焊缝检测装置及方法与流程

本发明属于焊缝检测技术领域，更具体地说，是涉及一种焊缝检测装置及利用上述焊缝检测装置进行焊缝检测的方法。

背景技术：

为了提高轨道车辆运行时的舒适度，多使用空气弹簧作为车辆转向架系统的二系悬挂系统。上述部件形成的构架作主要由横梁、侧梁及焊接在上面的空簧导柱等零部件组成，是转向架的重要部件。横梁的钢管内腔与某些钢板制成的部件通过焊接构成附加气室，附加气室与差压阀共同作用以控制转向架两侧空气弹簧的高度，附加气室必须严格密封，一旦漏气将无法控制转向架两侧空气弹簧的高度，使车体失稳影响车辆舒适度。

在加工过程中，漏气部位一般会出现在焊缝处。通常通过气密性试验来检测焊缝处是否漏气。空簧导柱和侧梁内立板之间塞焊形成的角焊缝为易发生漏气问题部位，尤其需要保证此处的焊缝的密封性。

现有的检测焊缝密封性的方法是在横梁、侧梁及空簧导柱完全焊接形成构架后进行气密实验，使用现有的气密性检测工装将差压阀座的通气孔封堵，阻止气室内气体漏出，然后通过压力表监测气室内压强的变化来判定构架的气密性。上述方式将气密试验设置在构架加工过程的末道工序，若此时发现漏气问题，在对焊缝进行返修时焊件的吊装搬运以及焊接难度严重增大，造成了人工以及物料的严重浪费，严重时还会影响产品的整体质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种焊缝检测装置及方法，以解决现有技术中存在的气密实验检测节点晚且工序繁琐、影响产品检修效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种焊缝检测装置，包括机架、侧密封组件、供气测压组件以及上密封组件，机架设有用于与焊件的侧部抵接的限位块；侧密封组件设置于机架远离限位块的一侧，用于顶推焊件至与限位块抵接、并封堵焊件的侧口，侧密封组件的内部设有与焊件的侧口连通以向焊件内供送气体的送气通道；供气测压组件连接于与侧密封组件上，用于向送气通道内供送气体，供气测压组件上设有用于检测焊件的孔道的气体压力的压力检测元件；上密封组件设置于机架上，下端用于封堵焊件的上口。

作为本申请另一实施例，侧密封组件包括第一压杆以及第一柔性压头，第一压杆通过沿水平方向延伸的第一驱动件与机架相连，第一压杆内设有与供气测压组件连通的第一气道；第一柔性压头设置于第一压杆的端部，用于与焊件的空簧导柱的外端面抵接，第一柔性压头的轴心处设有与第一气道连通以形成送气通道的第二气道，第二气道与焊件的侧口连通。

作为本申请另一实施例，第一柔性压头上还设有向外凸出以延伸至焊件的空簧导柱内的凸台，凸台的外周面与空簧导柱的内壁接触配合。

作为本申请另一实施例，第一柔性压头的端面上还设有用于容纳空簧导柱的端部的配合槽。

作为本申请另一实施例，第一压杆的端面上设有向外延伸的延伸罩，延伸罩向外凸出于第一柔性压头设置并与第一柔性压头和空簧导柱围合成腔体，延伸罩的外端设有用于封堵腔体的密封圈。

作为本申请另一实施例，延伸罩上还连接与腔体内部连通的气压计，气压计用于检测腔体内的气体压力。

作为本申请另一实施例，机架上设有与限位块的顶面相连、且用于安装上密封组件的安装板，安装板沿水平方向延伸。

作为本申请另一实施例，上密封组件包括第二压杆以及第二柔性压头，第二压杆与安装板通过主轴沿上下方向延伸的第二驱动件相连；第二柔性压头设置于第二压杆的下端，用于封堵焊件的上口。

作为本申请另一实施例，机架上还设有板面沿上下方向延伸且用于限位空簧导柱的定位板，定位板与焊件的空簧导柱的侧面接触配合。

本发明提供的焊缝检测装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的焊缝检测装置，利用上密封组件对焊件的上口进行封堵，利用侧密封组件对焊件的侧面进行顶紧，使二者抵接密封，侧密封组件内设有用于向孔道内供送气体的送气通道，供气测压组件通过送气通道为焊件的孔道内送入一定压力的气体后，利用压力检测元件对焊件的孔道内的气压进行检测，若气压值减小，则表明焊缝有漏气的现象，需要对焊缝进行补焊操作，该工装结构简单，能够通过对孔道内压力值的检测进行焊缝是否漏气的精确判断，便于在大型构件焊接初期对焊件进行检测，提高了焊缝检测的速度，便于及时进行补焊。

本发明还提供了一种利用焊缝检测装置进行焊缝检测的方法，包括如下步骤：

放置焊件至机架上；

侧向驱动侧密封组件至焊件与限位块抵接，使侧密封组件与焊件的侧面顶紧，送气通道与焊件的侧口连通；

向下驱动上密封组件至下端与焊件的顶面抵接以封堵焊件的上口；

利用供气测压组件向焊件内供送压力气体，并保压8-12分钟，若压力值减小则存在漏气现象，若压力值恒定，则无漏气现象。

本发明提供的焊缝检测的方法，在侧梁内立板与空簧导柱两个构件焊接后便进行焊件的检测，避免了后续构架整体焊接完成后造成的检测不便以及维修困难的问题。检测时，利用上密封组件对焊件的上口进行封堵，利用侧密封组件对焊件的侧面进行顶紧，利用送气通道为焊件的孔道内送入一定压力的气体后，通过压力检测元件的压力是否变化判断是否存在漏气现象，提高了焊缝检测的速度，便于及时对焊缝进行补焊操作焊。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明实施例提供的焊缝检测装置使用状态的结构示意图；

图2为图1中焊缝检测装置的左视剖视结构示意图；

图3为图2中ⅰ的局部放大结构示意图；

图4为图2中ⅱ的局部放大结构示意图；

图5为图1中侧密封组件另一个角度的结构示意图；

图6为图5中第一柔性压头的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、机架；11、限位块；12、安装板；13、定位板；14、让位槽；2、侧密封组件；21、第一压杆；22、第一柔性压头；23、第一驱动件；24、凸台；25、配合槽；26、延伸罩；27、密封圈；28、腔体；29、气压计；3、上密封组件；31、第二压杆；32、第二柔性压头；33、第二驱动件；4、供气测压组件；5、送气通道；51、第一气道；52、第二气道；6、焊件；61、空簧导柱；62、侧梁内立板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，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。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更若干个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图6，现对本发明提供的焊缝检测装置及方法进行说明。焊缝检测装置，包括机架1、侧密封组件2、供气测压组件4以及上密封组件3，机架1设有用于与焊件6的侧部抵接的限位块11；侧密封组件2设置于机架1远离限位块11的一侧，用于顶推焊件6至与限位块11抵接、并封堵焊件6的侧口，侧密封组件2的内部设有与焊件6的侧口连通以向焊件6内供送气体的送气通道5；供气测压组件4连接于侧密封组件2上，用于向送气通道5内供送气体，供气测压组件4上设有用于检测焊件6的孔道的气体压力的压力检测元件；上密封组件3设置于机架1上，下端用于封堵焊件6的上口。

本实施例中，焊件6包括两部分，位于上方的侧梁内立板62以及焊接于侧梁内立板62一侧的空簧导柱61，侧梁内立板62上设有上下贯穿其板面设置的圆孔，空簧导柱61内设有与侧梁内立板62的圆孔相连的孔道，该孔道具有直角拐角，自与侧梁内立板62相接的位置向下延伸，再沿水平方向延伸至焊件6的侧面，侧梁内立板62的圆孔和空簧导柱61的孔道形成焊件6内的气道。空簧导柱61的侧口也就是焊件6的侧口，侧梁内立板62的圆孔也就是焊件6的上口。

本实施例中，通过侧密封组件2对焊件6的侧口进行供气，结合上密封组件3对焊件6的上口的封堵，实现焊件6的孔道内的气体与外部的有效隔绝。

本发明提供的一种焊缝检测装置，与现有技术相比，本发明提供的焊缝检测装置，利用上密封组件3对焊件6的上口进行封堵，利用侧密封组件2对焊件6的侧面进行顶紧，使二者抵接密封，侧密封组件2内设有用于向孔道内供送气体的送气通道5，供气测压组件4通过送气通道5为焊件6的孔道内送入一定压力的气体后，利用压力检测元件对焊件6的孔道内的气压进行检测，若气压值减小，则表明焊缝有漏气的现象，需要对焊缝进行补焊操作，该装置结构简单，能够通过对孔道内压力值的检测进行焊缝是否漏气的精确判断，便于在大型构件焊接初期对焊件6进行检测，提高了焊缝检测的速度，便于及时进行补焊。

本实施例中，压力检测元件采用压力计，可以选用液柱式、弹性式或传感器式等不同形式的压力计。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1、图3、图5和图6，侧密封组件2包括第一压杆21以及第一柔性压头22，第一压杆21通过沿水平方向延伸的第一驱动件23与机架1相连，第一压杆21内设有与供气测压组件4连通的第一气道51；第一柔性压头22设置于第一压杆21的端部，用于与焊件6的空簧导柱61的外端面抵接，第一柔性压头22的轴心处设有与第一气道51连通以形成送气通道5的第二气道52，第二气道52与焊件6的侧口连通。

本实施例中，侧密封组件2的第一压杆21为具有一定强度的刚性构件，能够提供可靠的顶推力，第一柔性压头22为橡胶或硅胶材质等具有良好密封性能的构件，能够与焊件6的空簧导柱61的外端形成有效的地接密封作用。

检测时，第一驱动件23带动的第一压杆21向靠近空簧导柱61的一侧移动，进而带动第一柔性压头22压紧空簧导柱61的侧口。第一压杆21内的第一气道51和第一柔性压头22内的第二气道52形成送气通道5，能够将供气测压组件4提供的气体供送至焊件6的孔道内部，使孔道内具有一定的压力。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1、图3、图5和图6，第一柔性压头22上还设有向外凸出以延伸至焊件6的空簧导柱61内的凸台24，凸台24的外周面与空簧导柱61的内壁接触配合。

本实施例中，第一柔性压头22上设置的凸台24向空簧导柱61的内部延伸，凸台24的外径与空簧导柱61的内径一致，便于使凸台24的外周面与空簧导柱61的内壁有效贴合，进而使二者之间紧密配合，避免气体从二者之间的缝隙中向外渗出，避免密封不良对后续压力检测元件检测的参数的干扰，进而保证焊缝检测的准确性。

进一步的，为了提高第一柔性压头22与空簧导柱61的外端面的贴合效果，在第一柔性压头22的端面上设置了配合槽25，空簧导柱61延伸至配合槽25内，不仅利用空簧导柱61的外端面与配合槽25的槽底面抵接，同时，还通过空簧导柱61的外壁与配合配合槽25的侧壁的贴合实现密封效果，进一步提高了第一柔性压头22与空簧导柱61之间的严密性，进而避免了干扰因素的影响，提高了焊缝检测的精度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图3和图5，第一压杆21的端面上设有向外延伸的延伸罩26，延伸罩26向外凸出于第一柔性压头22设置并与第一柔性压头22和空簧导柱61围合成腔体28，延伸罩26的外端设有用于封堵腔体28的密封圈27。

本实施例中，第一压杆21的端面上设置了延伸罩26，可以用来容纳第一柔性压头22，以提高第一柔性压头22安装位置的稳定性。另外，延伸罩26向靠近焊件6的一侧延伸，并且向外凸出于第一柔性压头22的端面。延伸罩26的内壁、第一柔性压头22的端面以及空簧导柱61的外壁围合成一个腔体28，通过在延伸罩26外端设置密封圈27实现对腔体28的封堵，在第一柔性压头22与空簧导柱61抵接密封的前提下，密封圈27有效的保证了侧密封组件2与空簧导柱61之间贴合的严密性，便于通过压力检测元件更加精准的判断缝焊接质量。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图5，延伸罩26上还连接与腔体28内部连通的气压计29，气压计29用于检测腔体28内的气体压力。

本实施例中，为了提高检测的精准性，还在延伸罩26上设置了气压计29，用于检测腔体28内气体的压力，在焊件6的孔道内以充入气体且具有一定压力的前提下，利用气压计29对腔体28内气压进行检测，如气压计29的读数增大，则证明第一柔性压头22与空簧导柱61之间有缝隙存在气体渗漏，会影响孔道内的压力，也会影响焊缝检测的精准度；若气压计29的读数不变，则证明第一柔性压头22与空簧导柱61之间没有气体渗漏，不会造成对孔道内压力的影响，可以直接进行焊缝的检测。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，机架1上设有与限位块11的顶面相连、且用于安装上密封组件3的安装板12，安装板12沿水平方向延伸。

为了便于上密封组件3的安装，在架体的上方设置了与限位块11相连的安装板12，安装板12沿水平方向延伸，自靠近限位块11的一侧向靠近侧密封组件2的一侧延伸，直至与焊件6的上口相对应。

由于焊件6的侧梁内立板62具有一定的宽度，容易与限位块11之间发生位置干涉，所以在限位块11上设置了用于避让侧梁内立板62的让位槽14，避免限位块11与侧梁内立板62之间发生接触影响后续侧密封组件2对空簧导柱61的顶紧。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2和图4，上密封组件3包括第二压杆31以及第二柔性压头32，第二压杆31与安装板12通过主轴沿上下方向延伸的第二驱动件33相连；第二柔性压头32设置于第二压杆31的下端，用于封堵焊件6的上口。

本实施例中，上密封组件3用于封堵焊件6的上口，也就是侧梁内立板62上的圆孔。上密封组件3与侧密封组件2的结构类似，上密封组件3只具有封堵作用，并不向焊件6的孔道内供气，只是将焊件6的上口进行封堵，使内部孔道的上口处于密封状态，以配合供气测压组件4进行孔道内压力的检测。

上密封组件3利用第二驱动件33驱动第二压杆31带动第二柔性压头32向焊件6的上口处顶紧，实现第二柔性压头32对焊件6上口的有效封堵。

进一步的，第二压杆31与第一压杆21一样，也具有一定刚度，第二柔性压头32与第一柔性压头22一样，也为橡胶或硅胶材质构件。在第二压杆31的端部也设置了延伸罩26，第二柔性压头32设置在延伸罩26内。

第二柔性压头32的外径小于第二压杆31的延伸罩26的内径，第二柔性压头32的外壁与第二压杆31的延伸罩26的内壁之间具有缝隙，且与第二压杆31的端面之间形成腔体28，在第二压杆31的延伸罩26上也设置了气压计29，用于检测腔体28内的压力变化，避免第二柔性压头32与焊件6的上口之间出现气体渗漏从而影响焊缝检测的精度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，机架1上还设有板面沿上下方向延伸且用于限位空簧导柱61的定位板13，定位板13与焊件6的空簧导柱61的侧面接触配合。

本实施例中，通过定位板13对空簧导柱61的侧面进行限位，便于后续上密封组件3与焊件6的上口之间的准确定位，以快速准确的实现对焊件6的上口的封堵。进一步的，上述设置也便于快速进行侧密封组件2与焊件6的侧口之间的定位，使侧密封组件2的送气通道5与焊件6的孔道准确对应，有助于提高送气速度，进而提高检测效率。

本发明还提供了一种利用焊缝检测装置进行焊缝检测的方法，包括如下步骤：

放置焊件6至机架1上，并使焊件6的空簧导柱61与限位块11的后侧面抵接、使空簧导柱61的侧面与定位板13接触；

侧向驱动侧密封组件2至焊件6与限位块11抵接，使侧密封组件2与焊件6的侧面顶紧，进而使送气通道5与焊件6的侧口连通；

向下驱动上密封组件3至下端与焊件6的顶面抵接以封堵焊件6的上口；

利用供气测压组件4向焊件6内供送压力气体，并保压8-12分钟，若压力值减小则存在漏气现象，若压力值恒定，则无漏气现象。

本发明提供的焊缝检测的方法，在侧梁内立板62与空簧导柱61两个构件焊接后便进行焊件6的检测，避免了后续构架整体焊接完成后造成的检测不便以及维修困难的问题。检测时，利用上密封组件3对焊件6的上口进行封堵，利用侧密封组件2对焊件6的侧面进行顶紧，利用送气通道5为焊件6的孔道内送入一定压力的气体后，通过压力检测元件的压力是否变化判断是否存在漏气现象，提高了焊缝检测的速度，便于及时对焊缝进行补焊操作焊。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。