壓薄滾焊質(zhì)量的監(jiān)控方法技術(shù)

壓薄滾焊該金屬板材時，各工藝參數(shù)（電極擠壓力Ｆ、前進速度Ｖ、焊縫電流Ｉ）都處于監(jiān)控下，焊接的質(zhì)量取決于焊接點的搭接寬度（ｂ）。以記錄焊縫的厚度（ｔｓ）代替搭接寬度。函數(shù)關(guān)系ｔｓ＝ｆ（ｂ）按經(jīng)驗確定，根據(jù)測出的焊縫厚度算出搭接的實際值。焊縫的厚度可通過測定電極的間距，用位置編碼器或測定裝置測定。還可以類似方式評價ｔｓ與另一個工作參數(shù)的相互關(guān)系。（*該技術(shù)在2012年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
在滾輪電極之間壓薄滾焊金屬板材時，為控制焊接過程和監(jiān)控焊接質(zhì)量，通常總需要連續(xù)測定和/或控制起碼下列工作變量滾輪電極的擠壓力(F)，前進速速(V)，和通過焊縫的電流強度(I)。這些變量的設(shè)定值，對某給定的焊件來說，取決于待焊接在一起的板材邊緣搭接寬寬(b)，且是在焊接之前將金屬板材對齊夾持就位時設(shè)定的。為達到所要求的焊接質(zhì)量，所有上述相互依賴的工作變量要求處在某一定的范圍內(nèi)。然而，在焊接進行過程中“連續(xù)”測定或控制各種工作變量并不是輕而易舉的事，視變量的種類而會出現(xiàn)不同程度的困難。為解決這個問題，從來使用的一種方法是在焊件剛離開滾輪電極之后通過時馬上測出焊件焊縫的溫度，作為“冗余”變量。結(jié)合其它讀數(shù)，提高質(zhì)量監(jiān)控功能的可眚性。然而，為了可靠，這種測溫過程又受某些先決條件的限制，或者很難安裝測量設(shè)備(例如紅外傳感器)，因可利用的空間有限。對于焊縫的質(zhì)量，更確切地說在接縫區(qū)形成令人滿意的焊縫熔核，還有一點特別重要的是，在焊接臺要確實達到所要求的搭接寬度。然而，在將金屬板材對齊和加載荷時可能就已經(jīng)帶來使設(shè)定值不正確的因素，或者將焊件放到滾輪電極之間時已經(jīng)產(chǎn)生了偏差。此外，要測定實際的搭接值，特別是緊靠滾輪電極的實際搭接值，也是非常困難的，在焊接過程中(即一次焊道的焊接過程)看來簡直是行不行的。本專利技術(shù)的目的是就本說明書開端所述的壓薄滾工藝提出一種工業(yè)上實用的可大大提高焊接的質(zhì)量控制的方法。按照本專利技術(shù)，這個目的是這樣達到在焊接的過程中記錄焊縫的厚度，并根據(jù)焊縫厚度的讀出值與開頭提到的一個相互依賴工作變量兩者之間預(yù)定關(guān)系推導(dǎo)出焊接質(zhì)量指標。記錄焊縫的厚度有各種各樣試驗測試法，而且在標定方面沒有什么特殊困難。焊縫的厚度可以在焊件露出時直接或間接測定，也可以通過測定各滾輪電極的間距或位移在“原點”測定。在后者的情況下，可能需要對焊縫區(qū)凝固和冷下來時厚度的變化進行校正，但這通常在確定應(yīng)采用的具體函數(shù)關(guān)系時是早已考慮到了。應(yīng)用本專利技術(shù)的方法時，可以從指標的制定入手，方法是將焊縫厚度的讀出值與其它工作變量的值進行比較，這些值是根據(jù)(具體應(yīng)用的)預(yù)定相互關(guān)系確定下來的。也可以將設(shè)定值與焊縫厚度本身的實際值進行比較，所述設(shè)定值則根據(jù)所述相互關(guān)系確定。所應(yīng)用的具體相互關(guān)系，對給定的焊件和工作參數(shù)來說，可以事先根據(jù)經(jīng)驗確定。本專利技術(shù)的方法特別適用于金屬板邊緣搭接寬度實際值的運算，而前面說過，這方面是幾乎不可能直接測定的。各從屬權(quán)項說明了權(quán)利要求1所述方法的各種實施例。現(xiàn)在結(jié)合附圖借助于實施例詳細說明本專利技術(shù)的內(nèi)容，主要方面是焊縫的厚度與搭接寬度之間的相互關(guān)系。附圖說明圖1示出了壓薄滾焊機連同其滾輪電極和焊接中的焊件的原理示意圖。圖2是兩個搭接的金屬板材焊接之前的示意端視圖。圖3是圖2的金屬板材用焊縫連接起來時類似的視圖。圖4示出了典型的憑經(jīng)驗確定的搭接寬度b與焊縫厚度ts的函數(shù)相互關(guān)系。圖1高度地簡化和示意出的焊機連同其滾輪電極13和14是供壓薄滾焊(一種電阻焊接)金屬板材11和12用的。將待焊接的金屬板材對齊并夾持，使它們的邊緣如圖2所示那樣搭接之后，以速度V傳送到滾輪電極13與14之間。如圖1所示，下滾輪電極14是固定配置的，上滾輪電極13則可以進到焊件上，施加例如來自液壓缸組件15的擠壓力F。在焊接的過程中，如通常按周知的方式連續(xù)測定和控制各工作變量滾輪電極13、14的擠壓力(F)、焊件的前送速度(V)和通過焊接點的電流密度(I)，這些變量是根據(jù)金屬板邊緣搭接寬度b的預(yù)定控制設(shè)定值確定的。焊接金屬板各邊緣時，電流通過各滾輪電極之間，介在兩電極之間所謂焊縫熔核處的金屬板就被加熱，從而在擠壓力F作用下立即變形，于是產(chǎn)生滾壓焊縫10(圖3)，其厚度ts遠小于金屬板厚度t1和t2(這些板的厚度可能不同)的總和。板材變形的程度取決于上述三個工作變量和焊縫處實際搭接的寬度b(實際值)。除該三個工作變量外，在焊接過程中還可以測定其它變量，例如焊縫10剛從滾輪電極之間出現(xiàn)時的溫度，必要時也可以將這些變量加以控制。連續(xù)記錄下來的各工作變量的實際值是質(zhì)量控制的重要指標，即若這些實際值偏離標準值達到不能容許的程度，則必然推論出焊接質(zhì)量不過關(guān)，應(yīng)廢除有關(guān)焊件。然而，如先前說過的那樣，在焊接過程中測定實際的搭接寬度b是不實際的。為能對實際搭接寬度值因而對焊件的焊接質(zhì)量作出明確的結(jié)論，本專利技術(shù)利用了搭接寬度b與焊縫10的厚度ts之間特殊相互關(guān)系，具體例子如圖4所示。對各種不同的焊件和工作參數(shù)應(yīng)采用的搭接寬度與由此得出的焊縫的厚度兩者之間的相互關(guān)系能事先憑經(jīng)驗確定。實踐證明，這種相互關(guān)系至少在有關(guān)焊接部位總是清楚明確的，因此最好用焊縫厚度代替搭接寬度。換句話說，在焊件上測定焊縫的厚度ts，并用所述相互關(guān)系確定搭接寬度b的實際值。為使質(zhì)量監(jiān)控作用是否合格有一個明確的判定指標，可以給焊縫厚度規(guī)定一個偏差范圍T，搭接偏差范圍B即對應(yīng)于該偏差范圍T。上述指標可以通過評估所求的b值是否在偏差范圍B之內(nèi)得出，也可以通過直接評估ts值是否在偏差范圍T(給定值范圍)內(nèi)得出。所采用的相互關(guān)系ts＝f(b)是在各情況下在有關(guān)范圍內(nèi)應(yīng)用適當?shù)囊幌盗性囼炇孪却_定的，并假設(shè)焊件的各項數(shù)據(jù)(板厚、材質(zhì)等)和有關(guān)的工作參數(shù)是已知的。在焊接過程中測定厚度ts有各種可能的方案。如圖1所示，滾輪電極13、14的間距或可滾送的滾輪13的位置可以用位置編碼器16(位移傳感器)自動測定。但焊件在離開滾輪電極之后，焊縫厚度也可以在凝固焊縫10的點17處應(yīng)用周知的方法，例如借助于接觸式滾輪或不接觸式應(yīng)用超聲波或輻射吸收測定法，進行測定。在上述兩種情況下，相應(yīng)傳感器所產(chǎn)生的電流量信號會傳送到評價電路(圖中未示出)，在該電路中會自動記錄、顯示和評價該測出的值，進行質(zhì)量監(jiān)控。進行這種評價時，通常是求出整個焊縫長度上或部分長度上(例如起點和終點處的抑制部位)瞬時值的平均值，或按統(tǒng)計方式進行評價，控制焊接質(zhì)量。不言而喻，焊件和/或工作參數(shù)多時，事先確定的函數(shù)相互關(guān)系可以用數(shù)據(jù)表的形式存儲起來，這樣必要時就可以調(diào)用它們以便在計算機中進行處理。雖然本專利技術(shù)方法的上述諸實施例是應(yīng)用了焊縫厚度與搭接寬度之間的關(guān)相互關(guān)系，但以類似的方式應(yīng)用ts與其它變量(例如F，V，I)之間的預(yù)定相互關(guān)系也是完全行得通的。權(quán)利要求1.一種在壓薄滾焊處于滾輪電極(13，14)之間的金屬板材(11，12)時監(jiān)控焊接質(zhì)量的方法，其中預(yù)定了至少下列各工作變量的設(shè)定值滾輪電極的擠壓力(F)；前進速度(V)；通過焊縫的電流強度(I)；金屬板邊緣的搭接寬(b)，其特征在于，在焊接過程中確定焊縫的厚度(ts)，并根據(jù)焊縫厚度(ts)讀數(shù)與其中一個上述工作變量之間的預(yù)定相互關(guān)系推導(dǎo)出焊接質(zhì)量指標。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，推導(dǎo)指標的方法是將焊縫厚度(ts)讀數(shù)與其它根據(jù)所述相互關(guān)系確定的工作變量進行比較。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，推導(dǎo)指標的方法是將所測定的焊縫厚度(ts)本身的實際值與設(shè)定值進行比較。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，設(shè)定了焊縫厚度(ts)讀數(shù)的偏差范圍(T)t。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測定確定著焊縫厚度(ts)的滾輪電極(13，14)的間距。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種在壓薄滾焊處于滾輪電極（１３，１４）之間的金屬板材（１１，１２）時監(jiān)控焊接質(zhì)量的方法，其中預(yù)定了至少下列各工作變量的設(shè)定值：滾輪電極的擠壓力（Ｆ）；前進速度（Ｖ）；通過焊縫的電流強度（Ｉ）；金屬板邊緣的搭接寬（ｂ），其特征在于，在焊接過程中確定焊縫的厚度（ｔｓ），并根據(jù)焊縫厚度（ｔｓ）讀數(shù)與其中一個上述工作變量之間的預(yù)定相互關(guān)系推導(dǎo)出焊接質(zhì)量指標。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J施賴納，P魏貝爾，
申請(專利權(quán))人：埃爾帕特朗尼股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：CH[瑞士]