一种焊接管理方法及系统技术方案

本申请涉及焊接领域，尤其是涉及一种焊接管理方法及系统，方法包括获取关于搅拌头磨损的参考阈值；获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时磨损映射数值；将实时磨损映射数值和参数阈值进行对比：在实时磨损映射数值大于或者等于参考阈值时，确定搅拌头处于异常状态；基于异常状态，对搅拌头进行保护处理。本申请将实时磨损映射数值与参数阈值进行大小对比，以判断搅拌头是否出现异常状态。当实时磨损映射数值大于或者等于参考阈值时，确定搅拌头处于异常状态。根据对比得出异常状态后，基于异常状态，对搅拌头进行保护处理。本申请对搅拌摩擦焊的搅拌头实施智能化管理，实现自动监控和出现异常情况时进行保护处理。提高搅拌摩擦焊的安全性。焊的安全性。焊的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接管理方法及系统


[0001]本申请涉及焊接领域，尤其是涉及一种焊接管理方法及系统。

技术介绍

[0002]经过技术发展，我国制造业往高铁、电动车、航空、航天等领域不断开拓，其中涉及诸多焊接工艺。而搅拌摩擦焊就是焊接工艺的其中一种技术。
[0003]搅拌摩擦焊的实施原理是利用摩擦热和塑性变形作为焊接热源。在焊接过程中，搅拌头（或者叫搅拌针）伸入工件的接缝处进行高速旋转和滑动，其中搅拌头对工件实施转动摩擦，让工件的材料温度升高达到塑性化，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。
[0004]而在长期的接触压力和相对滑动下，搅拌头和工件之间会产生大量的摩擦，这种情况会对搅拌头造成磨损，若不对已磨损的搅拌头进行处理，且继续使用该搅拌头，则会影响工件的成形要求，提高了返工率，具有增加成本和降低效率的缺点。严重时，有可能由于搅拌头磨损过度导致断裂，具有一定的危险。
[0005]目前并没有相关的技术针对搅拌头磨损进行智能化管理，无法保障搅拌摩擦焊的安全实施。

技术实现思路

[0006]为了对搅拌摩擦焊中的搅拌头实现智能化管理，从而获知搅拌头的磨损情况，有助于及时对搅拌头进行处理，确保搅拌摩擦焊的安全实施。本申请提供了一种焊接管理方法及系统。
[0007]第一方面，本申请提供一种焊接管理方法，采用如下的技术方案：一种焊接管理方法，包括：获取关于搅拌头磨损的参考阈值；获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时磨损映射数值；将所述实时磨损映射数值和所述参数阈值进行对比：在所述实时磨损映射数值大于或者等于所述参考阈值时，确定搅拌头处于异常状态；基于所述异常状态，对搅拌头进行保护处理。
[0008]通过采用上述方案，本申请采用智能化的控制器以及采集器，控制器内置内存并存储有关于搅拌头磨损的参考阈值。在搅拌头实施搅拌摩擦焊工序时，采集器用于获取实时磨损映射数值。采集器与控制器连接以将实时磨损映射数值发送给控制器，进而控制器将实时磨损映射数值与参数阈值进行大小对比，以判断搅拌头是否出现异常状态。具体地，当实时磨损映射数值小于参考阈值时，确定搅拌头处于正常状态；当实时磨损映射数值大于或者等于参考阈值时，确定搅拌头处于异常状态。根据对比得出异常状态后，控制器基于异常状态，对搅拌头进行保护处理。本申请对搅拌摩擦焊的搅拌头实施智能化管理，实现自动监控和出现异常情况时进行保护处理。提高搅拌摩擦焊的安全性。
[0009]可选的，所述参考阈值包括应力极值和温度极值；
所述获取关于搅拌头磨损的参考阈值的具体步骤包括：依据搅拌头的尺寸进行数字化建模，得出搅拌头模型；基于待加工的工件进行数字化建模，建立工件模型；依据所述搅拌头模型和所述工件模型完成仿真搅拌摩擦焊计算，并经过处理得出随时间变化的应力、温度数据；将得到的所有数据进行样条拟合，得出关于时间与应力、温度的映射关系；将所述映射关系加载在搅拌头实施搅拌摩擦焊的工件区域，依据静力学仿真得出搅拌头的磨损量，从所述磨损量中获取磨损量极值，所述磨损量极值所对应的时间点结合所述映射关系分别得出所述应力极值和所述温度极值。
[0010]通过采用上述方案，本申请建立起关于搅拌摩擦焊的仿真模型，依据仿真模型进行具体计算得出应力极值和温度极值，在实际实施搅拌摩擦焊时，以应力极值和温度极值作为参考阈值进行后续的对比分析操作。
[0011]可选的，所述实时磨损映射数值包括实时应力数值；所述获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时磨损映射数值的具体步骤包括：在待加工的工件的表面进行钻孔；在孔的周围设置有应变片；依据预设的弹性力公式得出所述实时应力数值作为实时磨损映射数值。
[0012]通过采用上述方案，本申请采用打孔测应力的方式，具体通过在工件的表面钻孔，使工件产生局部应力释放，在进行搅拌摩擦焊的过程中，设置在孔周围的应变片感应到释放应变，从而依据弹性力公式得出实时应力数值作为实时磨损映射数值，对实际的搅拌摩擦焊实现精确检测的功能。
[0013]可选的，所述实时磨损映射数值还包括实时温度数值；所述获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时磨损映射数值的具体步骤还包括：基于无接触实时测温技术，获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工时的所述实时温度数值作为磨损映射数值。
[0014]通过采用上述方案，本申请采用无接触实时测温的方式，能够减少阻碍搅拌摩擦焊实施的情况发生，并且具有实时获得准确的温度数值的功能。
[0015]可选的，所述将所述实时磨损映射数值与所述参考阈值进行对比的具体步骤包括：将所述实时应力数值与所述应力极值进行比较：在所述实时应力数值大于或者等于所述应力极值时，确定搅拌头处于异常状态；或，将所述实时温度数值与所述温度极值进行比较：在所述实时温度数值大于或者等于所述温度极值时，确定搅拌头处于异常状态。
[0016]通过采用上述方案，本申请通过实时应力数值与应力极值进行比较以及实时温度数值与温度极值进行比较，两者中出现至少一种数值大于或者等于对应极值的情况，则确定搅拌头处于异常情况，提高判断的精度。
[0017]可选的，所述保护处理具体采用发出报警信号措施以及向终端发送提醒信息措施中的至少一种措施。
[0018]通过采用上述方案，措施有效确保异常状态的搅拌头能够被及时处理，对搅拌头
起到保护作用。
[0019]可选的，在确定搅拌头处于异常状态时，还包括以下步骤：判断所述异常状态是否会引发搅拌头断裂：在判断所述异常状态是会引发搅拌头断裂时，对搅拌头进行断电处理。
[0020]通过采用上述方案，在确定搅拌头处于异常状态时，进一步判断搅拌头的异常情况是否会引发搅拌头断裂，若判断结果为是，则控制器控制搅拌头实施停电处理，以停止搅拌头实施搅拌摩擦焊，保障了搅拌头的使用安全，让焊接工序得到更加智能化、自动化的管理。
[0021]可选的，所述判断所述异常状态是否会引发搅拌头断裂的具体步骤包括：获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时声发射信号；对所述实时声发射信号进行信号处理；将信号处理后的所述实时声发射信号转换为实时波形信号；调取预设的参照波形信号与所述实时波形信号进行对比分析：在所述实时波形信号与所述参照波形信号吻合时，确定搅拌头磨损是会引发搅拌头断裂。
[0022]通过采用上述方案，本申请通过采集实时声发射信号并对实时声发射信号经过信息处理后得到实时波形信号，让实时波形信号与预设的参照波形信号进行对比分析，从而判断搅拌头是否会由于异常状态进一步导致断裂的情况，进一步保障搅拌头使用的安全性，有利于减少人工进行判断，实现智能化、自动化焊接管理的功能。
[0023]第二方面，本申请提供一种焊接管理系统，采用如下的技术方案：包括：参考阈值获取模块，用于获取关于搅拌头磨损的参考阈值；实时磨损映射数值获取模块，用于获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时磨损映射数值；对比模块，用于将所述实时磨损映射数值和所述参数阈值进行对比：在所述实时磨损映射数值大于或者等于所述参考阈值时，确定搅拌头处于异常状态；保护处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接管理方法，其特征在于，包括：获取关于搅拌头磨损的参考阈值；获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时磨损映射数值；将所述实时磨损映射数值和所述参数阈值进行对比：在所述实时磨损映射数值大于或者等于所述参考阈值时，确定搅拌头处于异常状态；基于所述异常状态，对搅拌头进行保护处理。2.根据权利要求1所述的一种焊接管理方法，其特征在于，所述参考阈值包括应力极值和温度极值；所述获取关于搅拌头磨损的参考阈值的具体步骤包括：依据搅拌头的尺寸进行数字化建模，得出搅拌头模型；基于待加工的工件进行数字化建模，建立工件模型；依据所述搅拌头模型和所述工件模型完成仿真搅拌摩擦焊计算，并经过处理得出随时间变化的应力、温度数据；将得到的所有数据进行样条拟合，得出关于时间与应力、温度的映射关系；将所述映射关系加载在搅拌头实施搅拌摩擦焊的工件区域，依据静力学仿真得出搅拌头的磨损量，从所述磨损量中获取磨损量极值，所述磨损量极值所对应的时间点结合所述映射关系分别得出所述应力极值和所述温度极值。3.根据权利要求2所述的一种焊接管理方法，其特征在于，所述实时磨损映射数值包括实时应力数值；所述获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时磨损映射数值的具体步骤包括：在待加工的工件的表面进行钻孔；在孔的周围设置有应变片；依据预设的弹性力公式得出所述实时应力数值作为实时磨损映射数值。4.根据权利要求3所述的一种焊接管理方法，其特征在于，所述实时磨损映射数值还包括实时温度数值；所述获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工序时的实时磨损映射数值的具体步骤还包括：基于无接触实时测温技术，获取搅拌头在实施搅拌摩擦焊工时的所述实时温度数值作为磨损映射数值。5.根据权利要求4所述的一种焊接管理方法，其特征在于，所述将所述实时磨损映射数值与所述参考阈值进行对比的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜凯，
申请(专利权)人：北京知信浩宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：