[发明专利]基于飞边视觉的多级加压摩擦焊控制及质量评价方法

说明书

本发明提供一种基于飞边视觉的多级加压摩擦焊控制及质量评价方法，包括工件安装及位置调整、启动摩擦焊接过程、焊接飞边检测、焊接过程控制及焊后质量评价；本方法采用包括焊机座平台（10）、焊机旋转端（20）、焊机移动端（30）、油压站（40）、摄像头支架（50）、计算机控制系统（60）及焊机控制系统（70）的多级加压摩擦焊接装置进行焊接。该方法无需对焊接接头进行破坏，能够及时、高效、准确的对摩擦焊接过程中的焊接接头质量进行评价并进行过程控制，从而减少焊接检测时间、提高焊接效率，保证生产合格率与降低生产成本。

技术领域

本发明涉及摩擦焊接技术领域，具体涉及一种基于飞边视觉的多级加压摩擦焊控制及质量评价方法。

背景技术

焊接在制造生产过程中扮演着至关重要的角色，是我国制造业的关键基础技术，其在航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学、微电子行业等领域应用非常广泛。摩擦焊接，是指在压力作用下，以及在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，从而使其及附近区域温度上升到接近(但一般低于)熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

在焊接过程中，由于摩擦焊接工艺所涉及参数较多，各个因素之间相互耦合易导致摩擦焊接接头质量受到影响。目前，在判定摩擦焊接质量时，通常需要通过无损检测与破坏检测结合的形式，检测周期长、检测成本高，同时检测存在延迟或时间中断，从而不利于及时追溯、无法对摩擦焊接工艺进行对应性修改，降低焊接效率、增加生产成本。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于飞边视觉的多级加压摩擦焊控制及质量评价方法，该方法无需对焊接接头进行破坏，能够及时、高效、准确的对摩擦焊接过程中的焊接接头质量进行评价，从而减少焊接检测时间、提高焊接效率，保证生产合格率与降低生产成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于飞边视觉的多级加压摩擦焊控制及质量评价方法，其特征在于：采用多级加压摩擦焊接装置进行焊接，所述多级加压摩擦焊接装置包括焊机座平台、焊机旋转端、焊机移动端、油压站、摄像头支架、计算机控制系统以及焊机控制系统；所述焊机旋转端与焊机移动端相对设置在所述焊机座平台上且焊机旋转端通过旋转端主轴控制、焊机移动端通过移动端主轴控制；所述焊机移动端的夹持部包括伸缩套杆、夹持卡爪与固定基座，所述伸缩套杆包括固定套与伸长杆，所述固定套与所述固定基座固定连接且固定套套接在伸长杆外壁，所述伸长杆与所述固定套滑动连接且一端贯穿所述固定基座，所述夹持卡爪绕所述固定基座的中轴线均匀设置在其外圈，所述伸缩套杆、夹持卡爪、固定基座的中轴线共线；所述伸长杆远离所述固定基座的一端且由远离到靠近依次设置第一内置摄像头、第二内置摄像头与第三内置摄像头；所述油压站控制移动端主轴运动、焊机旋转端及焊机移动端工件夹持；所述摄像头支架为伸缩支架，其设置在所述焊机座平台上端面且与焊机座平台滑动连接，所述摄像头支架由靠近焊机旋转端到远离依次设置第一外置摄像头、第二外置摄像头与第三外置摄像头；所述计算机控制系统分别与所述第一内置摄像头、第二内置摄像头、第三内置摄像头、第一外置摄像头、第二外置摄像头、第三外置摄像头、焊机控制系统电性连接；所述焊接控制系统分别与所述焊机旋转端、焊机移动端、油压站连接；

所述控制及质量评价方法具体为：