超聲波檢測在汽車白車身焊點質(zhì)量管控上的有效利用

徐博

[摘 要]汽車的質(zhì)量有很多方面的影響因素，汽車白車身焊點的質(zhì)量就是其中一項因素，并且有重要的影響。因此，焊點質(zhì)量檢測一直以來備受重視。在進行焊點質(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，并廣泛的應用到汽車質(zhì)量檢測當中。實際上，由于傳統(tǒng)的焊點檢測方式檢查成本較高，不能真正的實現(xiàn)批量檢查，汽車白車身焊點質(zhì)量的檢測通常采用的是無損檢測中的超聲波檢測方式。本文對超聲波焊點檢測進行分析，為汽車安全性能的保證提供一定的幫助。

[關鍵詞]超聲波檢測 汽車 白車身 焊點 質(zhì)量管控

中圖分類號：TQ225 文獻標識碼：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，相應的對焊接技術(shù)和設備也有了更好的要求。超聲波檢測作為對汽車焊點質(zhì)量檢測的重要方面，只有發(fā)揮應有的作用，才能更好的保證汽車制造的高質(zhì)量進行。因此，要提高對超聲波檢測的認識和相關策略研究，提高焊接質(zhì)量，從而實現(xiàn)汽車的高質(zhì)量生產(chǎn)，對企業(yè)帶來利潤。

一、白車身關鍵焊點區(qū)域選取方式

白車身關鍵焊點區(qū)域選擇是非常關鍵的，這也是白車身焊點質(zhì)量管控的基礎。合理確定白車身焊點區(qū)域，對區(qū)域進行優(yōu)化，縮減需要檢測焊點數(shù)量，提升超聲波焊點檢測效率和質(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鍵區(qū)域焊點確定的精準性與合理性。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)果確定焊點關鍵區(qū)域。隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，很多高新技術(shù)也不斷產(chǎn)生，為白車身焊點質(zhì)量管控提供了技術(shù)保障。焊點質(zhì)量管控人員可以應用計算機仿真方式，結(jié)合CAE技術(shù)，對整車性能做綜合分析，對車身各種工況進行模擬，明確對白車身性能影響關鍵區(qū)域，最終掌握關鍵焊點所在位置，從而加強汽車白車身焊點質(zhì)量管控的針對性。

二、基于超聲波檢測的汽車白車身焊點質(zhì)量管控系統(tǒng)建設

（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質(zhì)量管控系統(tǒng)建設，可以將超聲波檢測技術(shù)與汽車白車身焊點質(zhì)量管控工作相融合，延伸超聲波檢測技術(shù)應用范圍，提升汽車白車身焊點質(zhì)量管控成效。系統(tǒng)建設首先需要確定的就是探頭數(shù)目，完成該項工作后才能進行系統(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質(zhì)量進行檢測，工作效率較低。但是檢測儀器設備操作簡單，檢測性能較為可靠。多探頭超聲波檢測設備可以同時對多個焊點質(zhì)量進行檢測，并且自動化的進行檢測信息整理，檢測效果較高。缺陷在于探頭距離較近會產(chǎn)生干擾，這也是導致多探頭檢測設備沒有普遍應用的重要因素。實際應用中操作人員可以超聲波信號發(fā)射順序進行調(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進行檢測時會產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)建設對軟件信息數(shù)據(jù)處理能力有著較高要求。超聲波檢測設備的采樣頻率很高，眾多超聲波檢測儀器設備檢測速率均可達到1Gb/S?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外超聲波檢測設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備。這種設備的硬件系統(tǒng)過于復雜，而且檢測數(shù)據(jù)處理能力較低，檢測精準性控制較差。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較強的事務處理能力，而且硬件構(gòu)成設計簡單，時序控制成效也較為良好。

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

二、超聲波檢測儀的應用

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)工藝實現(xiàn)對焊點質(zhì)量的評定，并及時的進行操作的調(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)量期風險。還可以進行攜帶，需要使用時可以進行遙控操作，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，很容易掌握和應用。因此，受到越來越多的應用。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)進行查看，并進行修改，使得檢測之后的結(jié)果更加的精準。檢測工作的精準化進行，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)絡接口，這是一種與時俱進的方式，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，最大限度的實現(xiàn)不同地方同種類型車型的檢測工作。近年來，網(wǎng)絡應用在不同的行業(yè)，都發(fā)揮了相應的作用。超聲波無損接測儀通過使用網(wǎng)絡接口，可以更加與時俱進的發(fā)展。同時，還可以對數(shù)據(jù)進行檢測盒分析，近視的調(diào)整數(shù)據(jù)。并在這個過程實施監(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，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的控制。這對于檢測的正常且有序的進行有重要的作用，這些優(yōu)勢的存在，也使得超聲波無損檢測儀被廣泛的應用，并帶來很好的應用效果。

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，以便于更好的應用到實際需要中。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的實際情況。同時也不能計算出焊點的直徑，無法對超聲波無損檢測儀的使用中準確計算焊點。由于汽車白車身焊點的需要不同，在進行檢測中，針對不同的情況，會有不同的直徑需要。這就造成實際工作中需要不斷的對焊點探頭進行重復的替換，方式很繁雜，需要花費很長的時間和精力。

三、超聲波焊點檢測儀的應用

1、超聲波焊點檢測儀的使用方法

在實際的操作步驟中，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、設定標準、加入圖片、焊點檢測，最后到處檢驗的結(jié)果。在這一步驟實施過程中，由于板厚的情況對編程有絕對性的影響，所以在進行不同板厚的操作中，要重新進行編程，這種方式就浪費了很多的時間，使得前期的工作不能盡可能早點的完成，影響工作的效率。所以，只有及時的進行調(diào)整，才能不斷的改正，進而保證工作效率。實際上，在使用超聲波焊點檢測儀時，可以根據(jù)相同板厚的焊點進行操作，按照事先編訂好的程序進行，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)實際需求，先對一部分的內(nèi)容進行編程，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行檢驗。但是在實際的操作中，由于對技術(shù)水平的要求相對較嚴格，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波形，根據(jù)實際操作的經(jīng)驗進行檢查，才能使檢查工作順利開展。所以，這種方式在實際應用中還沒有完全的普遍，只有技術(shù)人員達到要求的情況下才能進行。

2、不同波形帶來的影響

聲波的情況也反應了焊點的情況。在進行操作中，如果聲波出現(xiàn)問題，可以清楚的判斷出焊點的缺陷。再根據(jù)焊點缺陷的內(nèi)容對質(zhì)量進行檢測，通常情況下由于焊核直徑過小才會出現(xiàn)焊點存在缺陷的現(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的質(zhì)量。這種方式被廣泛的應用到焊點質(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，如果能夠嚴格按照超聲波檢測焊點檢查的方式進行，就能帶來很大的幫助，使得生產(chǎn)過程中，不用打試片和進行相關的破壞性檢測，就能實現(xiàn)焊點質(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)過程中對焊點進行監(jiān)督，及時而又準確的發(fā)現(xiàn)存在的問題，并及時的采取相關的措施進行解決。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。近些年，人們逐漸認可了超聲波在焊點檢測中的作用，通過采取監(jiān)控焊點質(zhì)量的方式，進行有效的檢測盒監(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)進行Excel表格導入的方式進行秩序化的管理，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，以便于更好的應用。

結(jié)語

超聲波檢測儀器在汽車白車身焊點質(zhì)量管控上能夠發(fā)揮很大的作用，通過對超聲波檢測進行分析，可以更加明確的了解它的作用和形式，對于進一步的取長補短，及時的完善超聲波檢測中的問題，不斷提高焊點的質(zhì)量有重要的作用。汽車企業(yè)要能正確的認識到超聲波檢測在焊點質(zhì)量管控上的優(yōu)勢，積極發(fā)揚，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)應該重視超聲波檢測設備的使用，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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