一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法
2023-06-16 23:46:11 2
一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法
【專利摘要】一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法，採用線型雷射器對焊縫表面的進行掃描，根據掃描所得到的數據通過計算得到焊縫堆高、凹陷、咬邊、錯邊等數值，根據該數值對焊縫的質量進行判別，實現對焊縫表面形貌質量的連續評判。本發明可快速檢測到焊縫表面的形貌，並進行快速的評價，確保酸連軋過程的連續和快速運行，防止帶鋼斷帶事故的發生。
【專利說明】一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及帶鋼表面檢測技術，特別涉及一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法。
【背景技術】
[0002]目前帶鋼焊縫的質量通常由現場的操作工肉眼判斷，這一判別方法明顯存在操作人員的經驗和判別標準上的缺陷，存在效率低和判別不準的問題。
[0003]Miebach公司推出的Q⑶S系統可實現焊縫形貌的自動檢測，該系統採用在線的CCD視頻觀測帶鋼表面的焊縫形貌，可及時給出焊縫表面的形貌圖，並給出焊縫凹陷和錯邊的曲線供操作人員判斷焊縫的質量，實現焊縫表面形貌的實時在線檢測，但該系統無法判斷嚴重影響焊縫抗斷裂能力的咬邊缺陷，判別標準上也存在不足。
[0004]中國專利申請號200810229989公開了 「一種基於線結構光的焊縫表面質量視覺傳感器」，利用該傳感器可得到焊縫表面的形貌，但該專利並未提及線型雷射器的具體參數，特別是掃描的頻率，並且該專利提及的技術並不具備對測試結果的分析功能。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法，快速檢測到焊縫表面的形貌，並進行快速的評價，確保酸洗和冷軋過程的連續和快速運行，防止帶鋼斷帶事故的發生。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是:
[0007]本發明採用線型雷射器對焊縫表面的進行掃描，根據掃描所得到的數據繪製出焊縫的表面形貌圖，同時根據所得到的掃描數據，通過計算得到焊縫堆高、凹陷、咬邊、錯邊等數值，根據該數值對焊縫的表面形貌質量進行判別，從而實現對焊縫表面形貌質量的連續評判。
[0008]在酸軋機組中，為保證軋機的連續運行，前行帶鋼和後行帶鋼需要採用焊接的方法將其連接在一起，焊縫的焊接質量是確保焊縫能夠順利通過軋機的先決條件，焊接中的焊接缺陷將直接導致焊縫在拉矯和軋機中斷裂，形成斷帶事故。帶鋼焊縫在進入到軋機前將承受多次的反覆彎曲，在反覆彎曲的過程中，焊縫中的應力集中部位會產生疲勞裂紋，這些裂紋的產生將直接降低焊縫的強度，影響焊縫表面應力集中嚴重程度的焊縫形貌缺陷有:焊縫堆高、焊縫凹陷、焊縫咬邊和焊縫錯邊。
[0009]具體地，本發明的一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法，採用線型雷射器掃描實時檢測焊縫表面的形貌數據，包括焊縫堆高、凹陷、咬邊、搭接，計算上述焊縫特徵值、統計特徵值最大部位和截面特徵，建立焊縫形貌評價標準，再實時檢測焊縫表面的形貌，得到焊縫表面形貌的特徵值，與焊縫形貌評價標準比對，從而實現焊縫表面質量的判定；其中:
[0010]a)堆高[0011]焊縫堆高表示焊縫高於母材的數值，堆高當量面積的計算公式為:
[0012]
【權利要求】
1.一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法，採用線型雷射器掃描實時檢測焊縫表面的形貌數據，檢測出焊縫堆高、凹陷、咬邊、搭接的焊縫缺陷，計算上述焊縫特徵值、統計特徵值最大部位和截面特徵，建立焊縫形貌評價標準，再實時檢測焊縫表面的形貌，得到焊縫表面形貌的特徵值，與焊縫形貌評價標準比對；其中: a)堆高 焊縫堆高表示焊縫高於母材的數值，堆高當量面積的計算公式為:
2.如權利要求1所述的帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法，其特徵是，線型雷射器對焊縫形貌的掃描，掃描寬度範圍在3~10mm，高度檢測範圍在50~150mm，檢測精度在0.001~0.005mm，檢測到的數據實時發送到上位工控機中，雷射器掃描頻率不低於30Hz。
3.如權利要求1所述的帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質量判定方法，其特徵是，採用包括線型雷射器、觸發開關、上位工控機，下位PC機，線型雷射器、觸發開關、上位工控機固定在焊機上，在檢測過程中隨焊機移動；上位工控機負責信號的採集和處理，將線型雷射器所採集到的數據進行過濾，收集焊縫及焊縫兩邊3_範圍內的數據，將該數據通過乙太網發送到下位PC機，由下位PC機對焊縫檢測數據進行分析；觸發開關用於控制線型雷射器的啟動和停止，當觸發開關檢測到帶鋼的邊緣時，線型雷射器開始工作並向上位工控機連續發送檢測數據，焊機結束後，觸發開關檢測到焊機離開帶鋼後，觸發開關通知上位工控機關閉線型雷射器，雷射器停止工作，觸發開關所發出的信號為脈衝信號。
【文檔編號】G01B11/24GK103542819SQ201210246506
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月17日 優先權日:2012年7月17日
【發明者】毛興, 潘紅良 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 華東理工大學