一种双金属带锯条焊接质量的监测方法及监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双金属带锯条焊接质量的监测方法，包括如下步骤：S1、获取焊接接头的俯视图像和侧视图像；S2、从焊接接头的俯视图像中获取L1和L2，计算出L1和L2的差值△L；从焊接接头的侧视图像中获取θ1和θ2，计算出θ1和θ2的差值△θ；S3、根据△L和△θ判断焊接接头的质量是否合格。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明专利技术可从竖直方向和水平方向两个方面来综合检测焊接接头的对中性，从而可以更加准确地判断焊点质量，保证被检测锯齿质量的可靠性；通过焊接电极的动态电阻差值，以及焊接接头的熔深数据和对中性来综合判断焊接质量是否符合要求，进一步增加了焊点质量判断的准确性以及被检测锯齿质量的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种双金属带锯条焊接质量的监测方法及监测装置
本专利技术涉及焊接质量检测领域，具体涉及一种双金属带锯条焊接质量的监测方法及监测装置。
技术介绍
双金属带锯条是一种指将高硬度、高耐磨性以及高红硬性的高速钢或硬质合金等高性能材料作为齿尖材料，将弹性和韧性优良的低合金弹簧钢作为背材，使其成为具有背韧齿硬特点的锯切工业产品。双金属带锯条作为一种下料工具，具有切缝窄，断面精度高，切割尺寸大，锯切效率高等优点，近来受到越来越多的关注，其市场份额也在不断扩大。由于齿尖材料制造过程复杂，成本较高，为了节约成本通常将齿尖块与背材进行焊接以达到节约原材料降低生产成本的作用。焊接质量的好坏直接影响双金属带锯条的性能，如果某个锯齿焊接质量不合格，就会造成拉齿问题，在实际切割过程中造成整根锯带报废，严重影响锯带的使用寿命。目前主要使用电阻点焊作为双金属带锯条齿尖材料与背材的焊接方法，因此对电阻点焊过程中形成的焊点进行质量检测非常重要。然而，电阻点焊整个过程持续时间非常短，通常在毫秒级别，而且焊接接头的形成过程并不能直接观测到，这为实时判断焊点的焊接质量带来了困难。目前对双金属带锯条的焊接质量的检测方法通常是将带锯条的首尾剪断，进行破坏性检测，测量焊点的剪切强度，这种方法属于抽检，并不能反应整根带锯条的焊接情况，焊接过程中的影响因素比较复杂，容易造成漏检，形成经济损失。而且人工凭肉眼观察焊点形貌，并不能准确判断焊点质量，需要更科学的手段保证焊接质量。另一方面，这种方法检测效率低，无法保证未被检测的锯齿的质量可靠性，容易造成漏检使某个锯齿质量不合格，最终导致整根锯带报废，严重影响锯带的使用寿命。因此，双金属带锯条锯齿电阻点焊焊接过程的在线质量监测对保证双金属带锯条的焊接质量具有重要的意义。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中现有双金属带锯条焊接质量的检测方法无法准确判断焊点质量，无法保证未被检测的锯齿的质量可靠性的问题，本专利技术提供了一种双金属带锯条焊接质量的监测方法，通过监测焊接电极的动态电阻差值，以及焊接接头的熔深数据和对中性来综合判断焊接质量是否符合要求。一种双金属带锯条焊接质量的监测方法，包括如下步骤：S1、获取焊接接头的俯视图像和侧视图像；S2、从焊接接头的俯视图像中获取L1和L2，计算出L1和L2的差值△L；从焊接接头的侧视图像中获取θ1和θ2，计算出θ1和θ2的差值△θ；所述L1、L2分别为背材上下边沿分别距离齿尖上、下边沿的距离；所述θ1、θ2分别为背材中心线与齿尖边线之间的夹角；S3、根据△L和△θ判断焊接接头质量是否合格。从图像中提取L1、L2、θ1、θ2的方法均为现有方法，可参考《基于机器视觉的高精度工业尺寸测量系统研究》，王妹婷、齐永锋等，机械工程与自动化第6期，2013年12月；《工件图像轮廓角点特征提取算法》，刘晨、于微波等，长春工业大学学报第40卷第5期，2019年10月。上述监测方法可从竖直方向和水平方向两个方面来综合检测焊接接头的对中性，从而可以更加准确地判断焊点质量，保证被检测锯齿质量的可靠性。保证垂直和水平对中性有助于使焊接接头相对背材齿托对称，后续铣齿之后的双金属带锯条齿尖强度更高，不然容易受力不均造成崩齿或脱齿。优选地，步骤S3中，当△L和△θ均小于预设误差范围时，判断焊接接头质量合格。优选地，步骤S3中，当△R、△X、△L和△θ均小于预设误差范围时，判断焊接接头的质量合格；其中，△R、△X分别为动态电阻差值、焊接接头的熔深数据与标准熔深数据的差值。上述方法通过检测焊接电极的动态电阻差值以及焊接接头的熔深数据和对中性来综合判断焊接质量是否符合要求，只有这些数据都合格时，才判断焊接接头的焊接质量合格，影响焊接质量的因素都在可行范围内。具体地，所述动态电阻差值的获取方法为：S31、获取第一铜电极与第二铜电极之间的电压值；S32、获取焊接工作回路的电流值；S33、根据电压值和电流值计算得到动态电阻曲线；S34、将动态电阻曲线与标准动态电阻曲线相比较，得到动态电阻差值。熔深数据是否合格与电极间电压值、焊接工作回路的电流值以及对中性均有关联。根据监测结果，如果对中性没有问题，但是熔深数据偏大或者偏小时，可以认为是焊接的粒子或者背材表面出现脏污，电极长时间工作出现粘连或者磨损，以及机头机械结构不稳定等导致焊接质量不佳。此时可将测量的电压值、电流值进行处理，获得动态电阻曲线，并由此来判断焊接过程中是否出现飞溅，从而排除故障出现的原因。如果出现飞溅，则表明是电极出现问题或者是材料表面不洁净；如果没有出现飞溅，则表明是机头的机械结构不稳定造成焊接质量不可靠。优选地，还包括检测焊接热影响区的大小是否在合格范围内。基于相同的专利技术构思，本专利技术还提供一种双金属带锯条焊接质量的监测装置，其特征在于：包括第一拍摄装置、第二拍摄装置和控制器，所述第一拍摄装置、第二拍摄装置分别与所述控制器连接；所述第一拍摄装置位于焊接接头的上方，用于获取焊接接头的俯视图像；所述第二拍摄装置位于焊接接头的侧面，用于获取焊接接头的侧视图像；所述控制器用于从焊接接头的俯视图像中获取L1和L2，计算出L1和L2的差值△L，从焊接接头的侧视图像中获取θ1和θ2，计算出θ1和θ2的差值△θ，并根据△L和△θ判断焊接接头的质量是否合格；所述L1、L2分别为背材上下边沿分别距离齿尖上、下边沿的距离；所述θ1、θ2分别为背材中心线与齿尖边线之间的夹角。由此，通过第一拍摄装置和第二拍摄装置来获取焊接接头的俯视图像和侧视图像，并通过控制器从竖直方向和水平方向两个方面来综合检测焊接接头的对中性，从而可以更加准确地判断焊点质量，保证被检测锯齿质量的可靠性。优选地，当△L和△θ均小于预设误差范围时，控制器判断焊接接头质量合格。优选地，所述监测装置还包括：第一铜电极，其一端与电源的一端连接，另一端与焊接电极连接；第二铜电极，其一端与带锯条连接，另一端与所述电源的另一端连接；电压传感器，其检测端分别与所述第一铜电极、第二铜电极连接，用于检测两个电极间的工作电压值，并将检测结果发送给所述控制器；电流传感器，安装在焊接电极的工作回路中，用于检测焊接电极的工作电流值，并将检测结果发送给所述控制器；位移传感器，安装在所述焊接电极上，用于检测焊接接头的熔深数据，并将检测结果发送给所述控制器；所述控制器用于当△R、△X、△L和△θ均小于预设误差范围时，判断焊接接头的质量合格；其中，△R、△X分别为动态电阻差值、焊接接头的熔深数据与标准熔深数据的差值。动态电阻差值可根据两个电极间的工作电压值以及焊接电极的工作电流值计算得到。通过设置电压传感器、电流传感器和位移传感器来获取动态电阻差值和焊接接头的熔深数据，并综合这些数据以及焊接接头的对中性来综合判断焊接质量是否符合要求，只有这些数据都合格时，才判断焊接接头的焊接质量合格，影响焊接质量的因素都在可行范围内。熔深数据是否合格与电极间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双金属带锯条焊接质量的监测方法，包括如下步骤：/nS1、获取焊接接头的俯视图像和侧视图像；/nS2、从焊接接头的俯视图像中获取L1和L2，计算出L1和L2的差值△L；/n从焊接接头的侧视图像中获取θ1和θ2，计算出θ1和θ2的差值△θ；所述L1、L2分别为背材上下边沿分别距离齿尖上、下边沿的距离；所述θ1、θ2分别为背材中心线与齿尖边线之间的夹角；/nS3、根据△L和△θ判断焊接接头的质量是否合格。/n

【技术特征摘要】
1.一种双金属带锯条焊接质量的监测方法，包括如下步骤：
S1、获取焊接接头的俯视图像和侧视图像；
S2、从焊接接头的俯视图像中获取L1和L2，计算出L1和L2的差值△L；
从焊接接头的侧视图像中获取θ1和θ2，计算出θ1和θ2的差值△θ；所述L1、L2分别为背材上下边沿分别距离齿尖上、下边沿的距离；所述θ1、θ2分别为背材中心线与齿尖边线之间的夹角；
S3、根据△L和△θ判断焊接接头的质量是否合格。


2.根据权利要求1所述的双金属带锯条焊接质量的监测方法，其特征在于：步骤S3中，当△L和△θ均小于预设误差范围时，判断焊接接头的质量合格。


3.根据权利要求1所述的双金属带锯条焊接质量的监测方法，其特征在于，步骤S3中，当△R、△X、△L和△θ均小于预设误差范围时，判断焊接接头的质量合格；其中，△R、△X分别为动态电阻差值、焊接接头的熔深数据与标准熔深数据的差值。


4.根据权利要求3所述的双金属带锯条焊接质量的监测方法，其特征在于，所述动态电阻差值的获取方法为：
S31、获取第一铜电极与第二铜电极之间的电压值；
S32、获取焊接工作回路的电流值；
S33、根据电压值和电流值计算得到动态电阻曲线；
S34、将动态电阻曲线与标准动态电阻曲线相比较，得到动态电阻差值。


5.一种双金属带锯条焊接质量的监测装置，其特征在于：包括第一拍摄装置、第二拍摄装置和控制器，所述第一拍摄装置、第二拍摄装置分别与所述控制器连接；所述第一拍摄装置位于焊接接头的上方，用于获取焊接接头的俯视图像；所述第二拍摄装置位于焊接接头的侧面，用于获取焊接接头的侧视图像；所述控制器用于从焊接接头的俯视图像中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国跃，余畅，陈玲玉，
申请(专利权)人：湖南泰嘉新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43