quality of welded joint - Google Patents

Device to assess quality of welded joint Download PDF

Info

Publication number
RU2550673C2
RU2550673C2 RU2013113394/02A RU2013113394A RU2550673C2 RU 2550673 C2 RU2550673 C2 RU 2550673C2 RU 2013113394/02 A RU2013113394/02 A RU 2013113394/02A RU 2013113394 A RU2013113394 A RU 2013113394A RU 2550673 C2 RU2550673 C2 RU 2550673C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
weld
shape
output
constructing
unit
Prior art date
Application number
RU2013113394/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013113394A (en
Inventor
Виктор Владимирович Панков
Владимир Михайлович Букин
Сергей Викторович Панков
Павел Александрович Крючков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС"
Priority to RU2013113394/02A priority Critical patent/RU2550673C2/en
Publication of RU2013113394A publication Critical patent/RU2013113394A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2550673C2 publication Critical patent/RU2550673C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of welding, in particular, to a device for assessment of joint surface quality, and may be used in metering control of quality of welded joints produced by soldering or any available welding method, in process of formation of which there is a liquid phase of joint material crystallised in the field of gravity forces, assessment of quality of welding materials and welding equipment. The device additionally comprises a computing unit, where on the basis of values received from the reading device they detect borders of a welded joint in the direction transverse to the axis of the welded joint, detection of welded joint width, building of 2D image of the welded joint surface for each step of reading device movement, building 3D image of welded joint surface from the produced 2D images, detection of the shape of reference surface by normative values of height and width of the joint, comparison of produced 2D and 3D images of the welded joint surface with the shape of surface of the reference and detection of the value of welded joint surface shape deviation from the shape of the reference surface.
EFFECT: technical result consists in provision of qualitative assessment of welded joint surface, which results in increased accuracy of assessment.
5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при проведении измерительного контроля качества сварных швов, получаемых наплавкой пайкой или любым известным способом сварки, в процессе образования которых присутствует жидкая фаза материала шва, кристаллизующаяся в поле сил тяжести.The invention relates to the field of welding and can be used in measuring quality control of welds obtained by welding by soldering or by any known welding method, during the formation of which there is a liquid phase of the weld material that crystallizes in the field of gravity.

Известно устройство для контроля сварного шва, полученного при глубокой сварке стыкового соединения деталей из листового металла лазерным лучом (патент РФ №2194601 МПК В23К 26/02, опубл. 20.12.2002), содержащее располагаемое над сварным швом считывающее устройство, отличающееся тем, что оно имеет средство для непрерывного перемещения считывающего устройства вдоль сварного шва, при этом считывающее устройство оборудовано как дистанционное средство для измерения расстояния до поверхности сварного шва. Это устройство имеет детектор, выполненный для распознавания величины различий измеренных значений упомянутого расстояния порядка нескольких десятых долей миллиметра и содержит, по меньшей мере, один акустический дальномер. В процессе контроля данное устройство позволяет измерять размеры сварного шва только по высоте. Это устройство предназначено только для контроля шва сварного соединения, выполненного из листового металла встык посредством глубокой сварки лазерным лучом. Такие сварные швы имеют специфические дефекты, контролировать которые и предназначено данное устройство. Регистрация дефектов и оценка качества сварного шва производится устройством только путем непрерывного считывания высоты сварного шва вдоль стыкового соединения. Однако устройство, имеющее средство для непрерывного перемещения считывающего устройства лишь вдоль сварного шва, не позволяет объективно выполнить полную оценку качества поверхности сварного шва, полученного не лазерной сваркой. Не позволяет это устройство количественно оценивать качество поверхности сварных швов труб как снаружи, так и внутри, а также профильных (двутавр, уголки) и геометрически сложных сварных конструкций. Не может оценивать ширину и форму шва.A device is known for controlling a weld obtained by deep welding of a butt joint of sheet metal parts with a laser beam (RF patent No. 2194601 IPC V23K 26/02, publ. 12/20/2002), containing a reading device located above the weld, characterized in that it has means for continuously moving the reader along the weld, while the reader is equipped as a remote means for measuring the distance to the surface of the weld. This device has a detector made to recognize the magnitude of the differences in the measured values of the said distance of the order of several tenths of a millimeter and contains at least one acoustic range finder. In the control process, this device allows you to measure the dimensions of the weld only in height. This device is intended only for the control of a weld joint made of butt metal by means of deep laser beam welding. Such welds have specific defects, which this device is intended to control. Registration of defects and assessment of the quality of the weld is carried out by the device only by continuously reading the height of the weld along the butt joint. However, a device having means for continuously moving the reader only along the weld does not allow an objective assessment of the surface quality of the weld obtained by non-laser welding. This device does not allow to quantitatively evaluate the quality of the surface of pipe welds both outside and inside, as well as profile (I-beams, corners) and geometrically complex welded structures. Cannot evaluate the width and shape of the seam.

Наиболее близко к заявляемому решению «Устройство для контроля геометрических параметров сварных стыковых швов», описанное в патенте РФ №2205366 на изобретение, МПК7 G01B 17/00, опубл. 27.05.2003. В указанном изобретении для измерения геометрических параметров сварных стыковых швов используют шаблон, который выполнен в виде электронной схемы. В состав этой электронной схемы включен микропроцессор, вход которого связан с одним из выходов задающего генератора, а выход микропроцессора через цифроаналоговый преобразователь связан с одним из входов двухлучевой осциллографической трубки, при этом выход двухлучевой осциллографической трубки связан со входом блока управления разверткой по вертикали первого луча двухлучевой осциллографической трубки.Closest to the claimed solution "Device for monitoring the geometric parameters of welded butt joints" described in RF patent No. 2205366 for invention, IPC 7 G01B 17/00, publ. 05/27/2003. In this invention, to measure the geometric parameters of welded butt joints, a template is used, which is made in the form of an electronic circuit. The structure of this electronic circuit includes a microprocessor, the input of which is connected to one of the outputs of the master oscillator, and the output of the microprocessor through a digital-to-analog converter is connected to one of the inputs of the two-beam oscilloscope tube, while the output of the two-beam oscilloscope tube is connected to the input of the vertical scan unit of the first beam of the two-beam oscilloscope oscilloscope tube.

Работает устройство следующим образом. На подлежащий контролю участок сварного шва устанавливают короб из ферромагнитного материала с обмоткой на внешней поверхности и магнитной жидкостью, контактирующей с поверхностью сварного шва. Рабочей магнитной жидкостью является веретенное масло с дисперсным порошком окислов железа. С помощью шаблона задают нормативную геометрию сварного шва на экране осциллографической трубки. Запускают задающий генератор, который выдает управляющие сигналы для микропроцессора в электронной схеме шаблона и при этом одним из своих выходов связан с блоком управления разверткой по горизонтали обоих лучей двухлучевой осциллографической трубки. При запуске задающего генератора подают импульс на измерительный и установочные вибропреобразователи, которые установлены в контакте с магнитной жидкостью, размещенной в коробе, и с возможностью непосредственного контакта с поверхностью шва. Отклик, получаемый от измерительного вибропреобразователя, установленного на каретке с возможностью перемещения вдоль шва, и от установочных вибропреобразователей, жестко скрепленных с коробом, через схему усилительно-преобразующих устройств (блоки приема и обработки ультразвуковых зондирующих импульсов) подается в блок управления разверткой по вертикали второго луча двухлучевой осциллографической трубки (второй вход). Управление разверткой по горизонтали в двухлучевой осциллографической трубке осуществляют также от задающего генератора (третий вход). Измерение геометрических параметров сварных стыковых швов начинают с оснований шва. В момент подачи импульса на вибропреобразователи магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения на боковых поверхностях короба, замыкается по контуру: боковые и верхние стороны короба и магнитная жидкость. Угол регулирующего тиристора, через который от выпрямителя осуществляется питание обмотки возбуждения, уменьшается, что приводит к увеличению плотности магнитной жидкости для фиксации отраженных импульсов от сварного шва. С помощью системы управления регулирующим тиристором, уменьшают напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения, тем самым уменьшают плотность магнитной жидкости. Это дает возможность с помощью шагового двигателя перемещать каретку с установленным на ней измерительным вибропреобразователем. В момент перемещения каретки с вибропреобразователем, угол открытия регулирующего тиристора увеличивается, напряжение на обмотке возбуждения увеличивается, при этом увеличивается и плотность магнитной жидкости. Тем самым создаются наилучшие условия прохождения и отражения акустической волны, воспринимаемой вибропреобразователями. Измеренные параметры сравнивают с эталоном. В зависимости от задаваемой погрешности выдается информация о соблюдении заданных параметров и сведения о геометрии шва заносятся в память микропроцессора. На экране двулучевой осциллографической трубки наблюдают визуально отклонения измеряемых параметров от эталона. The device operates as follows. A duct made of ferromagnetic material with a winding on the outer surface and magnetic fluid in contact with the surface of the weld is installed on the section of the weld to be controlled. The working magnetic fluid is spindle oil with a dispersed powder of iron oxides. Using the template, the standard geometry of the weld is set on the screen of the oscillographic tube. A master oscillator is launched, which generates control signals for the microprocessor in the electronic circuitry of the template and is connected with one of its outputs to the control unit for the horizontal scanning of both rays of a two-beam oscilloscope tube. When the master oscillator is started, a pulse is applied to the measuring and installation vibration transducers, which are installed in contact with the magnetic fluid placed in the box, and with the possibility of direct contact with the surface of the seam. The response received from the measuring vibration transducer mounted on the carriage with the possibility of movement along the seam, and from the mounting vibration transducers rigidly fastened to the box, through the circuit of amplifying and converting devices (blocks for receiving and processing ultrasonic probe pulses) is fed to the vertical scanning unit of the second beam double-beam oscilloscope tube (second input). Horizontal sweep control in a two-beam oscilloscope tube is also carried out from the master oscillator (third input). The measurement of the geometric parameters of the welded butt joints begins with the base of the seam. At the time of applying a pulse to the vibration transducers, the magnetic flux generated by the field winding on the side surfaces of the box closes along the contour: the sides and top sides of the box and magnetic fluid. The angle of the regulating thyristor, through which the field winding is supplied from the rectifier, decreases, which leads to an increase in the density of the magnetic fluid for fixing the reflected pulses from the weld. Using the control system of the regulating thyristor, the voltage supplied to the field winding is reduced, thereby reducing the density of the magnetic fluid. This makes it possible to use a stepper motor to move the carriage with the measuring vibration transducer installed on it. At the moment of moving the carriage with the vibration transducer, the opening angle of the regulating thyristor increases, the voltage on the field winding increases, and the density of the magnetic fluid increases. This creates the best conditions for the passage and reflection of an acoustic wave perceived by vibration transducers. The measured parameters are compared with a reference. Depending on the specified error, information is provided on the observance of the specified parameters and information about the seam geometry is entered into the microprocessor's memory. On the screen of the two-beam oscillographic tube, the deviations of the measured parameters from the standard are visually observed.

В указанном изобретении описано устройство для измерения конкретных геометрических параметров сварных швов (высота, ширина, радиус перехода от наплавленного металла к основному) и определения соответствия этих геометрических параметров установленным нормативам. Однако данное устройство может быть реализовано только при контроле сварных швов в горизонтальном пространственном положении. Устройство громоздко, неудобно в эксплуатации, т.к. требует после каждого измерения сварного шва на определенном участке переустанавливать короб, герметизировать этот короб с рабочей жидкостью на сварном шве, чтобы предотвратить ее утечку. В случае утечки рабочей жидкости, являющейся пожароопасным продуктом, требуется удаление пролива, что приводит к дополнительным трудовым и временным затратам. Данное устройство по измеряемым геометрическим параметрам сварного шва (ширина, высота, радиус перехода) не позволяет количественно оценить качество поверхности сварного шва, так как не предусматривает количественных критериев оценки, не позволяет учитывать изменение формы поверхности шва, вызванное наличием дефектов, таких как поверхностные поры, свищи, поверхностные трещины, подрезы, отклонения и искривления оси сварного шва от его геометрического центра и т.п.The specified invention describes a device for measuring specific geometric parameters of welds (height, width, radius of transition from the weld metal to the base) and determining whether these geometric parameters meet the established standards. However, this device can be implemented only when controlling welds in a horizontal spatial position. The device is bulky, inconvenient to use, because after each measurement of the weld in a certain area, reinstall the duct, seal this duct with the working fluid on the weld to prevent leakage. In case of leakage of the working fluid, which is a fire hazardous product, spill removal is required, which leads to additional labor and time costs. This device according to the measured geometric parameters of the weld (width, height, transition radius) does not allow to quantify the quality of the surface of the weld, since it does not provide quantitative evaluation criteria, it does not allow to take into account the change in the shape of the surface of the weld caused by defects, such as surface pores, fistulas, surface cracks, undercuts, deviations and distortions of the axis of the weld from its geometric center, etc.

Не позволяет это устройство количественно оценивать качество поверхности сварных швов труб как снаружи, так и внутри, а также профильных (двутавр, уголки) и геометрически сложных сварных конструкций.This device does not allow to quantitatively evaluate the quality of the surface of pipe welds both outside and inside, as well as profile (I-beams, corners) and geometrically complex welded structures.

Техническим результатом заявляемого устройства является количественная оценка качества сварного шва по форме его поверхности. В том числе это устройство позволяет количественно оценивать качество поверхности сварных швов труб как снаружи, так и внутри, а также профильных (двутавр, уголки) и геометрически сложных сварных конструкций. Может оценивать ширину и форму шва.The technical result of the claimed device is a quantitative assessment of the quality of the weld according to the shape of its surface. Including this device, it is possible to quantitatively evaluate the quality of the surface of pipe welds both outside and inside, as well as profile (I-beams, corners) and geometrically complex welded structures. Can evaluate the width and shape of a seam.

Поставленный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство оценки качества сварного шва 8 по результатам измерения геометрических размеров поверхности сварного шва состоит из считывающего устройства содержащего модуль перемещения 1, шаговый электродвигатель 2, контроллер 3, позволяющий задавать шаг перемещения вдоль оси сварки лазерного датчика 4, оснащенного контроллером 5. Этот контроллер управляет параметрами развертки 7 лазерного луча 6 в поперечном оси сварного шва направлении. Ширина сканирующего луча в поперечном оси сварного шва направлении задается контроллером лазерного триангуляционного 2-D датчика. Сигналы от лазерного датчика и контроллера шагового электродвигателя поступают в запоминающее устройство, в котором происходит преобразование данных измерения высот поверхности сварного соединения 9 при каждом шаге перемещения считывающего устройства, в цифровые значения. На основе полученных значений осуществляется распознавание границ поперечного сечения сварного шва и определение ширины сварного шва. Построение двумерного изображения поверхности сварного шва при каждом шаге считывающего устройства, которое фактически является сечением выпуклости сварного шва для каждого шага считывающего устройства, производится в блоке построения цифровой копии поверхности сварного шва. Из полученных для каждого шага двумерных сечений в этом же блоке происходит построение трехмерного изображения поверхности сварного шва. В блоке количественной оценки соответствия формы поверхности сварного шва форме поверхности эталона происходит сравнение полученных двумерных и трехмерных изображений поверхности сварного шва с эталоном и по отклонению формы поверхности измеренного сварного шва от формы поверхности эталона количественно определяется качество поверхности сварного шва. Форма поверхности эталона определяется в блоке построения цифрового эталона сварного шва по нормативным значениям высоты и ширины шва с учетом физических свойств материала, применяемого для сварки. Количественное значение отклонения формы поверхности сварного шва от формы поверхности эталона в процентах или баллах выводятся на дисплей 12. В устройстве блок ввода исходных данных 14 одним выходом связан с блоком построения цифровой копии поверхности сварного шва 17, второй выход блока ввода исходных данных связан с блоком построения цифрового эталона сварного шва 19, третий выход связан с входом блока управления считывающим устройством 21, выходы которого связаны с входами контроллера 3 шагового электродвигателя 2 и входами контроллеров 5 датчиков 4, выходы контроллеров связаны с входами датчиков и шагового электродвигателя, второй выход каждого контроллера и выход блока построения цифровой копии поверхности сварного шва 17 связаны с входами запоминающего устройства 16, выход которого связан со вторым входом блока построения цифровой копии поверхности сварного шва, выходы блока построения цифрового эталона сварного шва 19 и блока построения цифровой копии поверхности сварного шва связаны с входами блока количественной оценки соответствия формы поверхности сварного шва форме поверхности эталона 18, один выход которого связан с входом запоминающего устройства, второй выход с блоком вывода результатов оценки качества поверхности сварного шва 20.The technical result is achieved by the fact that the proposed device for assessing the quality of the weld 8 according to the results of measuring the geometric dimensions of the surface of the weld consists of a reader containing a displacement module 1, a stepper motor 2, a controller 3, which allows you to set the displacement step along the axis of welding of a laser sensor 4 equipped with controller 5. This controller controls the scan parameters 7 of the laser beam 6 in the transverse axis of the weld direction. The width of the scanning beam in the transverse axis of the weld direction is set by the controller of the laser triangulation 2-D sensor. The signals from the laser sensor and the controller of the stepper motor are fed to a storage device in which the data of measuring the heights of the surface of the welded joint 9 at each step of moving the reader are converted into digital values. Based on the obtained values, the boundaries of the cross section of the weld are recognized and the width of the weld is determined. The construction of a two-dimensional image of the surface of the weld at each step of the reader, which is actually a section of the convexity of the weld for each step of the reader, is performed in the block for constructing a digital copy of the surface of the weld. From the two-dimensional sections obtained for each step in the same block, a three-dimensional image of the surface of the weld is constructed. In the unit for the quantitative assessment of the correspondence of the shape of the surface of the weld to the shape of the surface of the standard, the obtained two-dimensional and three-dimensional images of the surface of the weld are compared with the standard and the surface shape of the measured weld from the shape of the surface of the standard quantitatively determines the quality of the surface of the weld. The surface shape of the standard is determined in the block for constructing the digital standard of the weld according to the standard values of the height and width of the weld, taking into account the physical properties of the material used for welding. The quantitative value of the deviation of the shape of the surface of the weld from the shape of the surface of the standard in percent or points are displayed on the display 12. In the device, the input data input unit 14 is connected in one output to the digital copy construction unit of the weld surface 17, the second output of the input data input unit is connected to the construction unit digital standard of the weld 19, the third output is connected to the input of the control unit of the reader 21, the outputs of which are connected to the inputs of the controller 3 of the stepper motor 2 and the inputs of the controller 5 sensors 4, the outputs of the controllers are connected to the inputs of the sensors and the stepper motor, the second output of each controller and the output of the block for constructing a digital copy of the surface of the weld 17 are connected to the inputs of the storage device 16, the output of which is connected to the second input of the block for constructing a digital copy of the surface of the weld, outputs the unit for constructing a digital standard of the weld 19 and the unit for constructing a digital copy of the surface of the weld are connected to the inputs of the unit for quantifying the conformity of the shape of the surface of the weld form a reference surface 18, one output of which is connected with the input of the memory device, the second output unit to output the results of quality evaluation of the weld 20.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет количественно определять качество сварного шва по форме его поверхности.Thus, the proposed device allows you to quantify the quality of the weld according to the shape of its surface.

Схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1.A diagram of the proposed device is shown in FIG. one.

На фиг. 2 представлен пример устройства предназначенного для оценки качества поверхности сварного шва при проверке квалификации сварщиков, проверке качества сварочного оборудования и качества сварочных материалов.In FIG. 2 shows an example of a device designed to assess the quality of the surface of a weld when checking the qualifications of welders, checking the quality of welding equipment and the quality of welding materials.

Устройство состоит из смонтированных на столе 13 двух считывающих устройств 15. Наличие в столе отверстия 10 позволяет одновременно проводить сканирование как облицовочной, так и корневой поверхности сварного шва 8. Устройство работает следующим образом. На рабочий стол 13 с отверстием 10 устанавливается сварное соединение 9. Нормативные данные сварного шва и параметры проведения сканирования сварного шва вводят в блок ввода исходных данных 14, после чего считывающие устройства 15 начинают одновременное сканирование облицовочной и корневой поверхностей сварного шва 8 сварного соединения 9. Каждое считывающие устройство состоит из модуля перемещения 1, шагового электродвигателя 2 контроллера 3, позволяющего задавать шаг перемещения вдоль оси сварки лазерного датчика 4, оснащенного контроллером 5. Контроллер 5 управляет параметрами развертки 7 лазерного луча 6 в поперечном оси сварного шва направлении. Сигналы от лазерного датчика 4 и контроллера шагового электродвигателя 3 поступают в блок запоминающего устройства 16, в котором происходит преобразование данных измерения высот поверхности сварного соединения 9 при каждом шаге перемещения считывающего устройства 15 в цифровые значения. На основе полученных значений осуществляется распознавание границ поперечного сечения сварного шва и определение ширины сварного шва. Построение двумерного изображения поверхности сварного шва при каждом шаге считывающего устройства производится в блоке построения цифровой копии поверхности сварного шва 17, которое фактически является сечением выпуклости сварного шва для каждого шага считывающего устройства при сканировании. Из полученных для каждого шага сканирования двумерных сечений в этом же блоке происходит построение трехмерного изображения поверхности сварного шва 8. В блоке количественной оценки соответствия формы поверхности сварного шва форме поверхности эталона 18 происходит сравнение полученных двумерных и трехмерных изображений поверхности сварного шва с эталонной формой поверхности и по отклонению формы измеренного сварного шва от формы поверхности эталона количественно определяется качество поверхности сварного шва. Форма поверхности эталона определяется в блоке построения цифрового эталона сварного шва 19 по нормативным значениям высоты и ширины шва с учетом физических свойств материалов, применяемых для сварки. Все блоки скомпонованы в одном корпусе 11. Количественное значение отклонения формы поверхности сварного шва от формы поверхности эталона в процентах или баллах через блок вывода результатов оценки качества поверхности сварного шва 20 выводятся на дисплей 12. Вся полученная информация о сварном шве сохраняется в цифровом формате в запоминающем устройстве. На фиг. 3 приведено визуальное сравнение с эталоном двумерного изображения поверхности сварного шва при одном шаге сканирования. На фиг. 4 приведен фрагмент трехмерного изображения поверхности сварного шва.The device consists of two readers 15 mounted on the table 13. The presence of a hole 10 in the table allows simultaneous scanning of both the facing and root surfaces of the weld 8. The device operates as follows. A weld joint 9 is installed on the desktop 13 with the hole 10. The normative data of the weld and the parameters for scanning the weld are entered into the input data unit 14, after which the readers 15 start scanning the facing and root surfaces of the weld 8 of the weld joint 8. Each the reading device consists of a movement module 1, a stepper motor 2 of the controller 3, which allows you to set the movement step along the welding axis of the laser sensor 4, equipped with a controller ohm 5. The controller 5 controls the scanning parameters of the laser beam 6, 7 in the transverse direction of the weld axis. The signals from the laser sensor 4 and the controller of the stepper motor 3 are fed to the storage unit 16, in which the measurement data of the heights of the surface of the welded joint 9 are converted at each step of the movement of the reading device 15 into digital values. Based on the obtained values, the boundaries of the cross section of the weld are recognized and the width of the weld is determined. The construction of a two-dimensional image of the surface of the weld at each step of the reader is performed in the block for constructing a digital copy of the surface of the weld 17, which is actually a section of the convexity of the weld for each step of the reader during scanning. From the two-dimensional sections obtained for each scanning step in the same block, a three-dimensional image of the surface of the weld is constructed 8. In the quantitative assessment block of the correspondence of the shape of the surface of the weld to the surface of the standard 18, the two-dimensional and three-dimensional images of the surface of the weld are compared with the reference surface and the deviation of the shape of the measured weld from the shape of the surface of the standard quantitatively determines the quality of the surface of the weld. The shape of the surface of the standard is determined in the block for constructing the digital standard of the weld 19 according to the standard values of the height and width of the weld, taking into account the physical properties of the materials used for welding. All blocks are arranged in one housing 11. The quantitative value of the deviation of the shape of the surface of the weld from the shape of the surface of the standard in percent or points through the output unit for evaluating the quality of the surface of the weld 20 are displayed on display 12. All received information about the weld is stored in digital format in a memory device. In FIG. Figure 3 shows a visual comparison with the standard two-dimensional image of the surface of the weld at one scan step. In FIG. 4 shows a fragment of a three-dimensional image of the surface of the weld.

По полученным данным объективно определяется качество поверхности сварного шва.According to the data obtained, the surface quality of the weld is objectively determined.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении необходимой совокупности условий, при использовании заявляемого изобретения:Thus, the above information indicates the fulfillment of the necessary set of conditions when using the claimed invention:

устройство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, позволяет количественно оценить качество сварного шва по форме его поверхности.a device embodying the claimed invention in its implementation, allows you to quantify the quality of the weld according to the shape of its surface.

для заявляемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the methods and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;

средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.means embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию ″промышленная применимость″ по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of ″ industrial applicability ″ under applicable law.

Claims (5)

1. Устройство для определения качества поверхности сварного шва, содержащее считывающее устройство, блок построения цифрового эталона поверхности сварного шва и запоминающее устройство, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым считывающим устройством, блоком управления считывающими устройствами, блоком построения цифровой копии поверхности сварного шва, блоком ввода исходных данных и блоком вывода результатов оценки качества поверхности сварного шва, причем одно считывающее устройство предназначено для сканирования облицовочной поверхности сварного шва, а второе - для сканирования его корневой поверхности, и каждое из считывающих устройств содержит модуль перемещения с шаговым двигателем и контроллером, задающим шаг перемещения считывающего устройства вдоль оси сварного шва, и лазерный датчик с контроллером, при этом блок ввода исходных данных одним выходом связан с входом блока построения цифровой копии поверхности сварного шва, вторым выходом - с входом блока построения цифрового эталона поверхности сварного шва и третьим выходом - с входом блока управления считывающими устройствами, выходы которого связаны с входами контроллеров шаговых электродвигателей и входами контроллеров лазерных датчиков, выходы контроллеров лазерных датчиков связаны с входами лазерных датчиков и шаговых электродвигателей, второй выход каждого контроллера и выход блока построения цифровой копии поверхности сварного шва связаны с входами запоминающего устройства, выход которого связан со вторым входом блока построения цифровой копии поверхности сварного шва, выходы блока построения цифрового эталона поверхности сварного шва и блока построения цифровой копии поверхности сварного шва связаны с входами блока количественной оценки соответствия формы поверхности сварного шва форме поверхности эталона, один выход которого связан с входом запоминающего устройства, а второй выход с блоком вывода результатов оценки качества поверхности сварного шва.1. A device for determining the quality of the surface of the weld, containing a reader, a unit for constructing a digital standard of the surface of the weld and a storage device, characterized in that it is additionally equipped with a second reader, a control unit for readers, a unit for constructing a digital copy of the surface of the weld, block input data and the output unit for evaluating the quality of the surface of the weld, and one reader is designed to scan facing surface of the weld, and the second for scanning its root surface, and each of the reading devices contains a moving module with a stepper motor and a controller that sets the step for moving the reading device along the axis of the weld, and a laser sensor with a controller, while the input data input unit one output is connected to the input of the block for constructing a digital copy of the surface of the weld, the second output is to the input of the block for constructing a digital standard of the surface of the weld and the third output is to and control of reading devices, the outputs of which are connected to the inputs of the stepper motor controllers and the inputs of the laser sensor controllers, the outputs of the laser sensors controllers are connected to the inputs of the laser sensors and stepper motors, the second output of each controller and the output of the block for constructing a digital copy of the weld surface are connected to the inputs of the storage device , the output of which is connected to the second input of the block for constructing a digital copy of the surface of the weld, the outputs of the block for constructing a digital this the surface of the weld and the unit for constructing a digital copy of the surface of the weld are connected to the inputs of the unit for quantifying the correspondence of the shape of the surface of the weld to the shape of the surface of the standard, one output of which is connected to the input of the storage device, and the second output with the output of the results of the assessment of the quality of the surface of the weld 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лазерный датчик одного из считывающих устройств выполнен с возможностью сканирования облицовочной поверхности сварного шва и лазерный датчик другого считывающего устройства с возможностью сканирования корневой поверхности сварного шва.2. The device according to p. 1, characterized in that the laser sensor of one of the readers is configured to scan the facing surface of the weld and the laser sensor of another reader with the ability to scan the root surface of the weld. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый из лазерных датчиков выполнен в виде триангуляционного 2-D датчика, а его контроллер выполнен с возможностью задания ширины сканирующего луча в поперечном оси сварного шва направлении.3. The device according to p. 1, characterized in that each of the laser sensors is made in the form of a triangulated 2-D sensor, and its controller is configured to set the width of the scanning beam in the transverse axis of the weld direction. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок построения цифровой копии поверхности сварного шва выполнен с возможностью преобразования данных, полученных через запоминающее устройство от контроллеров и датчиков считывающих устройств в двумерное изображение линии поверхности цифровой копии сварного шва, суммирования двумерных изображений в каждом шаге и создания трехмерной копии поверхности сварного шва.4. The device according to claim 1, characterized in that the unit for constructing a digital copy of the surface of the weld is made with the possibility of converting the data received through the storage device from the controllers and sensors of the reading devices into a two-dimensional image of the surface line of the digital copy of the weld, summing two-dimensional images in each step and create a three-dimensional copy of the surface of the weld. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок количественной оценки соответствия формы поверхности сварного шва форме поверхности эталона выполнен с возможностью оценки соответствия формы поверхности сварного шва форме поверхности эталона по длине сварного шва. 5. The device according to p. 1, characterized in that the unit for quantifying the conformity of the shape of the surface of the weld to the shape of the surface of the reference is made with the possibility of assessing the conformity of the shape of the surface of the weld to the shape of the reference along the length of the weld.
RU2013113394/02A 2013-03-25 2013-03-25 Device to assess quality of welded joint RU2550673C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113394/02A RU2550673C2 (en) 2013-03-25 2013-03-25 Device to assess quality of welded joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113394/02A RU2550673C2 (en) 2013-03-25 2013-03-25 Device to assess quality of welded joint

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013113394A RU2013113394A (en) 2014-09-27
RU2550673C2 true RU2550673C2 (en) 2015-05-10

Family

ID=51656482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013113394/02A RU2550673C2 (en) 2013-03-25 2013-03-25 Device to assess quality of welded joint

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2550673C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644617C2 (en) * 2016-06-21 2018-02-13 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС" Mobile scanner for determining of quality of weld surface
RU2748861C1 (en) * 2020-10-23 2021-06-01 Закрытое Акционерное Общество "Чебоксарское Предприятие "Сеспель" (ЗАО "Чебоксарское Предприятие "Сеспель") Method for visual and measuring non-destructive quality control of welded joint, mainly obtained by friction-mixing welding method, and device for its implementation
RU2763708C1 (en) * 2020-11-13 2021-12-30 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС" Method for tracking and ranking the qualification of welders

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU373612A1 (en) * 1971-06-07 1973-03-12 Авторы изобретени ULTRASONIC METHOD OF CONTROL OF ROUGHNESS OF SURFACE OF PRODUCTS
GB2105466A (en) * 1981-09-09 1983-03-23 Mannesmann Ag Measuring the deburring contour in longitudinal seam welded pipes
RU2194601C2 (en) * 1998-03-02 2002-12-20 Эльпатроник АГ Method for controlling welded joint
RU2205366C1 (en) * 2002-01-25 2003-05-27 Дальневосточный государственный технический университет Device for checking geometric parameters of butt weldes
EP0963540B1 (en) * 1997-12-19 2006-03-08 Bernard Siu System and method for laser ultrasonic bond integrity evaluation
RU2312745C2 (en) * 2002-04-05 2007-12-20 Вольво Аэро Корпорейшн Method and apparatus for inspecting welding zone, system and method for controlling welding process
US20090287427A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Lockheed Martin Corporation Vision system and method for mapping of ultrasonic data into cad space

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU373612A1 (en) * 1971-06-07 1973-03-12 Авторы изобретени ULTRASONIC METHOD OF CONTROL OF ROUGHNESS OF SURFACE OF PRODUCTS
GB2105466A (en) * 1981-09-09 1983-03-23 Mannesmann Ag Measuring the deburring contour in longitudinal seam welded pipes
EP0963540B1 (en) * 1997-12-19 2006-03-08 Bernard Siu System and method for laser ultrasonic bond integrity evaluation
RU2194601C2 (en) * 1998-03-02 2002-12-20 Эльпатроник АГ Method for controlling welded joint
RU2205366C1 (en) * 2002-01-25 2003-05-27 Дальневосточный государственный технический университет Device for checking geometric parameters of butt weldes
RU2312745C2 (en) * 2002-04-05 2007-12-20 Вольво Аэро Корпорейшн Method and apparatus for inspecting welding zone, system and method for controlling welding process
US20090287427A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Lockheed Martin Corporation Vision system and method for mapping of ultrasonic data into cad space

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644617C2 (en) * 2016-06-21 2018-02-13 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС" Mobile scanner for determining of quality of weld surface
RU2748861C1 (en) * 2020-10-23 2021-06-01 Закрытое Акционерное Общество "Чебоксарское Предприятие "Сеспель" (ЗАО "Чебоксарское Предприятие "Сеспель") Method for visual and measuring non-destructive quality control of welded joint, mainly obtained by friction-mixing welding method, and device for its implementation
RU2763708C1 (en) * 2020-11-13 2021-12-30 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХМАШСЕРВИС" Method for tracking and ranking the qualification of welders

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013113394A (en) 2014-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Measurement and defect detection of the weld bead based on online vision inspection
CN103293224B (en) Ultrasonic phased array detection method of steel box beam U-rib angle welding seam
US8365602B2 (en) Weld seam tracking system using phased array ultrasonic devices
US10761066B2 (en) Micro-resolution ultrasonic nondestructive imaging method
JP2017037082A (en) Sensor device and residual stress measurement system having the same
CN105021142B (en) The measuring method and equipment therefor of a kind of laser lap weld width
CN106382884A (en) Point light source welding seam scanning detection method
CN104501750B (en) A kind of method of ultrasonic phase array measurement U rib weld penetrations
WO2016050095A1 (en) Slag thickness detection and slag adding prediction method and system
RU2550673C2 (en) Device to assess quality of welded joint
RU94714U1 (en) NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF OBJECTS
JP4111902B2 (en) Automatic inspection system
KR101921685B1 (en) Apparatus for inspecting defect and mehtod for inspecting defect using the same
Na et al. Nondestructive evaluation method for standardization of fused filament fabrication based additive manufacturing
Vasilev et al. Feed forward control of welding process parameters through on-line ultrasonic thickness measurement
RU2550979C2 (en) Weld surface quality control procedure
KR101698746B1 (en) Phased Array Ultrasonic Testing Device And Testing Method Using Thereof
JPH11326287A (en) Method for judging molten solid of weld part with using ultrasonic flaw detection apparatus
RU2709177C1 (en) Method of determining shape of weld seam surface standard
KR101867704B1 (en) Ultrasonic testing apparatus
RU2748861C1 (en) Method for visual and measuring non-destructive quality control of welded joint, mainly obtained by friction-mixing welding method, and device for its implementation
RU2644617C2 (en) Mobile scanner for determining of quality of weld surface
Garašić et al. Sensors and their classification in the fusion welding technology
JP7198450B2 (en) METHOD FOR DETECTING SHAPE OF JOINT PORTION OF JOINTED MEMBER, QUALITY CONTROL METHOD FOR JOINTED MEMBER USING THE SAME, AND DEVICE THEREOF
JP2006138672A (en) Method of and device for ultrasonic inspection