一种点焊在线检测系统及检测方法与流程

本发明涉及检测领域，特别涉及一种点焊在线检测系统及检测方法。

背景技术：

点焊是一种把焊件在接头处接触面上的个别点焊接起来的，高速、经济的连接方法；它适于制造可以采用搭接、接头不要求气密、厚度小于3mm的冲压、轧制的薄板构件；

现有点焊技术对钢板或者铝合金等进行焊接时，往往对焊接好之后的半成品，利用超声波或凿检或目测等手段进行检测，无法实现实时的焊接质量监控和过程控制，进而造成检测效率低下以及焊接质量难以控制等问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种点焊在线检测系统及检测方法。本技术方案通过面阵探头、超声波模块、主机和服务器，使工作人员能够确认目前焊头正在焊接形成的焊点是否合格，实现了对焊接部位的点焊过程的实时监测，进而实现了焊机焊接工作的实时监测及过程管理，进而提高了点焊过程的质量控制能力，提高了焊点检测效率和焊接质量；

同时，本技术方案还通过信号采集板、电压数据线、电流数据线和同步数据线，采集焊点的位置信息，以及焊头向工件输出电压的电压值以及焊头向工件输出电流的电流值，并作为点焊过程质量评价的参考，提高了对焊接部位的点焊过程的检测准确度，进一步的提高了焊点质量监测能力和生产效率；

本技术方案还基于点焊在线检测系统提出了点焊在线检测方法，实现了在线快速检测正在焊接部位的焊点的效果，实现了对焊接部位的点焊过程的实时检测，提高了焊点质量监测能力。

本发明中的一种点焊在线检测系统，包括：焊机、面阵探头、超声波模块、主机和服务器；所述焊机具有焊头，所述面阵探头集成布置在所述焊机内部，所述面阵探头固定在所述焊机内朝向所述焊头的一侧，所述超声波模块与所述面阵探头连接，所述主机与所述超声波模块连接，所述服务器与所述主机连接；

所述焊头向所述工件输出电压或电流对工件进行点焊并形成焊点，所述超声波模块激发所述面阵探头向所述焊头在所述工件上的点焊位置输出检测超声波，所述超声波模块还接收由所述点焊位置弹回的回弹超声波。

上述方案中，还包括信号采集板、电压数据线、电流数据线和同步数据线，所述信号采集板通过所述电压数据线和电流数据线与所述焊头连接，所述信号采集板通过所述电压数据线采集所述焊头向工件输出电压的电压值，所述信号采集板通过所述电流数据线采集所述焊头向工件输出电流的电流值；

所述同步数据线的两端分别连接所述焊头和信号采集板，所述信号采集板通过所述同步数据线采集所述焊头在所述工件上的点焊位置的位置信息。

上述方案中，所述信号采集板还与所述主机连接，所述信号采集板将所述电压值、电流值以及所述位置信息传送至所述主机。

上述方案中，所述服务器包括管理模块和数据库模块，所述管理模块接收所述主机传送的所述电压值、电流值以及位置信息，并根据所述位置信息对所述焊头在所述工件上的点焊位置定位；所述管理模块还显示所述电压值、电流值；所述管理模块还将所述电压值、电流值、位置信息传送至所述数据库模块进行保存。

上述方案中，所述超声波模块包括发射电路、接收电路和模数转换器，所述发射电路具有多个发射通道；所述接收电路与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述主机连接；

所述发射电路与所述面阵探头连接，并激发所述面阵探头输出检测超声波，所述检测超声波经所述焊头在所述工件上的点焊位置弹回形成回弹超声波；

所述接收电路接收回弹超声波并传送至所述模数转换器，所述模数转换器将所述回弹超声波转换成回弹信号后传送至所述主机；所述管理模型通过所述主机接收所述回弹信号并转换成波形图。

上述方案中，所述焊机具有两个焊头，两个所述焊头对称布置在所述焊机上，工件位于两个所述焊头之间，两个所述焊头向所述工件输出电压或电流对工件进行点焊；所述焊机为电阻焊机。

上述方案中，所述面阵探头布置在所述两个焊头中的任一焊头的侧面。

上述方案中，所述面阵探头具有两个，两个所述面阵探头分别布置在所述两个焊头的侧面。

一种点焊在线检测方法，包括以下步骤：

S1：操作焊机使焊头对工件输出电压或电流进行点焊，同时操作主机使所述主机控制超声波模块的发射电路激发焊机的面阵探头输出检测超声波；

S2：检测超声波经所述焊点弹回形成回弹超声波，接收电路接收所述回弹超声波，并经模数转换器转换成回弹信号，输出至主机；

S3：在所述焊头对工件输出电压或电流进行点焊的同时，操作主机使所述主机控制信号采集板通过同步数据线采集所述焊头点焊位置的位置信息；

S4：在所述焊头对工件输出电压或电流进行点焊的同时，操作主机使所述主机控制信号采集板通过电压数据线采集所述焊头向所述工件输出电压的电压值；

S5：在所述焊头对工件输出电压或电流进行点焊的同时，操作主机使所述主机控制信号采集板通过电流数据线采集所述焊头向所述工件输出电流的电流值；

S6：所述主机汇总所述回弹信号、位置信息、电压值和电流值，并通过网线传送至服务器的管理模块；

S7：所述管理模块根据所述位置信息对所述焊头的点焊位置进行定位，所述管理模块将所述回弹信号转换成波形图并显示，所述管理模块还显示电压值和电流值；

S8：工作人员可根据所述管理模块对所述焊头的点焊位置的定位，确定焊点的位置，工作人员可根据所述波形图，确认目前所述焊头的点焊过程是否合格；工作人员还可根据所述电压值和电流值，判断所述焊头向所述工件输出的电压或电流是否符合工艺要求，以辅助工作人员判断所述焊头的点焊过程是否合格；

S9：所述管理模块将所述波形图、位置信息、电压值和电流值传送至数据库模块用于保存；

S10：所述焊头在所述工件上的点焊工作完成并形成焊点时，所述主机结束对所述回弹信号、位置信息、电压值和电流值的采集工作。

上述方案中，在所述S8中，所述管理模块还可设置有可调的电压阈值和电流阈值；管理模块将接收到的所述电压值与所述电压阈值比对，确定所述电压值是否在所述电压阈值规定的范围内；管理模块还将接收到的所述电流值与所述电流阈值比对，确定所述电流值是否在所述电流阈值规定的范围内。

本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种点焊在线检测系统及检测方法，实现了对焊接部位的点焊过程的实时监测，进而实现了焊机焊接工作的实时监测及过程管理，进而提高了点焊过程的质量控制能力，提高了焊点检测效率和焊接质量；

通过采集焊点的位置信息，以及焊头向工件输出电压的电压值以及焊头向工件输出电流的电流值，并作为点焊过程质量评价的参考，提高了对焊接部位的点焊过程的检测准确度，进一步的提高了焊点质量监测能力和生产效率；

实现了在线快速检测正在焊接部位的焊点的效果，实现了对焊接部位的点焊过程的实时检测，提高了焊点质量监测能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种点焊在线检测系统的结构示意框图；

图2为本发明一种点焊在线检测系统中焊机的结构示意图；

图3为本发明一种点焊在线检测方法的流程图。

图中：1、焊机 2、面阵探头 3、超声波模块 4、主机

5、服务器 6、信号采集板 7、电压数据线 8、电流数据线

9、同步数据线 11、焊头 31、发射电路 32、接收电路

33、模数转换器 51、管理模块 52、数据库模块

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，一种点焊在线检测系统，包括：焊机1、面阵探头2、超声波模块3、主机4和服务器5；焊机1具有焊头11，面阵探头2集成布置在焊机1内部，面阵探头2固定在焊机1内朝向焊头11的一侧，超声波模块3与面阵探头2连接，主机4与超声波模块3连接，服务器5与主机4连接；

焊头11向工件输出电压或电流对工件进行点焊并形成焊点，超声波模块3激发面阵探头2向焊头11在工件上的点焊位置输出检测超声波，超声波模块3还接收由点焊位置弹回的回弹超声波。

上述技术方案的工作原理是：工作人员操作焊机1，使焊头11向工件输出电压或电流对工件进行点焊，操作主机4，使主机4控制超声波模块3的发射电路31激发焊机1的面阵探头2输出检测超声波；检测超声波经焊头11在工件上的点焊位置弹回形成回弹超声波，接收电路32接收回弹超声波，并经模数转换器33转换成回弹信号，输出至主机4；主机4将回弹信号输出至服务器5，工作人员可通过服务器5确认目前焊头11的点焊过程是否合格，实现了对焊接部位的实时监测，进而实现了焊机1焊接工作的过程管理，提高了焊接质量。

优选的，点焊在线检测系统还包括信号采集板6、电压数据线7、电流数据线8和同步数据线9，信号采集板6通过电压数据线7和电流数据线8与焊头11连接，信号采集板6通过电压数据线7采集焊头11向工件输出电压的电压值，信号采集板6通过电流数据线8采集焊头11向工件输出电流的电流值；

同步数据线9的两端分别连接焊头11和信号采集板6，信号采集板6通过同步数据线9采集焊头11在工件上的点焊位置的位置信息。

进一步的，信号采集板6还与主机4连接，信号采集板6将电压值、电流值以及位置信息传送至主机4。

具体的，服务器5包括管理模块51和数据库模块52，管理模块51接收主机4传送的电压值、电流值以及位置信息，并根据位置信息对焊头11在工件上的点焊位置定位；管理模块51还显示电压值、电流值；管理模块51还将电压值、电流值、位置信息传送至数据库模块52进行保存。

通过采用焊头11向工件输出电压的电压值以及焊头11向工件输出电流的电流值，作为焊点质量评价的参考，提高了对焊接部位的焊点的检测准确度，进一步的提高了焊点质量监测能力和生产效率。

具体的，超声波模块3包括发射电路31、接收电路32和模数转换器33，发射电路31具有多个发射通道；接收电路32与模数转换器33连接，模数转换器33与主机4连接；

发射电路31与面阵探头2连接，并激发面阵探头2输出检测超声波，检测超声波经焊头11在工件上的点焊位置弹回形成回弹超声波；

接收电路32接收回弹超声波并传送至模数转换器33，模数转换器33将回弹超声波转换成回弹信号后传送至主机4；管理模型通过主机4接收回弹信号并转换成波形图。

优选的，焊机1具有两个焊头11，两个焊头11对称布置在焊机1上，工件位于两个焊头11之间，两个焊头11向工件输出电压或电流对工件进行点焊；焊机1为电阻焊机1。

可选的，面阵探头2布置在两个焊头11中的任一焊头11的侧面。

可选的，面阵探头2具有两个，两个面阵探头2分别布置在两个焊头11的侧面。

如图3所示，一种点焊在线检测方法，包括以下步骤：

S1：操作焊机1使焊头11对工件输出电压或电流进行点焊，同时操作主机4使主机4控制超声波模块3的发射电路31激发焊机1的面阵探头2输出检测超声波；

S2：检测超声波经焊点弹回形成回弹超声波，接收电路32接收回弹超声波，并经模数转换器33转换成回弹信号，输出至主机4；

S3：在焊头11对工件输出电压或电流进行点焊的同时，操作主机4使主机4控制信号采集板6通过同步数据线9采集焊头11点焊位置的位置信息；

S4：在焊头11对工件输出电压或电流进行点焊的同时，操作主机4使主机4控制信号采集板6通过电压数据线7采集焊头11向工件输出电压的电压值；

S5：在焊头11对工件输出电压或电流进行点焊的同时，操作主机4使主机4控制信号采集板6通过电流数据线8采集焊头11向工件输出电流的电流值；

S6：主机4汇总回弹信号、位置信息、电压值和电流值，并通过网线传送至服务器5的管理模块51；

S7：管理模块51根据位置信息对焊头11的点焊位置进行定位，管理模块51将回弹信号转换成波形图并显示，管理模块51还显示电压值和电流值；

S8：工作人员可根据管理模块51对焊头11的点焊位置的定位，确定焊点的位置，工作人员可根据波形图，确认目前焊头11的点焊过程是否合格；工作人员还可根据电压值和电流值，判断焊头11向工件输出的电压或电流是否符合工艺要求，以辅助工作人员判断焊头11的点焊过程是否合格；

S9：管理模块51将波形图、位置信息、电压值和电流值传送至数据库模块52用于保存；

S10：焊头11在工件上的点焊工作完成并形成焊点时，主机4结束对回弹信号、位置信息、电压值和电流值的采集工作。

优选的，在S8中，管理模块51还可设置有可调的电压阈值和电流阈值；管理模块51将接收到的电压值与电压阈值比对，确定电压值是否在电压阈值规定的范围内；管理模块51还将接收到的电流值与电流阈值比对，确定电流值是否在电流阈值规定的范围内；实现了对焊接部位的焊点的自动检测，提高了检测效率和生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。