[发明专利]一种基于声发射传感的搅拌针断针检测的装置及方法

权利要求书

1.一种基于声发射传感的搅拌针断针检测的装置的检测方法，其特征在于所述基于声发射传感的搅拌针断针检测的装置包含主轴、声发射传感器、前置放大器、数据处理卡、主机、控制器、驱动器、执行机构；

所述声发射传感器放置于主轴内，所述声发射传感器与前置放大器连接，用于对信号滤波及放大；

所述前置放大器与数据处理卡连接，用于对数据进行存储转换；所述数据处理卡与主机连接，用于对数据进行分析处理；

所述主机与控制器连接，用于将检测信息反馈至控制器；

所述控制器与驱动器连接，用于将控制器的运动信息传输至驱动；

所述驱动器与执行机构连接，用于驱动执行机构的运动，

所述检测方法包括以下步骤：

第一步：运行前，检测标定声发射传感器正常反馈频率；

第二步：运行中，断针检测装置实时采集声发射传感器所反馈的频率，分析采集到的频率的变化率，结合公式：

其中RF2是时间t2所对应的声频率值，RF1是时间t1所对应的声频率值，得出在两个时间点之间的频率变化率β，RF表示实时反馈频率值；

第三步：结合频率、实时监测反馈频率和频率变化率分析断针情况；

第四步：将断针情况反馈至控制器，控制器综合主轴功率情况跳转至中断程序，将下压轴抬起至安全距离，停止装备的运行，以便检查搅拌针情况；若未出现断针，则运行至结束。

2.如权利要求1所述的基于声发射传感的搅拌针断针检测的装置的检测方法，其特征在于，所述第一步：由于不同搅拌针、不同主轴转速、不同焊接材料的差异，声传感器所反馈频率不同，所以需标定正常情况下所反馈的声频率AF。

3.如权利要求1所述的基于声发射传感的搅拌针断针检测的装置的检测方法，其特征在于，所述第三步：若β出现突变，下一个采集周期内RF一直处于低频率状况，即出现断针情况；若出现突变，在下一个采集周期内实时反馈RF又恢复至AF附近，则并未出现断针情况；若并未出现突变，但实时反馈频率一直在下降，当反馈频率下跌超过50％，则判断搅拌针出现损伤。

4.如权利要求1所述的基于声发射传感的搅拌针断针检测的装置的检测方法，其特征在于，所述断针包含两种情况，一种是搅拌针全部断裂至焊接材料中，另一种是搅拌针的前端1/3至1/2处断裂在焊接材料中。