一种用于激光焊接作业的焊缝质量检测装置的制作方法

1.本发明涉及激光焊接技术领域，具体为一种用于激光焊接作业的焊缝质量检测装置。


背景技术：

2.激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接是将多个较小的直线金属板块通过焊接结合成一体，为后续进行压型、折弯等做预处理。
3.焊接时，需要焊接的板块被传送带依次传送至激光焊接头下，便于焊接头对板块进行依次的直线焊接，焊接板在传送带上等待焊接的过程中，会有一些灰尘落在需要焊接的缝隙中，焊接时焊接缝隙处的灰尘会造成气孔的出现，焊缝中存在气孔会削弱焊缝的有效工作截面、降低焊缝的机械性能，因此，在焊接后需要对焊缝进行质量检测，并在检测结束后由修复人员进行缺陷修复，但现有的技术中单纯的检测无法降低缺陷的产生，现提出一种焊接后对焊接完成的板块进行质量检测的装置，并根据检测结果改变焊接前的准备工作状态，以减少焊接缺陷的产生。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于激光焊接作业的焊缝质量检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于激光焊接作业的焊缝质量检测装置，包括支撑架，所述支撑架的一侧安装有支撑臂，所述支撑臂下端螺纹连接有焊接头，所述支撑臂上安装有固定块一，所述固定块一的左侧设置有除尘组件，所述除尘组件包括滑槽，所述滑槽开设于固定块一左侧底部，所述滑槽内部滑动连接有滑动板，所述滑动板左侧安装有吸气泵，所述吸气泵的输出端固定连接有软管二，所述软管二的另一端固定连接有吸尘口，所述滑动板的下端安装有固定轴一，所述固定轴一的底部与吸尘口固定连接。
6.本发明进一步说明，所述固定块一上安装有加热组件，所述加热组件包括：吹气泵，所述吹气泵安装于固定块一的上方，所述吹气泵的输出端固定连接有软管一，所述软管一的另一端固定连接有出风口，所述出风口的外表面固定连接有固定块二，所述固定块二的另一端与焊接头固定连接。
7.本发明进一步说明，所述固定块一上还安装有质检组件，所述质检组件包括：固定轴二，所述固定轴二固定安装在固定块一下方的右侧，所述固定轴二的下端安装有壳体，所述壳体的内部安装有固定块三，所述固定块三的底部贯穿于壳体，所述固定块三的底部安装有红外发射器和红外接收器，所述固定块三上安装有信号处理器，所述信号处理器与红外发射器、红外接收器信号连接。
8.本发明进一步说明，所述质检组件还包括圆形槽和三角槽，所述圆形槽和三角槽
均开设并贯穿于固定块三，所述圆形槽上表面安装有固定块五，所述固定块五的下表面安装有电动伸缩杆三，所述电动伸缩杆三的另一端安装有圆形印，所述圆形印滑动连接在圆形槽内部，所述三角槽上表面安装有固定块四，所述固定块四下表面的中心处安装有电动伸缩杆四，所述电动伸缩杆四的另一端安装有三角印，所述电动伸缩杆三与电动伸缩杆四均与信号处理器信号连接。
9.本发明进一步说明，所述质检组件还包括弧形印，所述弧形印滑动连接在固定块三的外表面，所述弧形印的下表面贯穿于壳体，所述固定块三上安装有至少一组电动伸缩杆二，至少一组所述电动伸缩杆二的另一端均与弧形印固定连接。
10.本发明进一步说明，所述除尘组件还包括电动伸缩杆一，所述电动伸缩杆一安装于滑槽内壁的右侧，所述电动伸缩杆一的另一端与滑动板的右壁固定连接，所述电动伸缩杆一与信号处理器信号连接。
11.本发明进一步说明，所述信号处理器内部安装有除尘力度控制系统，所述除尘力度控制系统包括检测模块，所述检测模块包括信息统计模块、数量计算模块、计时模块，所述信息统计模块与红外发射器、信号处理器信号连接；所述除尘力度控制系统还包括控制执行模块，所述控制执行模块与吸气泵信号连接。
12.本发明进一步说明，所述除尘力度控制系统具体运行包含以下步骤：第一步，除尘力度控制系统跟随焊接头同时启动，在焊接头焊接后除尘力度控制系统实时检测焊缝的焊接情况；第二步，计时模块与信息统计模块配合，将一定时长内红外发射器发出的光源，与信号处理器统计的红外接收器收到的光源成像进行统计，并传送至数量计算模块；第三步，数量计算模块对信息统计模块收集的数据进行计算，得到一个面积比值；第四步，控制执行模块根据面积比值控制吸气泵的转速，实现吸力的转换。
13.本发明进一步说明，所述除尘力度控制系统具体计算面积比值的计算方法如下：在计时模块设定的同一时间段内：;其中，设定气孔的面积比值为s；设定红外发射器发出光源的总面积为x;设定信号处理器统计的红外接收器收到的光源成像中气孔图像的总面积为y；设定吸气泵的初启动转速为p，当s值大于预设面积比值的范围时，吸气泵的转速无变化；若当s值小于预设面积比值的范围时，控制执行模块提高吸气泵的转速为2p。
14.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用红外发射器、红外接收器及信号处理器，在焊接开始前，通过总控箱将气孔及咬边的形状传输至信号处理器内，信号处理器根据红外接收器反馈的信息成像，判断该位置的缺陷类型，并对该缺陷做出相应的补救措施。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明的固定块一底部结构示意图；
图3是本发明的a区放大示意图；图4是本发明的壳体内部结构拆分示意图；图中：1、支撑架；2、信号处理器；3、支撑臂；4、焊接头；5、固定块一；6、吹气泵；7、软管一；8、出风口；9、固定块二；10、滑动板；11、吸气泵；12、软管二；13、吸尘口；14、固定轴一；15、电动伸缩杆一；16、滑槽；17、固定轴二；19、壳体；20、固定块三；21、弧形印；22、电动伸缩杆二；23、凸块；24、电动伸缩杆三；25、电动伸缩杆四；26、固定块四；27、固定块五；28、圆形槽；29、三角槽；30、三角印；31、圆形印；32、红外发射器；33、红外接收器；34、椭圆块；35、方形块。
具体实施方式
16.以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种用于激光焊接作业的焊缝质量检测装置，包括支撑架1，支撑架1上方的一侧安装有支撑臂3，支撑臂3包括有伸缩杆一、伸缩杆二，伸缩杆一轴承连接于支撑架1的一侧，伸缩杆二与伸缩杆一的另一端为万向接头转动连接，伸缩杆一、伸缩杆二均为可伸缩结构，伸缩杆二的末端螺纹连接有焊接头4，伸缩杆二的输出端上固定安装有固定块一5，固定块一5与伸缩杆二的中心轴为同轴心。
18.请参阅图3，固定块一5下方的左侧开设有滑槽16，滑槽16内壁上滑动连接有滑动板10，滑动板10的左侧固定安装有吸气泵11，吸气泵11的输出端连接有软管二12，软管二12的另一端固定连接有吸尘口13，固定块一5下方的左侧固定连接有固定轴一14，固定轴一14的下端与吸尘口13相卡合，用于固定吸尘口13，对吸尘口13起到导向作用，滑槽16内壁的右侧安装有电动伸缩杆一15，电动伸缩杆一15固定连接在滑槽16内壁的右侧，电动伸缩杆一15的输出端与滑动板10的右侧壁固定连接。
19.请参阅图1，固定块一5的上方固定安装有吹气泵6，吹气泵6的输出端固定连接有软管一7，软管一7贯穿于固定块一5，软管一7的下端固定连接有出风口8，出风口8上固定安装有固定块二9，固定块二9的另一端与焊接头4固定连接，固定块二9对出风口8起到固定及导向的作用。
20.请参阅图3-4，固定块一5下方的右侧固定连接有固定轴二17，固定轴二17的下方固定连接有壳体19，壳体19的内部上表面固定连接有固定块三20，固定块三20包括有方形块35与椭圆块34，方形块35的下端与椭圆块34的上端固定连接，方形块35的上端与壳体19的内部上表面固定连接，椭圆块34的外壁上滑动连接有弧形印21，弧形印21为中空结构，弧形印21的内壁上至少有一组凸块23，椭圆块34的外壁上开设有至少一组凹槽，凹槽与凸块23数量相同，凸块23滑动在凹槽的内壁上，凹槽的内壁上均安装有电动伸缩杆二22，电动伸缩杆二22的输出端与凸块23固定连接，电动伸缩杆二22用于控制推动弧形印21滑动。
21.椭圆块34上开设有圆形槽28与三角槽29，圆形槽28与三角槽29均贯通于椭圆块34，圆形槽28上固定安装有固定块五27，固定块五27的底部安装有电动伸缩杆三24，电动伸缩杆三24与固定块五27的底部固定连接，电动伸缩杆三24的输出端固定连接有圆形印31，
圆形印31滑动连接于圆形槽28的内壁，三角槽29上固定安装有固定块四26；固定块四26的底部安装有电动伸缩杆四25，电动伸缩杆四25与固定块四26的底部固定连接，电动伸缩杆四25的输出端固定连接有三角印30，三角印30滑动连接于三角槽29的内壁。
22.椭圆块34上固定连接有信号处理器2，红外发射器32、红外接收器33、电动伸缩杆二22、电动伸缩杆三24、电动伸缩杆四25、吸气泵11、电动伸缩杆一15、吹气泵6均与信号处理器2信号连接，红外发射器32、红外接收器33、电动伸缩杆二22、电动伸缩杆三24、电动伸缩杆四25、吸气泵11、电动伸缩杆一15、吹气泵6、信号处理器2均外接有电源。
23.吸尘口13、出风口8、焊接头4、壳体19的中心轴同为由左至右的同一平面上。
24.信号处理器2内部安装有除尘力度控制系统，除尘力度控制系统包括有检测模块、控制执行模块，检测模块还包括有信息统计模块、数量计算模块、计时模块，控制执行模块与吸气泵11信号连接。
25.在计时模块设定的同一时间段内：;其中，设定气孔的面积比值为s，设定红外发射器32发出光源的总面积为x，设定信号处理器2统计的红外接收器33收到的光源成像中气孔图像的总面积为y，设定吸气泵11的启动转速为p，当s值大于预设面积比值的范围时，吸气泵11的转速无变化，若当s值小于预设面积比值的范围时，控制执行模块提高吸气泵11的转速为2p。
26.在计时模块设定的同一时间段内：;其中，设定咬边的长度比值为d，设定红外发射器32发出光源的总长度为c，设定信号处理器2统计的红外接收器33收到的光源成像中咬边图像的总长度为a，当大于预设咬边的长度比值时吹气泵6无变化，当小于预设咬边的长度比值时，信号处理器2控制打开吹气泵6。
27.工作原理：支撑架1上设置有总控箱，总控箱与信号处理器2信号连接，焊接头4的下方设置有传送带，在焊接工作开始之前，根据用户的需要，在总控箱上设置好焊接路线、每次焊接的时长、停顿时长、及需要焊接的焊缝深度及宽度，设置好后启动焊接头4，使其开始工作，在焊接头4开始焊接时，吸气泵11同时开始运行，传送带将需要焊接的板块由左至右传送，因此需要焊接的板块先经过吸尘口13再经过焊接头4，在需要焊接的板块经过吸尘口13时，吸气泵11通过吸尘口13向内吸气，在向内吸气的过程中，由于吸尘口13与位于需要焊接的板块的焊缝正上方，因此吸尘口13处的吸力将焊缝内的灰尘吸入软管二12内，实现了清除焊缝中灰尘，降低焊接时气孔的产生，同时，采用吸气泵11吸气的方法清除焊缝中的灰尘降低，减少了灰尘飞起污染周围焊缝的效果，由图1可以看出，吸尘口13与焊接头4的距离很近，实现边除尘边焊接，减少除尘后焊缝的等待时间，防止灰尘再次落入。
28.吹气泵6为常闭状态，但工作区域温度较低时，即将被焊接的板的温度也低，若在焊接时，被焊接的板温度过低会造成融化的金属液体进入焊缝中突然遇冷造成咬边现象，在焊接开始前，通过总控箱将气孔及咬边的形状传输至信号处理器2内，使信号处理器2在接收到相应类似图形时做出相应反应，并对信号处理器2预先设置气孔的面积比值及咬边的长度比值，气孔的面积比值与咬边的长度比值可根据不同用途的板材需求设置为98%-90%之间，焊接头4焊接好的焊缝经过固定块三20，固定块三20上的红外发射器32实时发送
红外信号，红外接收器33将收到的红外信号传送到信号处理器2上，信号处理器2根据红外接收器33接收的信号回波的时长生成图像，并根据生成的图像判断是否有气孔或咬边的情况，若信号处理器2检测到有气孔，并且气孔的面积比值高于预先设定的气孔的面积比值，则信号处理器2控制打开电动伸缩杆一15，被打开的电动伸缩杆一15做往复伸缩运动，在电动伸缩杆一15做伸缩运动时，带动滑动板10滑动在滑槽16内，在滑动板10滑动的过程中带动固定轴一14左右滑动，左右滑动的固定轴一14始终带动吸尘口13左右滑动，使吸尘口13对焊缝做往复吸尘，增加吸尘时长，实现减少灰尘数量，增大气孔的面积比值。
29.当数量计算模块计算出s值大于预设面积比值的范围时，吸气泵11的转速无变化；若当s值小于预设面积比值的范围时，说明焊接工作环境中灰尘较大，控制执行模块发出指令，控制提高吸气泵11的转速，使吸气泵11的吸力加大，强力清洁准备焊接的焊缝中的灰尘。
30.若信号处理器2检测到有咬边，并且咬边出现的频率高于预先设定的咬边的长度比值，则信号处理器2控制打开吹气泵6，软管一7的内部安装有加热元件，加热元件与吹气泵6电连接，当吹气泵6开启时加热元件同时开启，吹气泵6向出风口8处吹气，气体经过软管一7时内部的加热元件逐渐变热，出风口8将热气吹向焊缝中，由于出风口8位于焊接头4的左侧，因此起到预热的效果，减少由于焊接板过凉造成的焊接液态金属来不及分布，被焊缝两侧迅速凝固造成的咬边现象。
31.同时，在信号处理器2检测到有气孔现象时，同时打开电动伸缩杆二22与电动伸缩杆三24，打开的电动伸缩杆二22在打开时，将弧形印21向下推动使弧形印21将弧形印21的形状印在检测到的气孔外围，同时被打开的电动伸缩杆三24将圆形印31向下推动，使圆形印31将圆形印31的图案印在同时印下的弧形印21内；当信号处理器2检测到有咬边现象时，同时打开电动伸缩杆二22与电动伸缩杆四25，打开的电动伸缩杆二22将弧形印21向下推动使弧形印21将弧形印21的形状印在检测到的咬边上，同时，被打开的电动伸缩杆四25将三角槽29内的三角印30向下推出，使三角印30将三角印30上的图案印在同时印下的弧形印21内，实现实时检测，并将检测结果分类标注，方便后续将不同缺陷的焊接板分类放置、处理，同时标注好缺陷区域，以便后续复检的工作人员方便查找，缩短检测时间。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。