徐博

[摘 要]汽車的質(zhì)量有很多方面的影響因素，汽車白車身焊點(diǎn)的質(zhì)量就是其中一項因素，并且有重要的影響。因此，焊點(diǎn)質(zhì)量檢測一直以來備受重視。在進(jìn)行焊點(diǎn)質(zhì)量檢測中，主要有兩種檢測方式，分別是破壞性檢測以及無損害性檢測，并廣泛的應(yīng)用到汽車質(zhì)量檢測當(dāng)中。實(shí)際上，由于傳統(tǒng)的焊點(diǎn)檢測方式檢查成本較高，不能真正的實(shí)現(xiàn)批量檢查，汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量的檢測通常采用的是無損檢測中的超聲波檢測方式。本文對超聲波焊點(diǎn)檢測進(jìn)行分析，為汽車安全性能的保證提供一定的幫助。

[關(guān)鍵詞]超聲波檢測 汽車 白車身 焊點(diǎn) 質(zhì)量管控

中圖分類號：TQ225 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）38-0041-02

前言

近些年，我國的汽車行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，汽車的產(chǎn)量和銷量也一直呈現(xiàn)遞增的趨勢，成為了世界汽車產(chǎn)銷的大國。在汽車生產(chǎn)過程中，白車身制造是一項重要的程序，對汽車的質(zhì)量有重要的影響。焊接法是進(jìn)行連接工作的主要方式，在汽車裝備制造中有重要的作用。目前，人們對汽車的需要越來越多，質(zhì)量要求也越來越高，相應(yīng)的對焊接技術(shù)和設(shè)備也有了更好的要求。超聲波檢測作為對汽車焊點(diǎn)質(zhì)量檢測的重要方面，只有發(fā)揮應(yīng)有的作用，才能更好的保證汽車制造的高質(zhì)量進(jìn)行。因此，要提高對超聲波檢測的認(rèn)識和相關(guān)策略研究，提高焊接質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)汽車的高質(zhì)量生產(chǎn)，對企業(yè)帶來利潤。

一、白車身關(guān)鍵焊點(diǎn)區(qū)域選取方式

白車身關(guān)鍵焊點(diǎn)區(qū)域選擇是非常關(guān)鍵的，這也是白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控的基礎(chǔ)。合理確定白車身焊點(diǎn)區(qū)域，對區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化，縮減需要檢測焊點(diǎn)數(shù)量，提升超聲波焊點(diǎn)檢測效率和質(zhì)量。以往技術(shù)人員對白車身檢測只要是根據(jù)以往經(jīng)驗，或白車身檢測數(shù)據(jù)的累積，這種檢測模式降低了關(guān)鍵區(qū)域焊點(diǎn)確定的精準(zhǔn)性與合理性。特別是針對新車型的開發(fā)，因沒有原始積累數(shù)據(jù)的支持，所以只能根據(jù)路試結(jié)果確定焊點(diǎn)關(guān)鍵區(qū)域。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，很多高新技術(shù)也不斷產(chǎn)生，為白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控提供了技術(shù)保障。焊點(diǎn)質(zhì)量管控人員可以應(yīng)用計算機(jī)仿真方式，結(jié)合CAE技術(shù)，對整車性能做綜合分析，對車身各種工況進(jìn)行模擬，明確對白車身性能影響關(guān)鍵區(qū)域，最終掌握關(guān)鍵焊點(diǎn)所在位置，從而加強(qiáng)汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控的針對性。

二、基于超聲波檢測的汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控系統(tǒng)建設(shè)

（一）單探頭與多探頭系統(tǒng)方案確定

基于超聲波檢測的汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控系統(tǒng)建設(shè)，可以將超聲波檢測技術(shù)與汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控工作相融合，延伸超聲波檢測技術(shù)應(yīng)用范圍，提升汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控成效。系統(tǒng)建設(shè)首先需要確定的就是探頭數(shù)目，完成該項工作后才能進(jìn)行系統(tǒng)硬件核心處理模塊的開發(fā)。目前市面流通的眾多超聲波檢測設(shè)備都是以單探頭檢測方式為主的，檢測儀器每次只能對單個焊點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行檢測，工作效率較低。但是檢測儀器設(shè)備操作簡單，檢測性能較為可靠。多探頭超聲波檢測設(shè)備可以同時對多個焊點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行檢測，并且自動化的進(jìn)行檢測信息整理，檢測效果較高。缺陷在于探頭距離較近會產(chǎn)生干擾，這也是導(dǎo)致多探頭檢測設(shè)備沒有普遍應(yīng)用的重要因素。實(shí)際應(yīng)用中操作人員可以超聲波信號發(fā)射順序進(jìn)行調(diào)整，避免多探頭相互干擾情況出現(xiàn)。

（二）軟硬件系統(tǒng)的架構(gòu)

利用超聲波對汽車白車身焊點(diǎn)進(jìn)行檢測時會產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)建設(shè)對軟件信息數(shù)據(jù)處理能力有著較高要求。超聲波檢測設(shè)備的采樣頻率很高，眾多超聲波檢測儀器設(shè)備檢測速率均可達(dá)到1Gb/S。現(xiàn)階段，國內(nèi)外超聲波檢測設(shè)備中主要有兩種架構(gòu)方式。首先分析的是嵌入式系統(tǒng)為核心的超聲波檢測設(shè)備。這種設(shè)備的硬件系統(tǒng)過于復(fù)雜，而且檢測數(shù)據(jù)處理能力較低，檢測精準(zhǔn)性控制較差。從硬件構(gòu)成方面來看主要有兩類，F(xiàn)PGA+DSP與FPGA+MCU。第一種較大程度發(fā)揮出了FPGA組合邏輯性和良好的時序邏輯控制能力，滿足了軟硬件可編程需求。第二種發(fā)揮出了MCU較強(qiáng)的事務(wù)處理能力，而且硬件構(gòu)成設(shè)計簡單，時序控制成效也較為良好。

一、另一種超聲波檢測設(shè)備架構(gòu)很清晰，應(yīng)用以數(shù)據(jù)采集卡為核心的下位機(jī)和PC及為核心的上位機(jī)相結(jié)合。設(shè)備應(yīng)用中數(shù)據(jù)采集卡可以對焊點(diǎn)質(zhì)量檢測波形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，下位機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并通過信息傳輸通道將信息數(shù)據(jù)傳遞到以PC機(jī)為核心的上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。FPGA接收到傳回信號后，可以利用FIFO板塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，緩存值達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后PC機(jī)會對FIFO中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，然后再將信息數(shù)據(jù)存入到計算機(jī)系統(tǒng)特定的文件夾中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔。保證超聲波檢測在汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控中的有效應(yīng)用.

二、超聲波檢測儀的應(yīng)用

1、超聲波無損檢測儀的優(yōu)勢

超聲波無損檢測儀的使用可以通過技術(shù)工藝實(shí)現(xiàn)對焊點(diǎn)質(zhì)量的評定，并及時的進(jìn)行操作的調(diào)整?？梢杂行У臏p少報廢率，提高焊接質(zhì)量，從而降低焊接的成本。同時，超聲波無損檢測儀還可以對檢測結(jié)果存檔，并進(jìn)行一定的規(guī)整，有利于及時的查看信息，減少產(chǎn)品質(zhì)量期風(fēng)險。還可以進(jìn)行攜帶，需要使用時可以進(jìn)行遙控操作，極大的提高了工作的效率。

超聲波無損檢測儀帶有USB接口，這就使得使用更加便利，連接更加有效。這個過程就像MSOffice界面，很容易掌握和應(yīng)用。因此，受到越來越多的應(yīng)用。另外，檢測分析軟件不是一成不變的，而是一種開放式的形式，可以不斷的根據(jù)現(xiàn)場的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，并進(jìn)行修改，使得檢測之后的結(jié)果更加的精準(zhǔn)。檢測工作的精準(zhǔn)化進(jìn)行，更加有利于提高汽車的質(zhì)量。

還有一方面，超聲波無損檢測儀有網(wǎng)絡(luò)接口，這是一種與時俱進(jìn)的方式，提供了檢查的便利。通過對PC的數(shù)據(jù)通訊連接，最快時間內(nèi)獲取記錄的結(jié)果，這種方式可以超越空間的界限，最大限度的實(shí)現(xiàn)不同地方同種類型車型的檢測工作。近年來，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在不同的行業(yè)，都發(fā)揮了相應(yīng)的作用。超聲波無損接測儀通過使用網(wǎng)絡(luò)接口，可以更加與時俱進(jìn)的發(fā)展。同時，還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測盒分析，近視的調(diào)整數(shù)據(jù)。并在這個過程實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng)，對每一組數(shù)據(jù)的檢測都能及時的了解和管理，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的控制。這對于檢測的正常且有序的進(jìn)行有重要的作用，這些優(yōu)勢的存在，也使得超聲波無損檢測儀被廣泛的應(yīng)用，并帶來很好的應(yīng)用效果。

2、超聲波無損檢測儀的劣勢

雖然超聲波無損檢測儀在汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控上有很多優(yōu)勢，但是其自身也有很多的問題需要解決，以便于更好的應(yīng)用到實(shí)際需要中。目前而言，超聲波檢測儀的劣勢有一些沒有解決的，首先是單晶片直探頭，這種情況下不能成像，不能及時全面的了解汽車白車身焊點(diǎn)的實(shí)際情況。同時也不能計算出焊點(diǎn)的直徑，無法對超聲波無損檢測儀的使用中準(zhǔn)確計算焊點(diǎn)。由于汽車白車身焊點(diǎn)的需要不同，在進(jìn)行檢測中，針對不同的情況，會有不同的直徑需要。這就造成實(shí)際工作中需要不斷的對焊點(diǎn)探頭進(jìn)行重復(fù)的替換，方式很繁雜，需要花費(fèi)很長的時間和精力。

三、超聲波焊點(diǎn)檢測儀的應(yīng)用

1、超聲波焊點(diǎn)檢測儀的使用方法

在實(shí)際的操作步驟中，根據(jù)不同的使用方法也有不同的操作做法。分別是直接檢驗法和經(jīng)驗法。直接檢驗法就是按照先編程在測量，最后進(jìn)行檢測的方式。這種方式的具體步驟是，編程、板厚測量、探頭選擇、設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)、加入圖片、焊點(diǎn)檢測，最后到處檢驗的結(jié)果。在這一步驟實(shí)施過程中，由于板厚的情況對編程有絕對性的影響，所以在進(jìn)行不同板厚的操作中，要重新進(jìn)行編程，這種方式就浪費(fèi)了很多的時間，使得前期的工作不能盡可能早點(diǎn)的完成，影響工作的效率。所以，只有及時的進(jìn)行調(diào)整，才能不斷的改正，進(jìn)而保證工作效率。實(shí)際上，在使用超聲波焊點(diǎn)檢測儀時，可以根據(jù)相同板厚的焊點(diǎn)進(jìn)行操作，按照事先編訂好的程序進(jìn)行，這樣可以在一定程度上節(jié)省時間和成本。

另一種檢驗的方式是根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行拓展，我們稱之為經(jīng)驗法。這種方式對操作者的要求相對較高，可以根據(jù)實(shí)際需求，先對一部分的內(nèi)容進(jìn)行編程，然后再測量板厚和選擇探頭，盡可能的減少編程的步驟。這種方式可以節(jié)省很多的時間，對于整體的工作效率提高也有很重要的意義。因此，在一些大型的汽車企業(yè)會使用。最常見的就是長海大眾汽車就是采用這種方式進(jìn)行檢驗。但是在實(shí)際的操作中，由于對技術(shù)水平的要求相對較嚴(yán)格，所以，對操作者的要求很高。只有在操作者充分的了解超聲波的各種焊點(diǎn)波形，根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗進(jìn)行檢查，才能使檢查工作順利開展。所以，這種方式在實(shí)際應(yīng)用中還沒有完全的普遍，只有技術(shù)人員達(dá)到要求的情況下才能進(jìn)行。

2、不同波形帶來的影響

聲波的情況也反應(yīng)了焊點(diǎn)的情況。在進(jìn)行操作中，如果聲波出現(xiàn)問題，可以清楚的判斷出焊點(diǎn)的缺陷。再根據(jù)焊點(diǎn)缺陷的內(nèi)容對質(zhì)量進(jìn)行檢測，通常情況下由于焊核直徑過小才會出現(xiàn)焊點(diǎn)存在缺陷的現(xiàn)象。這里需要引入一個新的名詞，那就是回波。在兩個正常的波之間，會出現(xiàn)一個相對較短的波，這個較短的波比正常的波短，被稱為回波，針對回波的狀況也可以檢測出焊點(diǎn)的質(zhì)量。這種方式被廣泛的應(yīng)用到焊點(diǎn)質(zhì)量的檢測中，并發(fā)揮著極大的作用。

四、使用超聲波檢測儀帶來的效果

1、超聲波檢測的效果

在汽車的生產(chǎn)過程中，如果能夠嚴(yán)格按照超聲波檢測焊點(diǎn)檢查的方式進(jìn)行，就能帶來很大的幫助，使得生產(chǎn)過程中，不用打試片和進(jìn)行相關(guān)的破壞性檢測，就能實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)質(zhì)量的完善。這種狀況會節(jié)省很大的人力資源的管理工作，將最大限度的減少焊點(diǎn)監(jiān)控成本，對于超聲波檢測的效果也是非常有利的。超聲波檢測有及時發(fā)現(xiàn)問題的效果，能夠及時的發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)過程中對焊點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)督，及時而又準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)存在的問題，并及時的采取相關(guān)的措施進(jìn)行解決。這一過程可能做到盡可能的減少成批量的缺陷出現(xiàn)，增加生產(chǎn)成本和生產(chǎn)的浪費(fèi)。近些年，人們逐漸認(rèn)可了超聲波在焊點(diǎn)檢測中的作用，通過采取監(jiān)控焊點(diǎn)質(zhì)量的方式，進(jìn)行有效的檢測盒監(jiān)管，使得汽車企業(yè)的制造在高效率的情況下進(jìn)行。節(jié)省了成本，提升了質(zhì)量。

2、超聲波檢測結(jié)果統(tǒng)計

超聲波檢測的內(nèi)容有很多，有檢測計劃、時間、料板厚度、結(jié)果和波形等方面的內(nèi)容，把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行Excel表格導(dǎo)入的方式進(jìn)行秩序化的管理，既方便對數(shù)據(jù)的使用，又能更加直觀、便捷的對數(shù)字統(tǒng)一化管理和研究，以便于更好的應(yīng)用。

結(jié)語

超聲波檢測儀器在汽車白車身焊點(diǎn)質(zhì)量管控上能夠發(fā)揮很大的作用，通過對超聲波檢測進(jìn)行分析，可以更加明確的了解它的作用和形式，對于進(jìn)一步的取長補(bǔ)短，及時的完善超聲波檢測中的問題，不斷提高焊點(diǎn)的質(zhì)量有重要的作用。汽車企業(yè)要能正確的認(rèn)識到超聲波檢測在焊點(diǎn)質(zhì)量管控上的優(yōu)勢，積極發(fā)揚(yáng)，也要及時的發(fā)現(xiàn)超聲波檢測中的問題，立足于企業(yè)自身的發(fā)展進(jìn)行改革和創(chuàng)新，真正做到高質(zhì)量的開展生產(chǎn)工作。因此，企業(yè)應(yīng)該重視超聲波檢測設(shè)備的使用，爭取最大限度的提升工作質(zhì)量，創(chuàng)造出更多的財富。

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