[发明专利]一种点焊焊核形态的检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种点焊焊核形态的检测装置，包括多个磁传感器和计算模块，所述多个磁传感器布置成m行n列的阵列形式，所述多个磁传感器的阵列形式的尺寸大于待测点焊焊核的尺寸，所述磁传感器用于检测磁感应强度，所述计算模块根据各个磁传感器检测的磁感应强度确定焊核的形状，并计算焊核的参数。本发明还涉及一种使用上述检测装置检测点焊焊核形态的方法。本发明能够检测点焊的焊核尺寸和深度。

技术领域

本发明涉及点焊质量检测技术领域，特别是涉及一种点焊焊核形态的检测装置及方法。

背景技术

电阻点焊应用非常广泛，点焊结构具有质量轻、静强度高、可靠性好、性能稳定和易于实现自动化等优点，是金属板件之间的主要连接方式。点焊通过电极对被焊工件施加并保持一定的压力，使工件稳定接触，然后使焊接电源输出的电流通过被焊工件和他们的接触表面，产生热量，温度升高，熔化接触点的局部形成焊点。

随着点焊技术和自动化生产线的发展，企业对电阻点焊焊点质量要求的越来越高，不仅要求能够检测点焊的直径，而且要求能够检测焊核的体积等形态，对点焊质量进行综合性的评估。

点焊接头的质量评估在不同行业中一般有其相应的评价标准或者视其使用的具体场合采用相应的规定。由于电阻点焊熔核的形成过程是封闭的、不可见的，点焊接头形成后也无法直接从外观上确定其强度，质量要求不高时一般依靠肉眼观察点焊接头的形状、焊核大小、表面颜色来大概判断点焊接头质量的可靠性。

质量要求较高时，通常采用破坏性检测或无损检测。其中，破坏性检测是将试件剖开，测量样品的熔核直径，评价焊接质量，但是这种方法造成一定的资源浪费。无损检测方法主要有：焊接参数监测法、红外检测法、X射线检测法、涡流检测法和超声波检测法。焊接参数监测法主要利用专用传感器对焊接参数进行实时监测并控制，其监测参数包括焊接电流、焊接电压、接触电阻、电极压力、电极位移等，通过建立焊接参数与焊点熔核大小及缺陷分布的关系来评估焊点质量，这种检测方法一般检测精度不高，且不能直接的反应熔核质量信息。红外检测法主要是利用红外热成像仪实时检测电阻点焊接头的温度，通过温度分布的变化来检测焊点质量。X射线检测法主要是利用X射线穿透电阻点焊接头产生的能量变化，通过对底片的分析来评估焊点尺寸和缺陷信息，该方法较为直观，但具有放射性危害，不适用于在线检测。涡流检测法主要利用电磁感应原理，通过电阻点焊接头产生的不同感应电流来检测与评估焊点质量，这种检测方法对表面和近表面缺陷的检测灵敏度高，但无法检测熔核内部情况。超声波检测法主要利用被检材料的声学物理性能差异来评估材料的质量和性能。目前点焊质量超声波无损检测主要依靠操作人员手持探头对焊点进行定位，再通过超声检测仪直接评估焊点质量，其自动化程度较低、对检测人员要求较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种点焊焊核形态的检测装置及方法，能够检测点焊的焊核尺寸和深度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种点焊焊核形态的检测装置，包括多个磁传感器和计算模块，所述多个磁传感器布置成m行n列的阵列形式，所述多个磁传感器的阵列形式的尺寸大于待测点焊焊核的尺寸，所述磁传感器用于检测磁感应强度，所述计算模块根据各个磁传感器检测的磁感应强度确定焊核的形状，并计算焊核的参数。

所述计算模块根据各个磁传感器检测的磁感应强度确定焊核的形状时，将多个磁传感器检测到的磁感应强度绘制成磁感应强度的等高线图，其中，所述等高线图的波谷位置为焊核中心，波峰或梯度变化平缓位置为焊核边缘。

所述计算模块计算焊核的参数时，将所述焊核边缘围成的区域作为焊核区域，计算所述焊核区域的面积作为焊核的面积，根据所述焊核区域内的磁传感器的检测值计算焊核的深度。

所述m和n均大于或等于5。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种点焊焊核形态的检测方法，使用上述的点焊焊核形态的检测装置，包括以下步骤：

(1)将所述检测装置置于点焊焊核上方；