一種點焊在線檢測系統及檢測方法與流程
2023-10-25 11:19:32 4
本發明涉及檢測領域，特別涉及一種點焊在線檢測系統及檢測方法。
背景技術：
點焊是一種把焊件在接頭處接觸面上的個別點焊接起來的，高速、經濟的連接方法；它適於製造可以採用搭接、接頭不要求氣密、厚度小於3mm的衝壓、軋制的薄板構件；
現有點焊技術對鋼板或者鋁合金等進行焊接時，往往對焊接好之後的半成品，利用超聲波或鑿檢或目測等手段進行檢測，無法實現實時的焊接質量監控和過程控制，進而造成檢測效率低下以及焊接質量難以控制等問題。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本發明提供一種點焊在線檢測系統及檢測方法。本技術方案通過面陣探頭、超聲波模塊、主機和伺服器，使工作人員能夠確認目前焊頭正在焊接形成的焊點是否合格，實現了對焊接部位的點焊過程的實時監測，進而實現了焊機焊接工作的實時監測及過程管理，進而提高了點焊過程的質量控制能力，提高了焊點檢測效率和焊接質量；
同時，本技術方案還通過信號採集板、電壓數據線、電流數據線和同步數據線，採集焊點的位置信息，以及焊頭向工件輸出電壓的電壓值以及焊頭向工件輸出電流的電流值，並作為點焊過程質量評價的參考，提高了對焊接部位的點焊過程的檢測準確度，進一步的提高了焊點質量監測能力和生產效率；
本技術方案還基於點焊在線檢測系統提出了點焊在線檢測方法，實現了在線快速檢測正在焊接部位的焊點的效果，實現了對焊接部位的點焊過程的實時檢測，提高了焊點質量監測能力。
本發明中的一種點焊在線檢測系統，包括：焊機、面陣探頭、超聲波模塊、主機和伺服器；所述焊機具有焊頭，所述面陣探頭集成布置在所述焊機內部，所述面陣探頭固定在所述焊機內朝向所述焊頭的一側，所述超聲波模塊與所述面陣探頭連接，所述主機與所述超聲波模塊連接，所述伺服器與所述主機連接；
所述焊頭向所述工件輸出電壓或電流對工件進行點焊並形成焊點，所述超聲波模塊激發所述面陣探頭向所述焊頭在所述工件上的點焊位置輸出檢測超聲波，所述超聲波模塊還接收由所述點焊位置彈回的回彈超聲波。
上述方案中，還包括信號採集板、電壓數據線、電流數據線和同步數據線，所述信號採集板通過所述電壓數據線和電流數據線與所述焊頭連接，所述信號採集板通過所述電壓數據線採集所述焊頭向工件輸出電壓的電壓值，所述信號採集板通過所述電流數據線採集所述焊頭向工件輸出電流的電流值；
所述同步數據線的兩端分別連接所述焊頭和信號採集板，所述信號採集板通過所述同步數據線採集所述焊頭在所述工件上的點焊位置的位置信息。
上述方案中，所述信號採集板還與所述主機連接，所述信號採集板將所述電壓值、電流值以及所述位置信息傳送至所述主機。
上述方案中，所述伺服器包括管理模塊和資料庫模塊，所述管理模塊接收所述主機傳送的所述電壓值、電流值以及位置信息，並根據所述位置信息對所述焊頭在所述工件上的點焊位置定位；所述管理模塊還顯示所述電壓值、電流值；所述管理模塊還將所述電壓值、電流值、位置信息傳送至所述資料庫模塊進行保存。
上述方案中，所述超聲波模塊包括發射電路、接收電路和模數轉換器，所述發射電路具有多個發射通道；所述接收電路與所述模數轉換器連接，所述模數轉換器與所述主機連接；
所述發射電路與所述面陣探頭連接，並激發所述面陣探頭輸出檢測超聲波，所述檢測超聲波經所述焊頭在所述工件上的點焊位置彈回形成回彈超聲波；
所述接收電路接收回彈超聲波並傳送至所述模數轉換器，所述模數轉換器將所述回彈超聲波轉換成回彈信號後傳送至所述主機；所述管理模型通過所述主機接收所述回彈信號並轉換成波形圖。
上述方案中，所述焊機具有兩個焊頭，兩個所述焊頭對稱布置在所述焊機上，工件位於兩個所述焊頭之間，兩個所述焊頭向所述工件輸出電壓或電流對工件進行點焊；所述焊機為電阻焊機。
上述方案中，所述面陣探頭布置在所述兩個焊頭中的任一焊頭的側面。
上述方案中，所述面陣探頭具有兩個，兩個所述面陣探頭分別布置在所述兩個焊頭的側面。
一種點焊在線檢測方法，包括以下步驟：
S1：操作焊機使焊頭對工件輸出電壓或電流進行點焊，同時操作主機使所述主機控制超聲波模塊的發射電路激發焊機的面陣探頭輸出檢測超聲波；
S2：檢測超聲波經所述焊點彈回形成回彈超聲波，接收電路接收所述回彈超聲波，並經模數轉換器轉換成回彈信號，輸出至主機；
S3：在所述焊頭對工件輸出電壓或電流進行點焊的同時，操作主機使所述主機控制信號採集板通過同步數據線採集所述焊頭點焊位置的位置信息；
S4：在所述焊頭對工件輸出電壓或電流進行點焊的同時，操作主機使所述主機控制信號採集板通過電壓數據線採集所述焊頭向所述工件輸出電壓的電壓值；
S5：在所述焊頭對工件輸出電壓或電流進行點焊的同時，操作主機使所述主機控制信號採集板通過電流數據線採集所述焊頭向所述工件輸出電流的電流值；
S6：所述主機匯總所述回彈信號、位置信息、電壓值和電流值，並通過網線傳送至伺服器的管理模塊；
S7：所述管理模塊根據所述位置信息對所述焊頭的點焊位置進行定位，所述管理模塊將所述回彈信號轉換成波形圖並顯示，所述管理模塊還顯示電壓值和電流值；
S8：工作人員可根據所述管理模塊對所述焊頭的點焊位置的定位，確定焊點的位置，工作人員可根據所述波形圖，確認目前所述焊頭的點焊過程是否合格；工作人員還可根據所述電壓值和電流值，判斷所述焊頭向所述工件輸出的電壓或電流是否符合工藝要求，以輔助工作人員判斷所述焊頭的點焊過程是否合格；
S9：所述管理模塊將所述波形圖、位置信息、電壓值和電流值傳送至資料庫模塊用於保存；
S10：所述焊頭在所述工件上的點焊工作完成並形成焊點時，所述主機結束對所述回彈信號、位置信息、電壓值和電流值的採集工作。
上述方案中，在所述S8中，所述管理模塊還可設置有可調的電壓閾值和電流閾值；管理模塊將接收到的所述電壓值與所述電壓閾值比對，確定所述電壓值是否在所述電壓閾值規定的範圍內；管理模塊還將接收到的所述電流值與所述電流閾值比對，確定所述電流值是否在所述電流閾值規定的範圍內。
本發明的優點和有益效果在於：本發明提供一種點焊在線檢測系統及檢測方法，實現了對焊接部位的點焊過程的實時監測，進而實現了焊機焊接工作的實時監測及過程管理，進而提高了點焊過程的質量控制能力，提高了焊點檢測效率和焊接質量；
通過採集焊點的位置信息，以及焊頭向工件輸出電壓的電壓值以及焊頭向工件輸出電流的電流值，並作為點焊過程質量評價的參考，提高了對焊接部位的點焊過程的檢測準確度，進一步的提高了焊點質量監測能力和生產效率；
實現了在線快速檢測正在焊接部位的焊點的效果，實現了對焊接部位的點焊過程的實時檢測，提高了焊點質量監測能力。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明一種點焊在線檢測系統的結構示意框圖；
圖2為本發明一種點焊在線檢測系統中焊機的結構示意圖；
圖3為本發明一種點焊在線檢測方法的流程圖。
圖中：1、焊機 2、面陣探頭 3、超聲波模塊 4、主機
5、伺服器 6、信號採集板 7、電壓數據線 8、電流數據線
9、同步數據線 11、焊頭 31、發射電路 32、接收電路
33、模數轉換器 51、管理模塊 52、資料庫模塊
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
如圖1和圖2所示，一種點焊在線檢測系統，包括：焊機1、面陣探頭2、超聲波模塊3、主機4和伺服器5；焊機1具有焊頭11，面陣探頭2集成布置在焊機1內部，面陣探頭2固定在焊機1內朝向焊頭11的一側，超聲波模塊3與面陣探頭2連接，主機4與超聲波模塊3連接，伺服器5與主機4連接；
焊頭11向工件輸出電壓或電流對工件進行點焊並形成焊點，超聲波模塊3激發麵陣探頭2向焊頭11在工件上的點焊位置輸出檢測超聲波，超聲波模塊3還接收由點焊位置彈回的回彈超聲波。
上述技術方案的工作原理是：工作人員操作焊機1，使焊頭11向工件輸出電壓或電流對工件進行點焊，操作主機4，使主機4控制超聲波模塊3的發射電路31激發焊機1的面陣探頭2輸出檢測超聲波；檢測超聲波經焊頭11在工件上的點焊位置彈回形成回彈超聲波，接收電路32接收回彈超聲波，並經模數轉換器33轉換成回彈信號，輸出至主機4；主機4將回彈信號輸出至伺服器5，工作人員可通過伺服器5確認目前焊頭11的點焊過程是否合格，實現了對焊接部位的實時監測，進而實現了焊機1焊接工作的過程管理，提高了焊接質量。
優選的，點焊在線檢測系統還包括信號採集板6、電壓數據線7、電流數據線8和同步數據線9，信號採集板6通過電壓數據線7和電流數據線8與焊頭11連接，信號採集板6通過電壓數據線7採集焊頭11向工件輸出電壓的電壓值，信號採集板6通過電流數據線8採集焊頭11向工件輸出電流的電流值；
同步數據線9的兩端分別連接焊頭11和信號採集板6，信號採集板6通過同步數據線9採集焊頭11在工件上的點焊位置的位置信息。
進一步的，信號採集板6還與主機4連接，信號採集板6將電壓值、電流值以及位置信息傳送至主機4。
具體的，伺服器5包括管理模塊51和資料庫模塊52，管理模塊51接收主機4傳送的電壓值、電流值以及位置信息，並根據位置信息對焊頭11在工件上的點焊位置定位；管理模塊51還顯示電壓值、電流值；管理模塊51還將電壓值、電流值、位置信息傳送至資料庫模塊52進行保存。
通過採用焊頭11向工件輸出電壓的電壓值以及焊頭11向工件輸出電流的電流值，作為焊點質量評價的參考，提高了對焊接部位的焊點的檢測準確度，進一步的提高了焊點質量監測能力和生產效率。
具體的，超聲波模塊3包括發射電路31、接收電路32和模數轉換器33，發射電路31具有多個發射通道；接收電路32與模數轉換器33連接，模數轉換器33與主機4連接；
發射電路31與面陣探頭2連接，並激發麵陣探頭2輸出檢測超聲波，檢測超聲波經焊頭11在工件上的點焊位置彈回形成回彈超聲波；
接收電路32接收回彈超聲波並傳送至模數轉換器33，模數轉換器33將回彈超聲波轉換成回彈信號後傳送至主機4；管理模型通過主機4接收回彈信號並轉換成波形圖。
優選的，焊機1具有兩個焊頭11，兩個焊頭11對稱布置在焊機1上，工件位於兩個焊頭11之間，兩個焊頭11向工件輸出電壓或電流對工件進行點焊；焊機1為電阻焊機1。
可選的，面陣探頭2布置在兩個焊頭11中的任一焊頭11的側面。
可選的，面陣探頭2具有兩個，兩個面陣探頭2分別布置在兩個焊頭11的側面。
如圖3所示，一種點焊在線檢測方法，包括以下步驟：
S1：操作焊機1使焊頭11對工件輸出電壓或電流進行點焊，同時操作主機4使主機4控制超聲波模塊3的發射電路31激發焊機1的面陣探頭2輸出檢測超聲波；
S2：檢測超聲波經焊點彈回形成回彈超聲波，接收電路32接收回彈超聲波，並經模數轉換器33轉換成回彈信號，輸出至主機4；
S3：在焊頭11對工件輸出電壓或電流進行點焊的同時，操作主機4使主機4控制信號採集板6通過同步數據線9採集焊頭11點焊位置的位置信息；
S4：在焊頭11對工件輸出電壓或電流進行點焊的同時，操作主機4使主機4控制信號採集板6通過電壓數據線7採集焊頭11向工件輸出電壓的電壓值；
S5：在焊頭11對工件輸出電壓或電流進行點焊的同時，操作主機4使主機4控制信號採集板6通過電流數據線8採集焊頭11向工件輸出電流的電流值；
S6：主機4匯總回彈信號、位置信息、電壓值和電流值，並通過網線傳送至伺服器5的管理模塊51；
S7：管理模塊51根據位置信息對焊頭11的點焊位置進行定位，管理模塊51將回彈信號轉換成波形圖並顯示，管理模塊51還顯示電壓值和電流值；
S8：工作人員可根據管理模塊51對焊頭11的點焊位置的定位，確定焊點的位置，工作人員可根據波形圖，確認目前焊頭11的點焊過程是否合格；工作人員還可根據電壓值和電流值，判斷焊頭11向工件輸出的電壓或電流是否符合工藝要求，以輔助工作人員判斷焊頭11的點焊過程是否合格；
S9：管理模塊51將波形圖、位置信息、電壓值和電流值傳送至資料庫模塊52用於保存；
S10：焊頭11在工件上的點焊工作完成並形成焊點時，主機4結束對回彈信號、位置信息、電壓值和電流值的採集工作。
優選的，在S8中，管理模塊51還可設置有可調的電壓閾值和電流閾值；管理模塊51將接收到的電壓值與電壓閾值比對，確定電壓值是否在電壓閾值規定的範圍內；管理模塊51還將接收到的電流值與電流閾值比對，確定電流值是否在電流閾值規定的範圍內；實現了對焊接部位的焊點的自動檢測，提高了檢測效率和生產效率。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。