[实用新型]一种短周期螺柱焊焊点质量检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种短周期螺柱焊焊点质量检测装置，用于检测短周期拉弧螺柱焊焊点质量的装置。 

背景技术

近些年，螺柱焊，特别是短周期螺柱焊广泛应用于锅炉压力容器、钢结构、建筑桥梁和汽车制造，一辆普通轿车上约有100-200 个螺柱焊焊点。焊点质量直接关系到整体结构的安全，因此获得性能好、质量优的焊点就显得尤为重要。螺柱焊形核时间极短，且形核过程处于封闭状态无法直接观测。在实际生产过程中，受工件表面状态的变化、装配间隙和机械结构的扰动等因素就可能会造成喷溅、未完全熔合或未熔合等缺陷。对螺柱焊焊点质量的检验，往往采用抽查个别焊件进行外观检验或破坏性检测等传统检测方法，这些传统检测方法既不能保证整批焊件的质量合格，进行破坏性检测的焊件无法再正常使用造成了资源的浪费。因此研制一种实时的、无损的螺柱焊焊点检验技术和方法就显得尤为迫切。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种短周期螺柱焊焊点质量检测装置，该检测装置通过对短周期拉弧螺柱焊焊枪中添加一个位移传感装置，并对螺柱沿焊枪轴线方向的位移信息进行采集和分析，通过对位移信息中的一些特征点进行信息融合，可以准确、快速地判断出本次焊点的质量，并在焊点质量不合格的情况下给出提示，从而达到实时、无损监控整批焊件焊点质量的目的。 

为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：一种短周期螺柱焊焊点质量检测装置，包括枪身、枪嘴和开关，在枪嘴内设有螺柱夹和顶杆，枪身的一端空腔内设有弹簧，弹簧的外端通过连接板与挡块的后表面连接，挡块的前表面连接电磁机构，电磁机构通过连接轴与顶杆连接；在枪身内部，并垂直于挡块的后表面处设有位移传感器，位移传感器通过数据线与外部信息处理装置连接。 

该短周期螺柱焊焊点质量检测装置采用上述结构，能够实时的、无损的对整批此的焊件的螺柱焊焊点质量进行检测，使质量监控效率大大提高和并能有效防止不良焊件流出工厂，避免了传统检验方法的不全面、低效率性，并能节约由破坏性实验造成的资源浪费。 

附图说明

图1为短周期螺柱焊焊点质量检测装置的结构示意图。 

    图2为螺柱位移曲线中的关键特征量示意图。 

具体实施方式

如图1所示，一种短周期螺柱焊焊点质量检测装置，包括枪身1、枪嘴2和开关3，在枪嘴2内设有螺柱夹5和顶杆4，其特征在于：枪身1的一端空腔内设有弹簧10，弹簧10的外端通过连接板6与挡块7的后表面连接，挡块7的前表面连接电磁机构8，电磁机构8通过连接轴9与顶杆4连接；在枪身1内部，并垂直于挡块7的后表面处设有位移传感器11，位移传感器11通过数据线与外部信息处理装置连接。 

其工作原理为：螺柱焊一般分为四个阶段：焊枪接触工件、提升螺柱引弧、螺柱下落熔合、螺柱凝结拔枪。在提升螺柱引弧阶段，电弧产生的热量会使螺柱和工件部分金属熔化，熔化后的金属体积变大。螺柱下落后与工件互相融合，由于螺柱下落过程中的机械碰撞，螺柱必然反弹，融合的金属开始凝结。所以螺柱在焊枪轴线方向上的位移信息反映了螺柱与工件的融合、凝结过程。因此可以通过分析螺柱位移曲线的决定焊点质量的特征量，并通过对特征量的信息融合从而对焊点质量做出判断。通过大量实验，从螺柱位移曲线中提取了四个关键特征量，如图2所示。 

最高位移A：螺柱提升时尖端偏离工件表面的最高位移，为正值。 

最低位移B：螺柱下落时尖端偏离工件表面的最低位移，为负值。 

融合位移C：螺柱凝结后尖端偏离工件表面的位移，为负值。 

反弹位移D：螺柱凝结时尖端偏离最低位移的值，为正值。 

本实用新型的工作工程如下：当螺柱位移信息采集硬件装置按照上述连接方式连接好后，开启工业计算机，系统进行初始化，选择此次焊件的板厚和所用的螺柱的直径，系统会从库里调取相应板厚和螺柱直径的标准位移曲线，之后系统便开始采集数据，此时便可以进行螺柱焊焊接过程，在焊接过程中螺柱位移信息便通过变送器模块传输到数据采集模块，焊接过程完成后，系统便可以获取螺柱的位移信息，并将此位移信息在工业计算机的显示器上绘制出螺柱位移曲线。系统会分析所获取的位移信息，并提取出位移曲线中的最高位移、最低位移、融合位移、反弹位移等特征参量。系统把获取电极位移曲线跟从库里调取的标准位移曲线进行比对，并对最高位移、最低位移、融合位移、反弹位移等特征参量进行信息融合，从而判断此焊点是否达到要求：如果焊点质量达不到要求，便会立刻通知提示语模块对施焊人员进行提醒此焊点不合格，以便施焊人员挑选出此不合格焊点，保证螺柱焊焊点质量；如果焊点质量达到要求，便不会对施焊人员进行提醒，以便施焊人员进行下一次施焊。