一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法
【專利摘要】一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法，采用線型激光器對焊縫表面的進行掃描，根據(jù)掃描所得到的數(shù)據(jù)通過計算得到焊縫堆高、凹陷、咬邊、錯邊等數(shù)值，根據(jù)該數(shù)值對焊縫的質(zhì)量進行判別，實現(xiàn)對焊縫表面形貌質(zhì)量的連續(xù)評判。本發(fā)明可快速檢測到焊縫表面的形貌，并進行快速的評價，確保酸連軋過程的連續(xù)和快速運行，防止帶鋼斷帶事故的發(fā)生。
【專利說明】一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及帶鋼表面檢測技術，特別涉及一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法。
【背景技術】
[0002]目前帶鋼焊縫的質(zhì)量通常由現(xiàn)場的操作工肉眼判斷，這一判別方法明顯存在操作人員的經(jīng)驗和判別標準上的缺陷，存在效率低和判別不準的問題。
[0003]Miebach公司推出的Q⑶S系統(tǒng)可實現(xiàn)焊縫形貌的自動檢測，該系統(tǒng)采用在線的CCD視頻觀測帶鋼表面的焊縫形貌，可及時給出焊縫表面的形貌圖，并給出焊縫凹陷和錯邊的曲線供操作人員判斷焊縫的質(zhì)量，實現(xiàn)焊縫表面形貌的實時在線檢測，但該系統(tǒng)無法判斷嚴重影響焊縫抗斷裂能力的咬邊缺陷，判別標準上也存在不足。
[0004]中國專利申請?zhí)?00810229989公開了 “一種基于線結構光的焊縫表面質(zhì)量視覺傳感器”，利用該傳感器可得到焊縫表面的形貌，但該專利并未提及線型激光器的具體參數(shù)，特別是掃描的頻率，并且該專利提及的技術并不具備對測試結果的分析功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法，快速檢測到焊縫表面的形貌，并進行快速的評價，確保酸洗和冷軋過程的連續(xù)和快速運行，防止帶鋼斷帶事故的發(fā)生。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
[0007]本發(fā)明采用線型激光器對焊縫表面的進行掃描，根據(jù)掃描所得到的數(shù)據(jù)繪制出焊縫的表面形貌圖，同時根據(jù)所得到的掃描數(shù)據(jù)，通過計算得到焊縫堆高、凹陷、咬邊、錯邊等數(shù)值，根據(jù)該數(shù)值對焊縫的表面形貌質(zhì)量進行判別，從而實現(xiàn)對焊縫表面形貌質(zhì)量的連續(xù)評判。
[0008]在酸軋機組中，為保證軋機的連續(xù)運行，前行帶鋼和后行帶鋼需要采用焊接的方法將其連接在一起，焊縫的焊接質(zhì)量是確保焊縫能夠順利通過軋機的先決條件，焊接中的焊接缺陷將直接導致焊縫在拉矯和軋機中斷裂，形成斷帶事故。帶鋼焊縫在進入到軋機前將承受多次的反復彎曲，在反復彎曲的過程中，焊縫中的應力集中部位會產(chǎn)生疲勞裂紋，這些裂紋的產(chǎn)生將直接降低焊縫的強度，影響焊縫表面應力集中嚴重程度的焊縫形貌缺陷有:焊縫堆高、焊縫凹陷、焊縫咬邊和焊縫錯邊。
[0009]具體地，本發(fā)明的一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法，采用線型激光器掃描實時檢測焊縫表面的形貌數(shù)據(jù)，包括焊縫堆高、凹陷、咬邊、搭接，計算上述焊縫特征值、統(tǒng)計特征值最大部位和截面特征，建立焊縫形貌評價標準，再實時檢測焊縫表面的形貌，得到焊縫表面形貌的特征值，與焊縫形貌評價標準比對，從而實現(xiàn)焊縫表面質(zhì)量的判定；其中:
[0010]a)堆高[0011]焊縫堆高表示焊縫高于母材的數(shù)值，堆高當量面積的計算公式為:
[0012]
【權利要求】
1.一種帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法，采用線型激光器掃描實時檢測焊縫表面的形貌數(shù)據(jù)，檢測出焊縫堆高、凹陷、咬邊、搭接的焊縫缺陷，計算上述焊縫特征值、統(tǒng)計特征值最大部位和截面特征，建立焊縫形貌評價標準，再實時檢測焊縫表面的形貌，得到焊縫表面形貌的特征值，與焊縫形貌評價標準比對；其中: a)堆高 焊縫堆高表示焊縫高于母材的數(shù)值，堆高當量面積的計算公式為:
2.如權利要求1所述的帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法，其特征是，線型激光器對焊縫形貌的掃描，掃描寬度范圍在3~10mm，高度檢測范圍在50~150mm，檢測精度在0.001~0.005mm，檢測到的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到上位工控機中，激光器掃描頻率不低于30Hz。
3.如權利要求1所述的帶鋼焊縫表面形貌的檢測和質(zhì)量判定方法，其特征是，采用包括線型激光器、觸發(fā)開關、上位工控機，下位PC機，線型激光器、觸發(fā)開關、上位工控機固定在焊機上，在檢測過程中隨焊機移動；上位工控機負責信號的采集和處理，將線型激光器所采集到的數(shù)據(jù)進行過濾，收集焊縫及焊縫兩邊3_范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送到下位PC機，由下位PC機對焊縫檢測數(shù)據(jù)進行分析；觸發(fā)開關用于控制線型激光器的啟動和停止，當觸發(fā)開關檢測到帶鋼的邊緣時，線型激光器開始工作并向上位工控機連續(xù)發(fā)送檢測數(shù)據(jù)，焊機結束后，觸發(fā)開關檢測到焊機離開帶鋼后，觸發(fā)開關通知上位工控機關閉線型激光器，激光器停止工作，觸發(fā)開關所發(fā)出的信號為脈沖信號。
【文檔編號】G01B11/24GK103542819SQ201210246506
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月17日 優(yōu)先權日:2012年7月17日
【發(fā)明者】毛興, 潘紅良 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 華東理工大學