用于监控焊接质量的系统和方法与流程

allin2023-04-10  107



1.本发明属于焊接监测技术领域,涉及焊接质量监测处理技术,具体是用于监控焊接质量的系统和方法。


背景技术:

2.焊接质量检测是指对焊接成果的检测,目的是保证焊接结构的完整性、可靠性、安全性和使用性。除了对焊接技术和焊接工艺的要求以外,焊接质量检测也是焊接结构质量管理的重要一环。
3.现有的技术中,对于焊接成果的检测有多种方法方式,但是现有的手段都是属于国标或欧标,检测手段均需要经过切割,打磨等采样过程,检测速度慢,检测成本高,在生产过程中无法快速抽查反馈,缺少非标的快速检测方式。


技术实现要素:

4.针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供用于监控焊接质量的系统和方法。
5.本发明所要解决的技术问题为:现有的检测手段都是属于国标或欧标,检测手段均需要经过切割,打磨等采样过程,检测速度慢,检测成本高,在生产过程中无法快速抽查反馈。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:用于监控焊接质量的系统和方法,所述系统包括检测模块、焊接处理模块以及抽样补充模块,所述检测模块用于通过超声波对焊接产品的焊接处进行检测;
7.所述焊接处理模块包括超声处理单元、补充处理单元以及补充检测单元,所述超声处理单元用于对检测模块的检测结果进行处理;所述补充处理单元用于控制抽样补充模块进行补充检测操作;所述补充检测单元用于对超声处理单元和补充处理单元的处理结果进行综合处理得到调整后的超声检测结果;
8.所述抽样补充模块包括抗拉补充测试单元、抗压补充测试单元以及抗撞补充测试单元,所述抽样补充模块配置有抽样补充策略,所述抽样补充策略包括:首先选取一段焊接产品本体,再选取一段焊接后的焊接产品,且焊接后的焊接产品的焊接处位于中间位置,焊接产品本体与焊接后的焊接产品的选取长度相同,然后通过抗拉补充测试单元、抗压补充测试单元以及抗撞补充测试单元分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的焊接处进行抗拉测试、抗压测试以及抗撞测试。
9.进一步地,所述检测模块配置有超声检测策略,所述超声检测策略包括:采用垂直于焊接产品的焊接处的角度进行探测,获取第一时长内的第一组超声反射波,将上述探测位置设置为第一探测位置,将上述探测角度设置为第一探测角度;
10.继续以第一探测位置进行探测起点,然后以第一探测位置为圆心,朝第一方向进行转动,获取第一时长内的第二组超声反射波;
11.继续以第一探测位置进行探测起点,保持与焊接产品相同的距离,沿第一方向对
焊接产品进行环绕式的探测,获取第一时长内的第三组超声反射波。
12.进一步地,所述超声处理单元配置有超声处理策略,所述超声处理策略包括:以第一时长的时间长度作为横坐标,以超声反射波的信号波幅作为纵坐标制作反射波幅度图;
13.以第一超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第一超声反射波幅度图;以第二超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第二超声反射波幅度图;以第三超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第三超声反射波幅度图;
14.将第一超声反射波幅度图、第二超声反射波幅度图以及第三超声反射波幅度图中在第一横坐标长度中的波动幅度大于第一浮动阈值的线形设定为第一波动峰值图形;
15.将第二横坐标长度中出现大于等于三个第一波动峰值图形的线形设定为第二波动峰值图形;
16.将第三横坐标长度中出现大于等于三个第二波动峰值图形的线形设定为第三波动峰值图形;
17.分别获取第一超声反射波幅度图、第二超声反射波幅度图以及第三超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量;
18.将第一超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第一波动数量、第二波动数量以及第三波动数量;
19.将第二超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第四波动数量、第五波动数量以及第六波动数量;
20.将第三超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量;
21.将第一波动数量、第二波动数量以及第三波动数量代入到第一超声检测公式中求得第一超声检测值;将第四波动数量、第五波动数量以及第六波动数量代入到第二超声检测公式中求得第二超声检测值;将第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量代入到第三超声检测公式中求得第三超声检测值。
22.进一步地,所述第一超声检测公式配置为:pcs1=(ssc1
×
a1+ssc2
×
a2)
ssc3
;所述第二超声检测公式配置为:pcs2=(ssc4
×
b1+ssc5
×
b2)
ssc6
;所述第三超声检测公式配置为:pcs3=(ssc7
×
c1+ssc8
×
c2)
ssc9
;其中,pcs1为第一超声检测值,pcs2为第二超声检测值,pcs3为第三超声检测值,ssc1、ssc2、ssc3、ssc4、ssc5、ssc6、ssc7、ssc8以及ssc9分别为第一波动数量、第二波动数量、第三波动数量、第四波动数量、第五波动数量、第六波动数量、第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量,a1为第一波动数量转换系数,a2为第二波动数量转换系数,其中,a1和a2的取值在1至2之间,a1和a2的具体值根据第一波动峰值图形和第二波动峰值图形在第一超声检测中所占的比重来设定,b1为第四波动数量转换系数,b2为第五波动数量转换系数,其中,b1和b2的取值在1至2之间,b1和b2的具体值根据第一波动峰值图形和第二波动峰值图形在第二超声检测中所占的比重来设定,c1为第七波动数量转换系数,c2为第八波动数量转换系数,其中,c1和c2的取值在1至2之间,c1和c2的具体值根据第一波动峰值图形和第二波动峰值图形在第三超声检测中所占的比重来设定。
23.进一步地,所述抗拉补充测试单元配置有抗拉测试策略,所述抗拉测试策略包括:采用第一抗拉力度分别对焊接产品本体以及焊接产品的焊接处进行抗拉,并根据抗拉结果设定本体抗拉指数和焊接处抗拉指数,其中本体抗拉指数和焊接处抗拉指数在焊接产品本
体和焊接产品的焊接处出现断裂和无断裂时的设定值不同;
24.所述抗压补充测试单元配置有抗压测试策略,所述抗压测试策略包括:将焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端分别固定,然后第一抗压力度对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端进行抗压测试,保持第一抗压力度测试第一抗压时长,然后测量焊接产品本体的两端和焊接后的焊接产品的两端的距离,并分别设定为第一抗压距离和第二抗压距离;
25.所述抗撞补充测试单元配置有抗撞测试策略,所述抗撞测试策略包括:将焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端分别固定,然后以第一抗撞力度分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的中间位置进行抗撞,以第一抗撞力度抗撞第一时长后,然后测量焊接产品本体的两端和焊接后的焊接产品的两端的距离,并分别设定为第一抗撞距离和第二抗撞距离。
26.进一步地,所述补充处理单元配置有补充处理策略,所述补充处理策略包括:将本体抗拉指数、焊接处抗拉指数、第一抗压距离、第二抗压距离、第一抗撞距离以及第二抗撞距离代入到补充处理公式中求得补充处理值。
27.进一步地,所述补充处理公式配置为:pbc=(zhj-zbt)
×
k1+(swq1-swq2)
×
k2+(scj1-scj2)
×
k3。其中,pbc为补充处理值,zhj为本体抗拉指数,zbt为焊接处抗拉指数,k1为抗拉补充系数,swq1为第一抗压距离,swq2为第二抗压距离,k2为抗压补充系数,scj1为第一抗撞距离,scj2为第二抗撞距离,k3为抗撞补充系数,其中,k1、k2以及k3的取值均大于零,k1、k2以及k3的具体值根据抗拉、抗压以及抗撞测试在补充检测中所占的比重来设定。
28.进一步地,所述补充检测单元配置有补充检测策略,所述补充检测策略包括:将补充处理值和第一超声检测值、第二超声检测值以及第三超声检测值代入到补充检测公式中求得补充超声检测值;当补充超声检测值小于等于第一超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第一焊接等级;当补充超声检测值大于第一超声检测阈值且小于等于第二超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第二焊接等级;当补充超声检测值大于第二超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第三焊接等级,其中,第一超声检测阈值小于第二超声检测阈值,第一焊接等级的焊接质量优于第二焊接等级的焊接质量,第二焊接等级的焊接质量优于第三焊接等级的焊接质量。
29.进一步地,所述补充检测公式配置为:pbj=(pcs1+pcs2+pcs3)
pbc
;其中,pbj为补充超声检测值。
30.用于监控焊接质量的系统的方法,所述方法包括如下步骤:步骤s1,通过超声波对焊接产品的焊接处进行检测;
31.步骤s2,再选取一段焊接产品本体,再选取一段焊接后的焊接产品,且焊接后的焊接产品的焊接处位于中间位置,焊接产品本体与焊接后的焊接产品的选取长度相同,然后分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的焊接处进行抗拉测试、抗压测试以及抗撞测试;
32.步骤s3,对步骤s1和步骤s2的处理过程得到的检测结果进行综合处理得到调整后的超声检测结果。
33.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明首先通过超声波对焊接产品的焊接处进行检测;然后通过抗拉补充测试单元、抗压补充测试单元以及抗撞补充测试单元分
别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的焊接处进行抗拉测试、抗压测试以及抗撞测试;再通过补充检测单元能够对超声处理单元和补充处理单元的处理结果进行综合处理得到调整后的超声检测结果,从而将无损的超声波检测与具备破坏性的抽样检测进行结合,降低了检测的破坏成本和检测难度,提高了整体无损检测的效率以及无损检测的准确性。
附图说明
34.为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
35.图1为本发明的系统原理框图;
36.图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
37.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
38.请参阅图1,本发明提供一种用于监控焊接质量的系统,用于解决现有的检测手段都是属于国标或欧标,检测手段均需要经过切割,打磨等采样过程,检测速度慢,检测成本高,在生产过程中无法快速抽查反馈的问题,本发明降低了检测的破坏成本和检测难度,提高了整体无损检测的效率以及无损检测的准确性。
39.其中,所述系统包括检测模块、焊接处理模块以及抽样补充模块。
40.所述检测模块用于通过超声波对焊接产品的焊接处进行检测;当焊接处出现气孔、夹渣、未焊透、未熔合以及裂纹的问题是,其反馈出来的超声反射波的波动情况也会加剧,因此通过超声波的检测,能够反映出焊接质量,所述检测模块配置有超声检测策略,所述超声检测策略包括:采用垂直于焊接产品的焊接处的角度进行探测,获取第一时长内的第一组超声反射波,将上述探测位置设置为第一探测位置,将上述探测角度设置为第一探测角度;
41.继续以第一探测位置进行探测起点,然后以第一探测位置为圆心,朝第一方向进行转动,获取第一时长内的第二组超声反射波;继续以第一探测位置进行探测起点,保持与焊接产品相同的距离,沿第一方向对焊接产品进行环绕式的探测,获取第一时长内的第三组超声反射波,在改变超声波探测的角度和探测的位置的过程中,能够提高对焊接处的检测全面性。
42.所述抽样补充模块包括抗拉补充测试单元、抗压补充测试单元以及抗撞补充测试单元,抽样补充模块采用破坏性的检测方式,采取的也是抽样检测的方式进行,抽取的样本以实际产品的材质来设定,最少的样本即为一个,通过抽样补充模块的破坏性检测,能够作为超声波检测进行补充,方便后续大规模的采用超声波无损检测的方式,同时也能够提高检测对应的准确度。所述抽样补充模块配置有抽样补充策略,所述抽样补充策略包括:首先选取一段焊接产品本体,再选取一段焊接后的焊接产品,且焊接后的焊接产品的焊接处位于中间位置,焊接产品本体与焊接后的焊接产品的选取长度相同,然后通过抗拉补充测试单元、抗压补充测试单元以及抗撞补充测试单元分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品
的焊接处进行抗拉测试、抗压测试以及抗撞测试。
43.所述抗拉补充测试单元配置有抗拉测试策略,所述抗拉测试策略包括:采用第一抗拉力度分别对焊接产品本体以及焊接产品的焊接处进行抗拉,并根据抗拉结果设定本体抗拉指数和焊接处抗拉指数,其中本体抗拉指数和焊接处抗拉指数在焊接产品本体和焊接产品的焊接处出现断裂和无断裂时的设定值不同;焊接产品本体是从待检测的焊接产品中随机选取一端作为抽样测试的样本,焊接后的产品选取的长度与抽样的焊接产品一致,且焊接后的产品的焊接处需位于其中间位置。
44.所述抗压补充测试单元配置有抗压测试策略,所述抗压测试策略包括:将焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端分别固定,然后第一抗压力度对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端进行抗压测试,保持第一抗压力度测试第一抗压时长,然后测量焊接产品本体的两端和焊接后的焊接产品的两端的距离,并分别设定为第一抗压距离和第二抗压距离;
45.所述抗撞补充测试单元配置有抗撞测试策略,所述抗撞测试策略包括:将焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端分别固定,然后以第一抗撞力度分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的中间位置进行抗撞,以第一抗撞力度抗撞第一时长后,然后测量焊接产品本体的两端和焊接后的焊接产品的两端的距离,并分别设定为第一抗撞距离和第二抗撞距离。
46.所述焊接处理模块包括超声处理单元、补充处理单元以及补充检测单元。
47.所述超声处理单元用于对检测模块的检测结果进行处理;所述超声处理单元配置有超声处理策略,所述超声处理策略包括:以第一时长的时间长度作为横坐标,以超声反射波的信号波幅作为纵坐标制作反射波幅度图;以第一超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第一超声反射波幅度图;以第二超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第二超声反射波幅度图;以第三超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第三超声反射波幅度图;将第一超声反射波幅度图、第二超声反射波幅度图以及第三超声反射波幅度图中在第一横坐标长度中的波动幅度大于第一浮动阈值的线形设定为第一波动峰值图形;将第二横坐标长度中出现大于等于三个第一波动峰值图形的线形设定为第二波动峰值图形;将第三横坐标长度中出现大于等于三个第二波动峰值图形的线形设定为第三波动峰值图形;分别获取第一超声反射波幅度图、第二超声反射波幅度图以及第三超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量;将第一超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第一波动数量、第二波动数量以及第三波动数量;将第二超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第四波动数量、第五波动数量以及第六波动数量;将第三超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量;将第一波动数量、第二波动数量以及第三波动数量代入到第一超声检测公式中求得第一超声检测值;将第四波动数量、第五波动数量以及第六波动数量代入到第二超声检测公式中求得第二超声检测值;将第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量代入到第三超声检测公式中求得第三超声检测值;
48.所述第一超声检测公式配置为:pcs1=(ssc1
×
a1+ssc2
×
a2)
ssc3
;所述第二超声
检测公式配置为:pcs2=(ssc4
×
b1+ssc5
×
b2)
ssc6
;所述第三超声检测公式配置为:pcs3=(ssc7
×
c1+ssc8
×
c2)
ssc9
;其中,pcs1为第一超声检测值,pcs2为第二超声检测值,pcs3为第三超声检测值,ssc1、ssc2、ssc3、ssc4、ssc5、ssc6、ssc7、ssc8以及ssc9分别为第一波动数量、第二波动数量、第三波动数量、第四波动数量、第五波动数量、第六波动数量、第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量,a1为第一波动数量转换系数,a2为第二波动数量转换系数,其中,a1和a2的取值在1至2之间,a1和a2的具体值根据第一波动峰值图形和第二波动峰值图形在第一超声检测中所占的比重来设定,b1为第四波动数量转换系数,b2为第五波动数量转换系数,其中,b1和b2的取值在1至2之间,b1和b2的具体值根据第一波动峰值图形和第二波动峰值图形在第二超声检测中所占的比重来设定,c1为第七波动数量转换系数,c2为第八波动数量转换系数,其中,c1和c2的取值在1至2之间,c1和c2的具体值根据第一波动峰值图形和第二波动峰值图形在第三超声检测中所占的比重来设定,由对应的波动数量转换得到的超声检测值可以得到,无论是第一超声检测值、第二超声检测值还是第三超声检测值的数值越大表示检测得到的波动越大,因此对应的焊接质量也就越差。
49.所述补充处理单元用于控制抽样补充模块进行补充检测操作;所述补充处理单元配置有补充处理策略,所述补充处理策略包括:将本体抗拉指数、焊接处抗拉指数、第一抗压距离、第二抗压距离、第一抗撞距离以及第二抗撞距离代入到补充处理公式中求得补充处理值;所述补充处理公式配置为:pbc=(zhj-zbt)
×
k1+(swq1-swq2)
×
k2+(scj1-scj2)
×
k3。其中,pbc为补充处理值,zhj为本体抗拉指数,zbt为焊接处抗拉指数,k1为抗拉补充系数,swq1为第一抗压距离,swq2为第二抗压距离,k2为抗压补充系数,scj1为第一抗撞距离,scj2为第二抗撞距离,k3为抗撞补充系数,其中,k1、k2以及k3的取值均大于零,具体设定需要分别参考抗拉、抗压以及抗撞测试在补充检测中所占的比重来设定,在补充处理公式中可以看到都是用焊接产品本体的检测参数减去焊接后的焊接产品的检测参数,并且每个检测参数:抗拉指数、抗压距离以及抗撞距离的数值越大表明质量强度越好,因此可以得到补充处理值越大则焊接后的焊接产品的焊接质量越差。
50.所述补充检测单元用于对超声处理单元和补充处理单元的处理结果进行综合处理得到调整后的超声检测结果;所述补充检测单元配置有补充检测策略,所述补充检测策略包括:将补充处理值和第一超声检测值、第二超声检测值以及第三超声检测值代入到补充检测公式中求得补充超声检测值;所述补充检测公式配置为:pbj=(pcs1+pcs2+pcs3)
pbc
;其中,pbj为补充超声检测值。
51.当补充超声检测值小于等于第一超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第一焊接等级;当补充超声检测值大于第一超声检测阈值且小于等于第二超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第二焊接等级;当补充超声检测值大于第二超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第三焊接等级,由上述的检测公式和解释说明可以得到补充处理值、第一超声检测值、第二超声检测值以及第三超声检测值都与焊接质量成负相关的关系,因此根据补充检测公式可以得到pbj所表示的补充超声检测值越大则焊接质量越差,其中第二超声检测阈值大于第一超声检测阈值,第一超声检测阈值和第二超声检测阈值的划定参考具体的焊接产品的质量检测实验来划定,第一超声检测阈值和第二超声检测阈值用于对焊接质量等级进行划分,具体设定时参考不同焊接产品的材质来设定,由此可以得到,第一焊接等级的焊接质量优于第二焊接等级的焊接质量,第二焊接等级
的焊接质量优于第三焊接等级的焊接质量。
52.请参阅图2,本发明还提供一种用于监控焊接质量的方法,所述方法包括如下步骤:步骤s1,通过超声波对焊接产品的焊接处进行检测;采用垂直于焊接产品的焊接处的角度进行探测,获取第一时长内的第一组超声反射波,将上述探测位置设置为第一探测位置,将上述探测角度设置为第一探测角度;继续以第一探测位置进行探测起点,然后以第一探测位置为圆心,朝第一方向进行转动,获取第一时长内的第二组超声反射波;继续以第一探测位置进行探测起点,保持与焊接产品相同的距离,沿第一方向对焊接产品进行环绕式的探测,获取第一时长内的第三组超声反射波。
53.步骤s2,再选取一段焊接产品本体,再选取一段焊接后的焊接产品,且焊接后的焊接产品的焊接处位于中间位置,焊接产品本体与焊接后的焊接产品的选取长度相同,然后分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的焊接处进行抗拉测试、抗压测试以及抗撞测试;
54.采用第一抗拉力度分别对焊接产品本体以及焊接产品的焊接处进行抗拉,并根据抗拉结果设定本体抗拉指数和焊接处抗拉指数,其中本体抗拉指数和焊接处抗拉指数在焊接产品本体和焊接产品的焊接处出现断裂和无断裂时的设定值不同;
55.将焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端分别固定,然后第一抗压力度对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端进行抗压测试,保持第一抗压力度测试第一抗压时长,然后测量焊接产品本体的两端和焊接后的焊接产品的两端的距离,并分别设定为第一抗压距离和第二抗压距离;
56.将焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端分别固定,然后以第一抗撞力度分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的中间位置进行抗撞,以第一抗撞力度抗撞第一时长后,然后测量焊接产品本体的两端和焊接后的焊接产品的两端的距离,并分别设定为第一抗撞距离和第二抗撞距离。
57.步骤s3,对步骤s1和步骤s2的处理过程得到的检测结果进行综合处理得到调整后的超声检测结果;以第一时长的时间长度作为横坐标,以超声反射波的信号波幅作为纵坐标制作反射波幅度图;以第一超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第一超声反射波幅度图;以第二超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第二超声反射波幅度图;以第三超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第三超声反射波幅度图;将第一超声反射波幅度图、第二超声反射波幅度图以及第三超声反射波幅度图中在第一横坐标长度中的波动幅度大于第一浮动阈值的线形设定为第一波动峰值图形;将第二横坐标长度中出现大于等于三个第一波动峰值图形的线形设定为第二波动峰值图形;将第三横坐标长度中出现大于等于三个第二波动峰值图形的线形设定为第三波动峰值图形;分别获取第一超声反射波幅度图、第二超声反射波幅度图以及第三超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量;将第一超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第一波动数量、第二波动数量以及第三波动数量;将第二超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第四波动数量、第五波动数量以及第六波动数量;将第三超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量;
将第一波动数量、第二波动数量以及第三波动数量代入到第一超声检测公式中求得第一超声检测值;将第四波动数量、第五波动数量以及第六波动数量代入到第二超声检测公式中求得第二超声检测值;将第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量代入到第三超声检测公式中求得第三超声检测值;
58.将本体抗拉指数、焊接处抗拉指数、第一抗压距离、第二抗压距离、第一抗撞距离以及第二抗撞距离代入到补充处理公式中求得补充处理值;
59.将补充处理值和第一超声检测值、第二超声检测值以及第三超声检测值代入到补充检测公式中求得补充超声检测值;当补充超声检测值小于等于第一超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第一焊接等级;当补充超声检测值大于第一超声检测阈值且小于等于第二超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第二焊接等级;当补充超声检测值大于第二超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第三焊接等级。
60.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征:
1.用于监控焊接质量的系统和方法,其特征在于,所述系统包括检测模块、焊接处理模块以及抽样补充模块,所述检测模块用于通过超声波对焊接产品的焊接处进行检测;所述焊接处理模块包括超声处理单元、补充处理单元以及补充检测单元,所述超声处理单元用于对检测模块的检测结果进行处理;所述补充处理单元用于控制抽样补充模块进行补充检测操作;所述补充检测单元用于对超声处理单元和补充处理单元的处理结果进行综合处理得到调整后的超声检测结果;所述抽样补充模块包括抗拉补充测试单元、抗压补充测试单元以及抗撞补充测试单元,所述抽样补充模块配置有抽样补充策略,所述抽样补充策略包括:首先选取一段焊接产品本体,再选取一段焊接后的焊接产品,且焊接后的焊接产品的焊接处位于中间位置,焊接产品本体与焊接后的焊接产品的选取长度相同,然后通过抗拉补充测试单元、抗压补充测试单元以及抗撞补充测试单元分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的焊接处进行抗拉测试、抗压测试以及抗撞测试。2.根据权利要求1所述的用于监控焊接质量的系统,其特征在于,所述检测模块配置有超声检测策略,所述超声检测策略包括:采用垂直于焊接产品的焊接处的角度进行探测,获取第一时长内的第一组超声反射波,将上述探测位置设置为第一探测位置,将上述探测角度设置为第一探测角度;继续以第一探测位置进行探测起点,然后以第一探测位置为圆心,朝第一方向进行转动,获取第一时长内的第二组超声反射波;继续以第一探测位置进行探测起点,保持与焊接产品相同的距离,沿第一方向对焊接产品进行环绕式的探测,获取第一时长内的第三组超声反射波。3.根据权利要求2所述的用于监控焊接质量的系统,其特征在于,所述超声处理单元配置有超声处理策略,所述超声处理策略包括:以第一时长的时间长度作为横坐标,以超声反射波的信号波幅作为纵坐标制作反射波幅度图;以第一超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第一超声反射波幅度图;以第二超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第二超声反射波幅度图;以第三超声反射波为基础制作反射波幅度图,并设定为第三超声反射波幅度图;将第一超声反射波幅度图、第二超声反射波幅度图以及第三超声反射波幅度图中在第一横坐标长度中的波动幅度大于第一浮动阈值的线形设定为第一波动峰值图形;将第二横坐标长度中出现大于等于三个第一波动峰值图形的线形设定为第二波动峰值图形;将第三横坐标长度中出现大于等于三个第二波动峰值图形的线形设定为第三波动峰值图形;分别获取第一超声反射波幅度图、第二超声反射波幅度图以及第三超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量;将第一超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第一波动数量、第二波动数量以及第三波动数量;将第二超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰值图形的数量分别设定为第四波动数量、第五波动数量以及第六波动数量;将第三超声反射波幅度图中的第一波动峰值图形、第二波动峰值图形以及第三波动峰
值图形的数量分别设定为第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量;将第一波动数量、第二波动数量以及第三波动数量代入到第一超声检测公式中求得第一超声检测值;将第四波动数量、第五波动数量以及第六波动数量代入到第二超声检测公式中求得第二超声检测值;将第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量代入到第三超声检测公式中求得第三超声检测值。4.根据权利要求3所述的用于监控焊接质量的系统,其特征在于,所述第一超声检测公式配置为:pcs1=(ssc1
×
a1+ssc2
×
a2)
ssc3
;所述第二超声检测公式配置为:pcs2=(ssc4
×
b1+ssc5
×
b2)
ssc6
;所述第三超声检测公式配置为:pcs3=(ssc7
×
c1+ssc8
×
c2)
ssc9
;其中,pcs1为第一超声检测值,pcs2为第二超声检测值,pcs3为第三超声检测值,ssc1、ssc2、ssc3、ssc4、ssc5、ssc6、ssc7、ssc8以及ssc9分别为第一波动数量、第二波动数量、第三波动数量、第四波动数量、第五波动数量、第六波动数量、第七波动数量、第八波动数量以及第九波动数量,a1为第一波动数量转换系数,a2为第二波动数量转换系数,b1为第四波动数量转换系数,b2为第五波动数量转换系数,c1为第七波动数量转换系数,c2为第八波动数量转换系数。5.根据权利要求4所述的用于监控焊接质量的系统,其特征在于,所述抗拉补充测试单元配置有抗拉测试策略,所述抗拉测试策略包括:采用第一抗拉力度分别对焊接产品本体以及焊接产品的焊接处进行抗拉,并根据抗拉结果设定本体抗拉指数和焊接处抗拉指数,其中本体抗拉指数和焊接处抗拉指数在焊接产品本体和焊接产品的焊接处出现断裂和无断裂时的设定值不同;所述抗压补充测试单元配置有抗压测试策略,所述抗压测试策略包括:将焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端分别固定,然后第一抗压力度对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端进行抗压测试,保持第一抗压力度测试第一抗压时长,然后测量焊接产品本体的两端和焊接后的焊接产品的两端的距离,并分别设定为第一抗压距离和第二抗压距离;所述抗撞补充测试单元配置有抗撞测试策略,所述抗撞测试策略包括:将焊接产品本体和焊接后的焊接产品的两端分别固定,然后以第一抗撞力度分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的中间位置进行抗撞,以第一抗撞力度抗撞第一时长后,然后测量焊接产品本体的两端和焊接后的焊接产品的两端的距离,并分别设定为第一抗撞距离和第二抗撞距离。6.根据权利要求5所述的用于监控焊接质量的系统,其特征在于,所述补充处理单元配置有补充处理策略,所述补充处理策略包括:将本体抗拉指数、焊接处抗拉指数、第一抗压距离、第二抗压距离、第一抗撞距离以及第二抗撞距离代入到补充处理公式中求得补充处理值。7.根据权利要求6所述的用于监控焊接质量的系统,其特征在于,所述补充处理公式配置为:pbc=(zhj-zbt)
×
k1+(swq1-swq2)
×
k2+(scj1-scj2)
×
k3;其中,pbc为补充处理值,zhj为本体抗拉指数,zbt为焊接处抗拉指数,k1为抗拉补充系数,swq1为第一抗压距离,swq2为第二抗压距离,k2为抗压补充系数,scj1为第一抗撞距离,scj2为第二抗撞距离,k3为抗撞补充系数。8.根据权利要求7所述的用于监控焊接质量的系统,其特征在于,所述补充检测单元配
置有补充检测策略,所述补充检测策略包括:将补充处理值和第一超声检测值、第二超声检测值以及第三超声检测值代入到补充检测公式中求得补充超声检测值;当补充超声检测值小于等于第一超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第一焊接等级;当补充超声检测值大于第一超声检测阈值且小于等于第二超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第二焊接等级;当补充超声检测值大于第二超声检测阈值时,将该焊接产品的焊接质量划分为第三焊接等级,其中,第一超声检测阈值小于第二超声检测阈值,第一焊接等级的焊接质量优于第二焊接等级的焊接质量,第二焊接等级的焊接质量优于第三焊接等级的焊接质量。9.根据权利要求8所述的用于监控焊接质量的系统,其特征在于,所述补充检测公式配置为:pbj=(pcs1+pcs2+pcs3)
pbc
;其中,pbj为补充超声检测值。10.根据权利要求1-9任意一项所述的用于监控焊接质量的系统的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤s1,通过超声波对焊接产品的焊接处进行检测;步骤s2,再选取一段焊接产品本体,再选取一段焊接后的焊接产品,且焊接后的焊接产品的焊接处位于中间位置,焊接产品本体与焊接后的焊接产品的选取长度相同,然后分别对焊接产品本体和焊接后的焊接产品的焊接处进行抗拉测试、抗压测试以及抗撞测试;步骤s3,对步骤s1和步骤s2的处理过程得到的检测结果进行综合处理得到调整后的超声检测结果。

技术总结
本发明公开了用于监控焊接质量的系统和方法,属于焊接监测技术领域,用于解决现有的检测手段都是属于国标或欧标,检测手段均需要经过切割,打磨等采样过程,检测速度慢,检测成本高,在生产过程中无法快速抽查反馈的问题,所述系统包括检测模块、焊接处理模块以及抽样补充模块,所述检测模块用于通过超声波对焊接产品的焊接处进行检测;所述焊接处理模块包括超声处理单元、补充处理单元以及补充检测单元,所述超声处理单元用于对检测模块的检测结果进行处理,本发明降低了检测的破坏成本和检测难度,提高了整体无损检测的效率以及无损检测的准确性。测的准确性。测的准确性。


技术研发人员:杨肖如 王敌兵 黄成
受保护的技术使用者:无锡市力恩机械制造有限公司
技术研发日:2022.04.20
技术公布日:2022/7/5
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