[发明专利]一种实现带钢激光拼接焊缝检查自动判定与放行的方法

说明书

一种实现带钢激光拼接焊缝检查自动判定与放行的方法，属控制领域。其在激光焊机与焊缝质量检测装置之间，设置一个焊缝自动检查与放行控制模块；激光焊机焊接后，利用焊缝质量检测装置进行激光焊缝外观形貌的检测；通过焊缝自动检查与放行控制模块加以逻辑判断，选择不同的焊接参数调整对应措施，实现焊接过程中焊缝质量的准确检测以及焊接参数根据焊缝质量自动动态调整。其根据焊缝质量检测装置检测结果，实现焊接参数的自动调节，提高了焊缝质量的稳定性，焊缝断带率大大降低，提高冷轧产线的生产效率，减少了对操作人员技能水平的依赖性，有助于实现带钢激光拼接焊缝在冷连轧机组的稳定轧制。可广泛运用于各种激光焊机设备的焊接质量控制领域。

技术领域

本发明属于控制领域，尤其涉及一种用于带钢激光拼接焊缝质量的自动检测和判定方法。

背景技术

在冷轧连续生产工艺中，非常重要的一点就是将前行热轧带钢的末端与后续带钢的头部焊接起来形成焊缝，然后使其通过轧线，形成连续轧制，可大大提高生产效率。

此时，如果焊缝质量不良(其中，焊缝外观表面关键表征特性为焊透性、饱满度、搭接量)，则焊缝在通过轧制线时会出现断带，导致生产中断。

激光焊接技术因激光焊接质量高、无接触、深宽比大、变形小、焊接美观、而且焊缝的机械性能基本与母材一致，因此适于许多领域尤其是钢带板材的焊接。

目前，结合主要冷连轧激光焊机的生产控制情况，热轧板带钢激光拼接焊缝检测与放行均是通过人工把关控制的。

由于人工对焊缝质量的判定标准具有不唯一性，一旦不良焊缝放行流入机组，将会在机架内发生断带，甚至在酸洗段发生断带生产事故。

现有技术所存在的问题：

1)带钢激光拼接焊缝质量需要操作工人判定，焊缝判定放行的标准不唯一，且当前焊缝质量检测装置(QCDS，Quality Control Date System)只是一个检测装置，无法根据焊缝质量进行焊接参数的自动动态调整，导致不同班组焊缝断带次数差异很大；

2)带钢激光拼接焊缝无法自动判定放行，对操作人员技能水平的依赖性比较高，制约了冷连轧机组生产节奏。

公开日为2001年4月18日，公开号为CN 1291928A的中国发明专利申请，公开了一种对在对焊过程中通过激光器深层焊方式实现的焊接头进行焊缝检查的方法。包括：1)使用一个机械探针来扫描焊缝高度；2)使用一个光学测距仪来扫描焊缝高度；3)使用一个声学测距仪来扫描焊缝高度。

该技术方案是目前比较具有代表性的激光焊接焊缝检查方法，其核心内容在于通过机械探针或光学测距仪或声学测距仪来扫描焊缝高度，根据焊缝增高区来探测焊缝缺陷。此方法只是焊缝检测的方法，但不能解决本申请前面提到的检测出焊缝状态不满足放行要求后，如何实现焊接参数自动调整的问题。

授权公告日为2015年8月5日，授权公告号为CN 102791412 B的中国发明专利，公开了一种焊缝检查方法和焊缝检查装置。该焊缝检查装置包括测量钎焊丝的供给速度的供丝速度测量装置，和分析部，该分析部测量和分析与第一工件、第二工件和焊缝的表面有关的位置坐标数据，并执行在钎焊前测量第一形状数据的第一形状数据测量步骤、在钎焊后测量第二形状数据的第二形状数据测量步骤、基于第一和第二形状数据以及钎焊丝供给速度来计算特征量的预测值的特征量计算步骤以及通过基于特征量和焊喉厚度的实测值而形成的回归式来计算焊喉厚度的预测值的焊喉厚度计算步骤。

上述技术方案的方法主要还是通过检测钎焊过程的状态，最终确认焊缝质量，依然是一种焊缝检测装置与方法，还是不能解决本申请前面提到的检测出焊缝状态不满足放行要求后，如何实现焊接参数自动调整的问题。

发明内容