涡流漏磁点焊检测仪)涡流技术带来的革命课件.pptx

1、l 热成型钢和高强度钢板的在车身焊接上的应用和热成型钢和高强度钢板的在车身焊接上的应用和比例越来越比例越来越高高，对于熟悉使用超声波设备来检测，对于熟悉使用超声波设备来检测焊点的人员来说，操作困难，粘焊虚焊难以检出，焊点的人员来说，操作困难，粘焊虚焊难以检出，涂抹大量耦合剂，焊点焊接强度未知等诸多问题涂抹大量耦合剂，焊点焊接强度未知等诸多问题的存在始终无法很好的解决，超声波技术在焊点的存在始终无法很好的解决，超声波技术在焊点检测上的瓶颈已经越来越明显了。检测上的瓶颈已经越来越明显了。Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-涡流技术带来的革命涡流技术带来的革命l

2、 随着涡流技术在焊点检测随着涡流技术在焊点检测上应用上应用时代的到来，时代的到来，定定性与定量性与定量的准确的准确，把把焊点焊点检测提高了到了一个新检测提高了到了一个新的高度。的高度。前言前言 PREFACE.Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-技术特点技术特点 技术与 创新ABC涡流技术直接分析焊点材质在焊接后的变化程度，虚焊粘焊有着极高的检出率。检测数据量化：直接计算熔核直径；热影响区域直径；相对焊点强度。电磁感应技术，检测时无需在焊点表面涂抹任何中间介质，如耦合剂或者油脂。Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-技术

3、特点技术特点使用军用级笔记本电脑作为载体，没有任何外露的电子部件，提供充足续航力的同时，三防性能完全满足客户在苛刻环境下的使用。一体化设备测量中无需更换探头，一个探头几乎可以测量所有的焊点，并模拟成像。探头顶端设有OK和NG指示灯，方便读取。涡流阵列探头电磁技术的应用，可以非接触测量。对焊点表面要求降低：焊点扭曲，表面电泳层，表面油漆层，都可以直接使用。磁感应技术-无需耦合介质自动化-工业4.0123提供极快的检测速度，每个焊点检测时间小于5秒。可以实现机械手臂测量，为自动化而生。4Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-原理介绍原理介绍根据电磁感应的原理：当

4、钢材在硬度，密度和晶粒组织结构发生细微变化的时候，改变后的材料对磁的感应也会发生对应的变化。不同材料变化的曲率是完全不同的。B-H曲线（磁场强度逐步放大而产生的变化）曲线（磁场强度逐步放大而产生的变化）Y轴-B 磁感应强度碳钢板冷接和压接焊核弱磁场 强磁场X轴H 磁场强度l B-磁感应强度是由H-施加的磁 场激发产生：B=*H ：磁导率l B-磁感应强度同时也是由这种材料的特性与它的磁通量决定的：B=/S S：磁感线穿过这种材料的区域的大小通过设备探头的线圈识别电信号e，通过计算方程式e=-Nd/dt,来判断焊接情况和计算焊核的大小N：磁感线穿过阵列线圈的数量Nugget Profile（涡流

5、漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-原理介绍原理介绍B-H曲线Y轴-B 磁感应强度X轴H 磁场强度碳钢板冷接和压接焊核焊核的区域是可识别的通过识别不同材质的磁感应强度的变化B-H曲线图表中，不同材料的对磁场的感应是不同，所以不同材料决定了磁感应强度B特性。未焊接的碳钢板，压接的焊点（黏焊）和有焊核的焊点，磁感应强度/磁场强度是完全不同。Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-原理介绍原理介绍在不同的焊接温度，焊接时间和冷却时间下，材料的晶粒组织是不同，电磁感应强度也会出现微小的变化，这些变化都是可被侦测到的由于这些微小的变化，都可以被仪器所检测到，也意味着

6、磁通量和磁场强度的变化都可以被测量，所以焊点强度就可以被数据化和量化这个是超声波设备所这个是超声波设备所做不到的做不到的Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-原理介绍原理介绍7焊核直径焊核直径焊点相对强度（量化的数据）Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-原理介绍原理介绍通过电磁感应的方法判断焊核的实际大小，非焊核区域电磁阻力会骤然降低。Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-量化的数据量化的数据焊核直径焊核直径焊点相焊点相对强度对强度焊点大小成像焊点大小成像图图卡尺实际测量卡尺实际测量直

7、径直径6.0毫米毫米HAZ直径直径Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-量化的数据量化的数据焊核直径：焊核直径：5.0MM焊核强度数值：焊核强度数值：130两种材质的磁导率完全不同焊核直径：焊核直径：3.7MM焊核强度数值：焊核强度数值：57弱焊弱焊压接压接&黏焊黏焊焊核直径：焊核直径：0.0MM焊核强度数值：焊核强度数值：00小焊核小焊核焊核直径：焊核直径：3.0MM焊核强度数值：焊核强度数值：62仪器通过分析蓝色曲线的面积区域的大小，通过计算来判断焊核的直径和焊点相对强度仪器通过分析蓝色曲线的面积区域的大小，通过计算来判断焊核的直径和焊点相对强度蓝色曲线

8、收窄Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-焊点相对强度焊点相对强度只在同一种板厚组合中比对焊点强度数据，只在同一种板厚组合中比对焊点强度数据，不同板厚组合不能相互验证。不同板厚组合不能相互验证。10000N200100拉力试验拉力试验测量强度测量强度5000N压痕超声测厚，判断熔核深度熔深超过15度的扭曲，超声波无法测量焊点扭曲最终反应焊点质量好坏的是抗拉实验测量强度给客户最终的判断焊点强度超声波通过厚度的测量判断压痕是否过深过浅。Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-焊点相对强度焊点相对强度ABC焊点A焊点B焊点C一组试

9、片上，用三种不同的电流进行焊接，分别是11000安培，9000安培和6000安培。可以清晰的看到N:Are（反应焊点强度）值，是逐步递减的分别是172,127和24焊核直径：6.6；5.8和0.0（无焊核）Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-量化数据的优势量化数据的优势被检测焊点数量OK和NG的判定线NG的焊点处于临界情况的焊点焊点质量装况%在制定检测标准时，会假设一个破检后且结果是完好的焊点，质量情况标记为100%，且实际焊接时，一般质量情况都会优于规定的最低标准刚开始焊接的焊点状态，最接近于凿检的标准值当所有的焊点被量化后，我们可以清晰得到在焊接过程中

10、，随着电极帽的磨损，焊点强度的变化曲线，使得所有被检测焊点质量情况可控制和可追溯，方便查阅。案例1：可以发现当电极帽磨损严重，在焊接时产生角度，而导致的虚焊和弱焊案例2：被焊接钢板放置时空隙太大，导致的虚焊Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-中厚板，高强度钢和热成型钢中优异表现中厚板，高强度钢和热成型钢中优异表现涡流漏磁点焊检测仪的突出表现涡流漏磁点焊检测仪的突出表现-能完全胜任高强度钢板和热成型钢的检测在使用凿检方式对高强度钢板和热成型钢进行检测时：-使用超过770MPa材料焊接的焊点，在使用凿检后出现的二次损坏的情况-对于压接和黏焊的判断准确率极高，远

11、远大于超声波设备对于压接和黏焊的判断准确率极高，远远大于超声波设备这样的焊点超声波技术是很难判断的热成型钢中的虚焊现象Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-实现自动化实现自动化 自动化检测的优势：自动化检测的优势：快速和精准的定位加快检测频率，可以实现质量风险全控制机器人操作，排除人为因素的影响，质量状况靠设备保证焊点质量情况数据化，可以监控焊枪的稳定性和实际状态及时发现NG的焊点，调整焊枪对NG的焊点可以标识，方便以后的维修工作降低人员成本和破检的成本生产和检测一体化，提高焊装车间的自动化率Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检

12、测仪）-实现自动化实现自动化漏磁探头机器手臂夹具主机检测系统主机检测系统PLCPLCI/F BOXI/F BOX探头线可延长至10米PLC控制系统电脑控制终端电脑控制终端Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-信号处理信号处理配线名称配线名称方向方向连接连接内容内容24P24PPLCPLCNPNP电源电源+24V24V（PLCPLC用电源）用电源）24N24NPLCPLCNPNP电源电源GNDGND（PLCPLC用电源）用电源）TXDTXDPLCPLCNPNPRS422RS422UARTUART：设定检测对象：设定检测对象(相当于设定导航照片相当于设定导航照片

13、)RXDRXDNPNPPLCPLCRS422RS422UARTUART：反馈上一栏中的设定值：反馈上一栏中的设定值(用于确认设定用于确认设定)StandbyStandbyNPNPPLCPLC接点接点检查检查可能可能(检查检查中中)通知通知1:NP1:NP处于可以检测的状态处于可以检测的状态 0:0:检测中检测中StartStartPLCPLCNPNP接点接点检查开始检查开始要求要求1:PLC1:PLC端发出检测开始的要求端发出检测开始的要求JudgeJudgeNPNPPLCPLC接点接点检查检查結結果通知果通知1:OK1:OK0:NG0:NGWarningWarningNPNPPLCPLC接点

14、接点警告通知警告通知(探头接触面虚浮探头接触面虚浮,HazOut,HazOut状态状态)1:1:有警告有警告UnusualUnusualNPNPPLCPLC接点接点NPNP设备异常的通知设备异常的通知0:0:设备状态异常设备状态异常ResetReqResetReqPLCPLCNPNP接点接点PLCPLC提出复位要求提出复位要求1:1:复位要求复位要求UnderRstUnderRstNPNPPLCPLC接点接点NPNP复位状态的通知复位状态的通知0:0:复位中复位中RePN0RePN0PLCPLCNPNP接点接点未使用未使用(预留预留)ReNP0ReNP0NPNPPLCPLC接点接点未使用未使用

15、(预留预留)l 表中的【Unusual】信号和【UnderRst】信号表示的是处于OFF(0)状态。这有可能是连接线断线，或者NP没有接上电源等情况下，PLC端意识到有异常情况发生。l NP：涡流点焊检测仪l PLC：序器Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-检测循环时序图检测循环时序图Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-检测循环时序图检测循环时序图Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）设备可以针对每个焊点制定特有的检测参数和报警闸门，在实行检测计划时会自动切换不同点的设置参数进行检测。

16、报警闸门包括：报警闸门包括：可设定焊核直径报警范围可设定热影响区域直径的报警范围焊点强度数值上下限报警范围强磁曲线高度报警强磁曲线范围报警Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-检测数据分析模型检测数据分析模型设备可以统计单个焊点的直径变化，焊接相对强度变和各项指标的变化趋势：焊点直径分析（图）Y轴：焊点直径上下限闸门畸变值焊点直径X轴：检查焊点总数Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-检测数据分析模型检测数据分析模型焊点强度分析（图）22Y轴：焊点强度数值随着一把焊枪焊接焊点数量的增加，焊接强度是程下降趋势Nugget P

17、rofile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-不同设备之间的比较不同设备之间的比较23RSWA是加拿大TESSONICS公司生产的超声波相控阵点焊检测仪。工作原理工作原理：超声波2D阵列成像技术探头类型探头类型：2D矩阵阵列探头（具有52个独立晶片，频率15MHZ,单个晶片大小1.25mm*1.25mm）探头工作模式探头工作模式：在一个同个时间单位内，单晶片触发，单晶片接收软件软件：专业的检测分析软件（RSWA Array Explorer）适用材料类型适用材料类型：钢材和铝合金材料Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-不同设备之间的比较不同设备

18、之间的比较24RSWA的优点：1.1.使用超声波使用超声波2D2D阵列成像技术，将枯燥和晦涩的测量数据视觉化，显示焊核图像阵列成像技术，将枯燥和晦涩的测量数据视觉化，显示焊核图像2.2.操作简便，对检测人员要求不高，大大降低人为因素对检测结果的影响操作简便，对检测人员要求不高，大大降低人为因素对检测结果的影响3.3.较快的检测速度较快的检测速度4.4.探头前端使用更换的硬质延迟块，耐磨性好，降低使用成本探头前端使用更换的硬质延迟块，耐磨性好，降低使用成本5.5.在普通钢板（在普通钢板（270MPA440MPA270MPA440MPA）焊点检测中有较高的准确率）焊点检测中有较高的准确率6.6.探

19、头尺寸小，使用灵活，且检测过程中无需更换探头探头尺寸小，使用灵活，且检测过程中无需更换探头 RSWA的缺点：1.由于前端使用硬质延迟块，对焊点表面的平整度要求较高2.硬质延迟块无法很好的贴合焊点压痕，需要涂抹较多的耦合剂和液体介质，检测后需要擦拭掉。3.在高强度钢板（770MPa或更高）焊点的检测的准确率不高，对压接焊点有误判4.价格较贵($)焊点成像焊点成像Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-不同设备之间的比较不同设备之间的比较25P1P2P3P8P52RSWAP1P2P3P8P52P1P2P3P8P52 52个波形数据检查焊点探头在检测工件时，52个晶

20、片在同一时间单位内只有一个晶片发射和接收信号（如下图）检测结果是基于52组波形数据联合分析得到的结果，对于判断黏焊和压接数据分析量还不够，特别基于中厚板，高强度钢板和热成型钢阵列探头Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-不同设备之间的比较不同设备之间的比较26P1P2P3P8P52P1-P1AABBP2-P2P64-P64AGate由个波形数据形成粗糙的成像数据波形分析、成像处理成像范围检查焊点P1P2P3P8P52P1-P1AABBP2-P2P64-P64AGateRSWA压接部的反射波非常小由1个弱反射信号判定压接部，远远不够压接状态的点焊焊接使用多重部的反射波信息Nugget Profile（涡流漏磁点焊检测仪）（涡流漏磁点焊检测仪）-不同设备之间的比较不同设备之间的比较27超声波技术（包含2D和3D技术）1.必须满足焊点的上表面，下表面和探头的晶片面这3个面在一定程度上的相互平行，否侧会影响到检测的效果2.必须使用耦合剂3.对压接焊点有一定的漏检率涡流漏磁技术1.电磁感应，降低了探头面和焊点表面平行的要求，降低了对操作人员 的要求2.无需使用耦合剂3.电磁感应直接作用焊核材质的变化，对压接焊点的检出率非常高4.可以实现自动化检测