[发明专利]一种消除焊接残余应力的智能控制系统及方法

权利要求书

1.一种消除焊接残余应力的智能控制系统，其特征在于，包括控制端和执行端；所述控制端包括依次连接的上位机系统（5）、信号发生器（6）和功率放大器（7）；所述执行端包括电磁激振器（8）和X射线衍射仪（4），其中，所述X射线衍射仪（4）与所述上位机系统（5）连接，所述上位机系统（5）用于根据所述X射线衍射仪（4）的残余应力检测结果，通过所述信号发生器（6）和功率放大器（7）对所述电磁激振器（8）的高频振动冲击参数进行调节。

2.根据权利要求1所述的消除焊接残余应力的智能控制系统，其特征在于，所述电磁激振器（8）和X射线衍射仪（4）固定于箱体（3）内，二者顶部超出所述箱体（3）顶部，且二者相对于所述箱体（3）底部高度独立可调节设置；

其中，所述箱体（3）设置于底部框架（2）上，且所述箱体（3）在第一动力装置的作用下沿所述底部框架（2）的横向边框（21）移动，所述底部框架（2）在第二动力装置的作用下沿纵向设置的轨道（1）移动，所述电磁激振器（8）和X射线衍射仪（4）的高度调节动力装置、第一动力装置和第二动力装置均与所述上位机系统（5）连接。

3.根据权利要求2所述的消除焊接残余应力的智能控制系统，其特征在于，所述电磁激振器（8）和X射线衍射仪（4）的高度调节动力装置、第一动力装置和第二动力装置均包括伺服电机与丝杆组件。

4.根据权利要求2所述的消除焊接残余应力的智能控制系统，其特征在于，所述X射线衍射仪（4）底部与所述箱体（3）底面之间设置有滑道（10），所述滑道（10）平行于所述横向边框（21）设置，所述X射线衍射仪（4）在第三动力装置的作用下沿所述滑道（10）移动。

5.根据权利要求4所述的消除焊接残余应力的智能控制系统，其特征在于，所述第三动力装置包括伺服电机与丝杆组件。

6.根据权利要求2所述的消除焊接残余应力的智能控制系统，其特征在于，所述电磁激振器（8）顶部设置有高频振动能量放大装置（9），所述高频振动能量放大装置（9）包括圆形的顶板（91）和底板（92），以及对二者圆心进行连接的连杆（93），所述底板（92）固定于所述电磁激振器（8）的激振台面上；

其中，所述连杆（93）的横截面面积小于所述顶板（91）和底板（92）的横截面面积，同时，所述顶板（91）的横截面面积小于所述底板（92）的横截面面积。

7.根据权利要求6所述的消除焊接残余应力的智能控制系统，其特征在于，所述顶板（91）顶部设置有等截面面积的垫板（94）。

8.一种消除焊接残余应力的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：调节电磁激振器（8）和X射线衍射仪（4）的位置，使得所述电磁激振器（8）的能量释放端，以及所述X射线衍射仪（4）的探头处于焊缝的正下方；

步骤2：调节所述电磁激振器（8）和X射线衍射仪（4）的高度，使得所述电磁激振器（8）的能量释放端与焊接构件下表面接触，所述X射线衍射仪（4）的探头与所述焊接构件下表面距离为设计值；

步骤3：同步带动所述电磁激振器（8）和X射线衍射仪（4）移动，当所述X射线衍射仪（4）检测到预定残余应力消除位置时停止运动进行锁定；

步骤4：所述X射线衍射仪（4）在锁定位置处，对焊缝垂直方向的测点进行残余应力检测；

步骤5：根据残余应力检测结果，确定所述电磁激振器（8）的高频振动冲击频率和幅值，并通过高频振动能量作用到焊接区域表面，进行残余应力的消除。