[发明专利]一种提高窄搭接焊机焊缝质量的方法及装置

权利要求书

1.一种提高窄搭接焊机焊缝质量的方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)温度探头对焊缝自动跟踪的控制

将测温驱动模块(7)安装在下焊轮(8)前端，靠近焊接处，测温驱动模块(7)包括步进电机、位移传感器、测温探头(15)及探头支架(13)，位移传感器检测测温探头竖直方向即Y轴重力方向和垂直X轴即水平方向、Y轴的Z方向的位置变化，

当焊缝在竖直方向上起伏变化，通过Y向位移传感器(16)收集信息，将信息经过A/D转换后传输给内嵌在计算机中的软件，软件分析传感器的数据后，决定Y向是否需要调整以及调整量的多少，然后将指令发送给ARM7模块，ARM7控制Y向步进电机(12)使测温探头(15)动作保证测温点Y向位置相对固定；

同样，通过Z向位移传感器(14)检测Z方向上测温探头与下焊轮(8)之间的位移差，通过AD模块和计算机的分析，最后控制Z向步进电机(11)的运动，这样就同时保证在Y向、Z向上的测温探头(15)的相对位置，实现了对焊缝自动跟踪的控制，

2)保持测温探头检测到的温度恒定，

测温探头(15)将检测到的温度信息传输给温度数据处理器，温度数据处理器对信息做初步处理，将处理好的数据传输给温度数据采集模块，温度数据采集模块对信息做进一步处理，将处理好的信息传输给计算机内嵌软件中，软件通过将温度数据采集模块进一步处理的信息与最佳温度值对比，发送调节指令自动调节焊机实时焊接电流，以保证测温探头检测到的温度保持恒定；

3)对焊缝质量进行在线检测、评价，

a首先，通过正交实验确定焊接参数对焊缝焊接质量的影响程度，确定出焊接时测温探头应检测到的最佳温度；对基板板材进行焊接实验时，前行钢卷板厚0.14-0.19mm，后行钢卷板厚0.14-0.19mm，进行25-35次焊接和杯凸实验，确定出焊接时测温探头应检测到的最佳温度；

b其次，对基板板材进行焊接实验，通过经验和25-35次杯凸实验确定出最佳的质量信息曲线和最大缺陷容许质量曲线，建立质量曲线数据库；

c实时检测焊接后焊缝质量信息，将检测到的焊接后焊缝质量原始数据传输给质量数据处理器，质量数据处理器对原始数据做初步处理，将处理好的数据传输给质量数据采集模块；

d质量数据采集模块对数据做进一步处理，将处理好的数据传输给计算机内嵌软件中，通过调用数据库中的质量信息曲线与实时检测到的焊缝质量信息曲线进行匹配；

e如数据库中的质量信息曲线,即最佳曲线与实时检测到的焊缝质量信息曲线相似度在80％以上，显示模块显示“合格”，报警装置静默；

如数据库中的质量信息曲线，即最佳曲线与实时检测到的焊缝质量信息曲线相似度在80％以下，显示模块显示“不合格”，报警装置进行报警提示；

显示模块实时显示焊机焊接参数的调节情况，焊接钢卷信息，焊接后焊缝质量的实时信息曲线，最终的分析、判断结果；

采用差动式探头传感器对试样进行扫描检测，在安装时，需要使差动式探头传感器与焊缝表面之间保持恒定的距离1-2mm。

2.如权利要求1所述一种提高窄搭接焊机焊缝质量的方法，其特征在于，

在步骤3)之b，通过涡流检测、拉伸试验、金相试验实验数据和现场工况以及人为经验，确定出最佳的焊缝质量信息曲线y*(x)，针对焊接电流过大产生烧穿缺陷的最大缺陷容许质量曲线a*(x)以及针对焊接电流过小产生未熔合缺陷的最大缺陷容许质量曲线b*(x)。

3.如权利要求1所述一种提高窄搭接焊机焊缝质量的方法，其特征在于，

差动式探头传感器内金属芯温度分布的最高温度低于200℃。

4.一种提高窄搭接焊机焊缝质量的装置，其特征在于，

将测温驱动模块(7)安装在下焊轮(8)前端，靠近焊接处，测温驱动模块(7)包括步进电机、位移传感器、测温探头(15)及探头支架(13)，位移传感器检测测温探头竖直方向即Y轴重力方向和垂直X轴即水平方向、Y轴的Z方向的位置变化，

当焊缝在竖直方向上起伏变化，通过Y向位移传感器(16)收集信息，将信息经过A/D转换后传输给内嵌在计算机中的软件，软件分析传感器的数据后，决定Y向是否需要调整以及调整量的多少，然后将指令发送给ARM7模块，ARM7控制Y向步进电机(12)使测温探头(15)动作保证测温点Y向位置相对固定；

同样，通过Z向位移传感器(14)检测Z方向上与下焊轮(8)之间的位移差，通过AD模块和计算机的分析，最后控制Z向步进电机(11)的运动，这样就同时保证在Y向、Z向上的测温探头(15)的相对位置，实现对焊缝自动跟踪的控制。