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专利名称：一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410293331.2

专利申请（专利权）人：哈尔滨电机厂(镇江)有限责任公司
权利人地址：江苏省镇江市南徐大道260号

专利发明（设计）人：徐安峰,郭云孜,李雨晗,颜伟

专利摘要：本发明属于汽轮发电机定子装配焊接质量监测领域，具体公开提供的一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，该方法包括：通过获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的排列情况，分析定子绕组装配结构稳定性指标。发明通过获取焊料覆盖区域内焊接材料所属轮廓面积、不平整度和高斜角，评估焊料流动塑形异常指标，进而实时分析当前指定焊接区域的焊接精度，及时对下一焊接区域的焊接数据进行调整。通过获取各指定焊点位置的焊接精度，分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标。通过评估汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标，结合定子绕组装配结构稳定性指标，分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数。

主权利要求：
1.一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、分析绕组结构布局：根据X光线扫描技术获取定子装配轮廓图，获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的排列情况，分析定子绕组装配结构稳定性指标；
步骤二、确定定子绕组线接头焊接位置：提取汽轮发电机定子绕组各线接头位置和定子端环上各焊接区域，进而将两条指定线接头合并焊接到定子端环上的指定焊接区域；
步骤三、实时监测绕组线接头焊接精度：检测当前指定焊接位置的熔合强度及熔合位置偏离度，分析当前指定焊接区域的焊接精度，并评估当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数；
步骤四、调控下一指定焊点位置的焊接数据：将下一指定焊接区域的位置调控至当前指定焊接区域的位置，进而基于当前指定焊点位置的焊接精度，确定下一指定焊点位置的焊接调控数据；
步骤五、评估焊接质量变化稳定性：评估汽轮发电机定子装配焊接状态，获取各指定焊点位置的焊接精度，分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标；
步骤六、焊接质量整体监测：评估汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标，进而分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数；
所述分析当前指定焊接区域的焊接精度，步骤如下：
获取当前指定焊接区域的焊接实况影像，从中提取当前指定焊接区域的焊接实况轮廓，并提取焊接实况轮廓体积，记为当前指定焊接区域对应焊接材料的用料体积 ；
从当前指定焊接区域的焊接实况轮廓中提取焊接材料厚度最大值所属位置点，将其记为实际衔接中心点，并将该焊接材料厚度最大值记为 ；
获取当前指定焊接区域的预置衔接中心点，将其与实际衔接中心点的位置进行对比，得到当前指定焊接区域的衔接位置偏离距离 ；
提取当前指定焊接区域对应焊接材料的标准用料体积 和预置衔接中心点的标准材料厚度 ，评估当前指定焊接区域的熔合强度 ，进而分析当前指定焊接区域的焊接精度 ，其中 为衔接位置偏离距离的设定参照值， 为圆周率；
所述评估当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数方法为：
从当前指定焊接区域的焊接实况轮廓中提取当前指定焊接区域的焊料覆盖区域，并基于图像处理算法识别焊料覆盖区域的面积 和不平整度 、焊接材料厚度最小值和焊接材料厚度最大值；
提取焊料覆盖区域内焊接材料厚度最小值所属位置点、焊接材料厚度最大值所属位置点，获取焊接材料厚度最小值所属位置点与焊接材料厚度最大值所属位置点之间的高度距离差 和水平距离差 ，得到焊料覆盖区域的高斜角测量值 ；
提取当前指定焊接区域的标准焊接轮廓，按上述方式同理提取其焊料覆盖区域的标准面积 和不平整度允许值 、标准高斜角 ，据此计算得到当前指定焊接区域的焊料流动塑形异常指标 ，其中 为高斜角对应设定偏差允许值， 分别为不平整度、高斜角对应流动异常的设定评估权重；
以 为当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数, 为面积对应设
定偏差允许值。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，其特征在于，所述分析定子绕组装配结构稳定性指标的方法为：从定子装配轮廓图上获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的缠绕位置，得到定子铁芯的定子槽数及各定子槽内线圈缠绕数目，将各定子槽内线圈缠绕数目进行求和，得到汽轮发电机定子绕组层数 ；
获取定子绕组与定子铁芯的间隙距离 ，分析汽轮发电机定子绕组布局合格度，其中 、 分别为汽轮发电机定子铁芯上的预置标准绕组层数、定子绕组与定子铁芯的预置标准间隙距离， 分别为定子绕组层数、定子绕组与定子铁芯的间隙距离对应设定偏差参照值；
提取定子绕组各线接头的露出长度和绑扎直径，将其与预置的标准露出长度和标准绑扎直径进行对比，得到定子绕组线接头预留合格度 ，进而分析定子绕组装配结构稳定性指标 。
3.根据权利要求1所述的一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，其特征在于，所述将下一指定焊接区域的位置调控至当前指定焊接区域的位置具体内容为：构建三维坐标系，获取当前指定焊接区域与下一指定焊接区域对应预置衔接中心点的三维点位置坐标，分别记为 、 ；
计算当前指定焊接区域与原点之间的向量 ，以及下一指定焊接
区域与原点之间的向量 ，进而计算这两个向量的夹角
，其中 表示向量的内积， 和 分别表示向量
和 的模；
以 为原位旋转角度，对定子端环上焊接区域所属位置进行旋转调控，进而将下一指定焊接区域的位置调控至当前指定焊接区域的位置。
4.根据权利要求1所述的一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，其特征在于，所述确定下一指定焊接区域的焊接调控数据内容包括：提取当前指定焊接区域的焊接数据，焊接数据包括火焰喷枪的喷口位置、焰灼温度；
获取火焰喷枪喷口位置与当前指定焊接区域对应实际衔接中心点之间的连接线，提取连接线距离，将其记为火焰喷枪的焰灼距离，并将其与定子端环水平中心线之间的夹角作为火焰喷枪的焰灼角度 ；
分别获取火焰喷枪喷口位置与实际衔接中心点、预置衔接中心点的位置距离，记为，将其相互对比，进而以为火焰喷枪的焰灼调控角度，其中 为单位调控角度， 为位置距离的设定偏差允许值，e为自然常数。
5.根据权利要求4所述的一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，其特征在于，所述确定下一指定焊接区域的焊接调控数据内容还包括：将当前指定焊接区域的焊料流动塑形异常指标与预置焊料流动塑形异常指标阈值进行对比，确定是否需要对下一指定焊接区域的焊接温度进行调控；
将当前指定焊接区域对应火焰喷枪的焰灼温度记为 ，计算下一指定焊接区域对应焊点位置的调控需求温度 ；
获取当前指定焊接区域的焊料覆盖区域对应高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值和低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，将其相互对比，若高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值大于低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，则以 为下一指定焊接区域对应焊点位置的焊接调控温度；若高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值小于低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，则以 为下一指定焊接区域对应焊点位置的焊接调控温度。
6.根据权利要求1所述的一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，其特征在于，所述各指定焊接区域的焊接精度获取方式与当前指定焊接区域的焊接精度获取方式相同。
7.根据权利要求4所述的一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，其特征在于，所述分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标的计算公式为：，其中 为第 指定焊接区域的焊接精
度， 为预置焊接精度期望值， 为指定焊接区域的数量， 为指定焊接区域的编号，。
8.根据权利要求7所述的一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，其特征在于，所述分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数的方法为：获取火焰喷枪的焰灼角度、焰灼温度对应初始值，并提取各指定焊接区域调控后的焰灼角度、焰灼温度，对比分析得到各指定焊接区域的焊接数据差异值；
以各指定焊接区域为横坐标、各指定焊接区域的焊接数据差异值为纵坐标，绘制焊接数据的浮动状态变化曲线，提取浮动状态变化曲线上各峰值位置和各谷值位置，得到各峰值与谷值之间变化曲线段，提取各峰值与谷值之间变化曲线段的斜率 ， 为峰值与谷值之间变化曲线段的编号， ；
分析汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标 ，结合绕组装配结构稳定性指标 ，分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数 。 说明书 : 一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法技术领域[0001] 本发明属于汽轮发电机定子装配焊接质量监测领域，涉及到一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法。背景技术[0002] 汽轮发电机定子是电力发电系统的核心部件之一，其焊接质量直接关系到发电机的性能和运行安全。在焊接过程中，由于操作不当、焊接参数不合适等原因，可能会使得焊接材料出现不平整、错位等缺陷，若未及时发现这些缺陷，并采取相应的措施进行纠正，可能会增加汽轮发电机定子焊接件的结构风险，同时增加二次焊接的概率，因此，实时监测焊接过程中的质量变化至关重要。[0003] 现有的在对汽轮发电机定子装配焊接质量进行检测时，更注重分析焊接表面裂纹凹陷等缺陷特征，缺乏对焊接区域的焊接材料塑形轮廓进行异常情况分析，焊接材料塑形轮廓的偏差可能导致汽轮发电机定子焊接接头在受力时出现结构不稳定问题，故而未对焊接材料塑形轮廓进行具体分析，会使得焊接质量的评估不够全面，从而增加焊接结构的潜在风险。[0004] 另一层面，当前现有对汽轮发电机定子装配焊接质量的监测内容侧重于对汽轮发电机定子整体部件的焊接缺陷进行监测，未考虑在焊接过程中进行实时监测，且未基于当前焊接点位置的焊接缺陷值来调控下一焊接点位置的焊接数据，这会使得焊接缺陷在整个焊接过程中得不到及时的发现和纠正，进而导致焊接缺陷在整个焊接过程中累积或扩散。发明内容[0005] 鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法。[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，包括如下步骤：步骤一、分析绕组结构布局：根据X光线扫描技术获取定子装配轮廓图，获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的排列情况，分析定子绕组装配结构稳定性指标。[0007] 步骤二、确定定子绕组线接头焊接位置：提取汽轮发电机定子绕组各线接头位置和定子端环上各焊接区域，进而将两条指定线接头合并焊接到定子端环上的指定焊接区域。[0008] 步骤三、实时监测绕组线接头焊接精度：检测当前指定焊接位置的熔合强度及熔合位置偏离度，分析当前指定焊接区域的焊接精度，并评估当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数。[0009] 步骤四、调控下一指定焊点位置的焊接数据：将下一指定焊接区域的位置调控至当前指定焊接区域的位置，进而基于当前指定焊点位置的焊接精度，确定下一指定焊点位置的焊接调控数据。[0010] 步骤五、评估焊接质量变化稳定性：评估汽轮发电机定子装配焊接状态，获取各指定焊点位置的焊接精度，分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标。[0011] 步骤六、焊接质量整体监测：评估汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标，进而分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数。[0012] 具体实施例中，所述分析定子绕组装配结构稳定性指标的方法为：从定子装配轮廓图上获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的缠绕位置，得到定子铁芯的定子槽数及各定子槽内线圈缠绕数目，将各定子槽内线圈缠绕数目进行求和，得到汽轮发电机定子绕组层数 。[0013] 获取定子绕组与定子铁芯的间隙距离 ，分析汽轮发电机定子绕组布局合格度，其中 、 分别为汽轮发电机定子铁芯上的预置标准绕组层数、定子绕组与定子铁芯的预置标准间隙距离， 分别为定子绕组层数、定子绕组与定子铁芯的间隙距离对应设定偏差参照值。[0014] 提取定子绕组各线接头的露出长度和绑扎直径，将其与预置的标准露出长度和标准绑扎直径进行对比，得到定子绕组线接头预留合格度 ，进而分析定子绕组装配结构稳定性指标 。[0015] 具体实施例中，所述分析当前指定焊接区域的焊接精度，步骤如下：获取当前指定焊接区域的焊接实况影像，从中提取当前指定焊接区域的焊接实况轮廓，并提取焊接实况轮廓体积，记为当前指定焊接区域对应焊接材料的用料体积 。[0016] 从当前指定焊接区域的焊接实况轮廓中提取焊接材料厚度最大值所属位置点，将其记为实际衔接中心点，并将该焊接材料厚度最大值记为 。[0017] 获取当前指定焊接区域的预置衔接中心点，将其与实际衔接中心点的位置进行对比，得到当前指定焊接区域的衔接位置偏离距离 。[0018] 提取当前指定焊接区域对应焊接材料的标准用料体积 和预置衔接中心点的标准材料厚度 ，评估当前指定焊接区域的熔合强度 ，进而分析当前指定焊接区域的焊接精度 ，其中 为衔接位置偏离距离的设定参照值， 为圆周率。[0019] 具体实施例中，所述评估当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数方法为：从当前指定焊接区域的焊接实况轮廓中提取当前指定焊接区域的焊料覆盖区域，并基于图像处理算法识别焊料覆盖区域的面积 和不平整度 、焊接材料厚度最小值和焊接材料厚度最大值。[0020] 提取焊料覆盖区域内焊接材料厚度最小值所属位置点、焊接材料厚度最大值所属位置点，获取焊接材料厚度最小值所属位置点与焊接材料厚度最大值所属位置点之间的高度距离差 和水平距离差 ，得到焊料覆盖区域的高斜角测量值 。[0021] 提取当前指定焊接区域的标准焊接轮廓，按上述方式同理提取其焊料覆盖区域的标准面积 和不平整度允许值 、标准高斜角 ，据此计算得到当前指定焊接区域的焊料流动塑形异常指标 ，其中 为高斜角对应设定偏差允许值， 分别为不平整度、高斜角对应流动异常的设定评估权重。[0022] 以 为当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数, 为面积对应设定偏差允许值。[0023] 具体实施例中，所述将下一指定焊接区域的位置调控至当前指定焊接区域的位置具体内容为：构建三维坐标系，获取当前指定焊接区域与下一指定焊接区域对应预置衔接中心点的三维点位置坐标，分别记为 、 。[0024] 计算当前指定焊接区域与原点之间的向量 ，以及下一指定焊接区域与原点之间的向量 ，进而计算这两个向量的夹角，其中 表示向量的内积， 和 分别表示向量和 的模。[0025] 以 为原位旋转角度，对定子端环上焊接区域所属位置进行旋转调控，进而将下一指定焊接区域的位置调控至当前指定焊接区域的位置。[0026] 具体实施例中，所述确定下一指定焊接区域的焊接调控数据内容包括：提取当前指定焊接区域的焊接数据，焊接数据包括火焰喷枪的喷口位置、焰灼温度。[0027] 获取火焰喷枪喷口位置与当前指定焊接区域对应实际衔接中心点之间的连接线，提取连接线距离，将其记为火焰喷枪的焰灼距离，并将其与定子端环水平中心线之间的夹角作为火焰喷枪的焰灼角度 。[0028] 分别获取火焰喷枪喷口位置与实际衔接中心点、预置衔接中心点的位置距离，记为 ，将其相互对比，进而以为火焰喷枪的焰灼调控角度，其中 为单位调控角度， 为位置距离的设定偏差允许值，e为自然常数。[0029] 具体实施例中，所述确定下一指定焊接区域的焊接调控数据内容还包括：将当前指定焊接区域的焊料流动塑形异常指标与预置焊料流动塑形异常指标阈值进行对比，确定是否需要对下一指定焊接区域的焊接温度进行调控。[0030] 将当前指定焊接区域对应火焰喷枪的焰灼温度记为 ，计算下一指定焊接区域对应焊点位置的调控需求温度 。[0031] 获取当前指定焊接区域的焊料覆盖区域对应高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值和低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，将其相互对比，若高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值大于低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，则以 为下一指定焊接区域对应焊点位置的焊接调控温度；若高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值小于低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，则以 为下一指定焊接区域对应焊点位置的焊接调控温度。[0032] 具体实施例中，所述各指定焊接区域的焊接精度获取方式与当前指定焊接区域的焊接精度获取方式同理。[0033] 具体实施例中，所述分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标的计算公式为： ，其中 为第 指定焊接区域的焊接精度， 为预置焊接精度期望值， 为指定焊接区域的数量， 为指定焊接区域的编号，。[0034] 具体实施例中，所述分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数的方法为：获取火焰喷枪的焰灼角度、焰灼温度对应初始值，并提取各指定焊接区域调控后的焰灼角度、焰灼温度，对比分析得到各指定焊接区域的焊接数据差异值。[0035] 以各指定焊接区域为横坐标、各指定焊接区域的焊接数据差异值为纵坐标，绘制焊接数据的浮动状态变化曲线，提取浮动状态变化曲线上各峰值位置和各谷值位置，得到各峰值与谷值之间变化曲线段，提取各峰值与谷值之间变化曲线段的斜率 ， 为峰值与谷值之间变化曲线段的编号， 。[0036] 分析汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标 ，结合绕组装配结构稳定性指标 ，分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数 。[0037] 相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的排列情况，分析定子绕组装配结构稳定性指标，能够在线接头焊接前及时发现定子绕组的固定位置和紧密连接情况，防止线圈松动或位移，从而提高定子绕组焊接过程的可靠性。[0038] （2）本发明通过获取焊料覆盖区域内焊接材料所属轮廓面积、不平整度和高斜角，评估焊料流动塑形异常指标，进而实时分析当前指定焊接区域的焊接精度，及时对下一焊接区域的焊接数据进行调整，可以快速纠正焊接过程中的偏差和缺陷，从而有效提高焊接质量，减少焊接缺陷率。[0039] （3）本发明通过获取各指定焊点位置的焊接精度，分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标，这种对焊接过程中的焊接数据变化情况进行分析的方式，可以反映出焊接设备的工作状态和效果，有助于帮助技术人员迅速定位故障情况，进而采取相应的修复措施。[0040] （4）本发明通过评估汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标，结合定子绕组装配结构稳定性指标，分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数，可以对汽轮发电机定子的装配焊接质量进行全面评估，根据评估结果，可以发现潜在的改进和优化空间，进而为汽轮发电机定子装配的焊接过程提供优化依据。附图说明[0041] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0042] 图1为本发明方法实施步骤流程示意图。具体实施方式[0043] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0044] 请参阅图1所示，本发明提供了一种汽轮发电机定子装配焊接质量监测方法，该方法包括：步骤一、分析绕组结构布局：根据X光线扫描技术获取定子装配轮廓图，获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的排列情况，分析定子绕组装配结构稳定性指标。[0045] 本发明汽轮发电机定子主要是由定子绕组和定子铁芯两部分组成。定子铁芯是定子绕组的安装和固定部件，将定子绕组对应线圈镶嵌在定子铁芯对应各定子槽内，通过电流时产生感应电动势，实现电能量转换。[0046] 在一种优选的实施方式中，所述分析定子绕组装配结构稳定性指标的方法为：从定子装配轮廓图上获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的缠绕位置，得到定子铁芯的定子槽数及各定子槽内线圈缠绕数目，将各定子槽内线圈缠绕数目进行求和，得到汽轮发电机定子绕组层数 。[0047] 从定子装配轮廓图上提取定子绕组与定子铁芯的间隙距离 ，分析汽轮发电机定子绕组布局合格度 ，其中 、 分别为汽轮发电机定子铁芯上的预置标准绕组层数、定子绕组与定子铁芯的预置标准间隙距离，分别为定子绕组层数、定子绕组与定子铁芯的间隙距离对应设定偏差参照值。[0048] 从定子装配轮廓图上提取定子绕组各线接头的露出长度 和绑扎直径 ，将其与预置的标准露出长度和标准绑扎直径进行对比，得到定子绕组线接头预留合格度，其中 、 分别为预置的标准露出长度和标准绑扎直径, 分别为线接头的露出长度和绑扎直径对应设定偏差参照值，进而分析定子绕组装配结构稳定性指标 。[0049] 本发明通过获取定子绕组对应线圈在定子铁芯上的排列情况，分析定子绕组装配结构稳定性指标，能够在线接头焊接前及时发现定子绕组的固定位置和紧密连接情况，防止线圈松动或位移，从而提高定子绕组焊接过程的可靠性。[0050] 步骤二、确定定子绕组线接头焊接位置：提取汽轮发电机定子绕组各线接头位置和定子端环上各焊接区域，进而将两条指定线接头合并焊接到定子端环上的指定焊接区域。所述汽轮发电机定子绕组各线接头位置和定子端环上各焊接位置为汽轮发电机定子的预置结构设计参数。[0051] 具体的，当定子绕组对应线圈镶嵌完成后，将定子绕组对应线圈的线接头焊接至定子端环上的焊接区域，形成一个整体结构，[0052] 步骤三、实时监测绕组线接头焊接精度：检测当前指定焊接位置的熔合强度及熔合位置偏离度，分析当前指定焊接区域的焊接精度，并评估当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数。[0053] 在一种优选的实施方式中，所述分析当前指定焊接区域的焊接精度，步骤如下：采用摄像设备获取当前指定焊接区域的焊接实况影像，从中提取当前指定焊接区域的焊接实况轮廓，并提取焊接实况轮廓体积，记为当前指定焊接区域对应焊接材料的用料体积 。[0054] 从当前指定焊接区域的焊接实况轮廓中提取焊接材料厚度最大值所属位置点，将其记为实际衔接中心点，并将该焊接材料厚度最大值记为 。[0055] 获取当前指定焊接区域的预置衔接中心点，将其与实际衔接中心点的位置进行对比，得到当前指定焊接区域的衔接位置偏离距离 。[0056] 提取当前指定焊接区域对应焊接材料的标准用料体积 和预置衔接中心点的标准材料厚度 ，评估当前指定焊接区域的熔合强度 ，进而分析当前指定焊接区域的焊接精度 ，其中 为衔接位置偏离距离的设定参照值， 为圆周率。[0057] 所述当前指定焊接区域对应焊接材料的标准用料体积 和预置衔接中心点的标准材料厚度、当前指定焊接区域的预置衔接中心点均为预置的焊接期望数据。[0058] 在另一种优选的实施方式中，所述评估当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数方法为：从当前指定焊接区域的焊接实况轮廓中提取当前指定焊接区域的焊料覆盖区域，并基于图像处理算法识别焊料覆盖区域的面积 和不平整度 、焊接材料厚度最小值和焊接材料厚度最大值。[0059] 所述不平整度获取方式为：从web移动端提取焊料覆盖区域不平整度对应塌陷子区域的特征和裂纹子区域的特征，基于基于图像处理算法识别前指定焊接区域的焊料覆盖区域对应各塌陷子区域面积 、各裂纹子区域长度 ，计算得到焊料覆盖区域的不平整度 ，其中 分别为焊料覆盖区域对应塌陷子区域面积、裂纹子区域长度所属设定参照值， 为塌陷子区域的编号， ， 为裂纹子区域的编号， 。[0060] 从当前指定焊接区域的焊接实况轮廓中提取焊料覆盖区域内焊接材料厚度最小值所属位置点、焊接材料厚度最大值所属位置点，将其位置点进行对比，得到焊接材料厚度最小值所属位置点与焊接材料厚度最大值所属位置点之间的高度距离差 和水平距离差 ，得到焊料覆盖区域的高斜角测量值 。[0061] 从web移动端提取当前指定焊接区域的标准焊接轮廓，按上述方式同理提取其焊料覆盖区域的标准面积 和不平整度允许值 、标准高斜角 ，据此计算得到当前指定焊接区域的焊料流动塑形异常指标 ，其中 为高斜角对应设定偏差允许值， 分别为不平整度、高斜角对应流动异常的设定评估权重，示例性的， 。[0062] 以 为当前指定焊接区域所属焊料塑形偏差指数, 为面积对应设定偏差允许值。[0063] 步骤四、调控下一指定焊点位置的焊接数据：将下一指定焊接区域的位置调控至当前指定焊接区域的位置，进而基于当前指定焊点位置的焊接精度，确定下一指定焊点位置的焊接调控数据。[0064] 在一种优选的实施方式中，所述对定子端环上焊接区域所属位置进行旋转调控的具体内容为：将定子端环横向放置，以其横向中轴线为定子端环的水平中心线，设置定子端环水平中心线上任意点为原点，进而以定子端环的水平中心线为X轴、以X轴在水平面上的垂直线为Y轴、以X轴在垂直面上的垂直线为Z轴，构建三维坐标系，获取当前指定焊接区域与下一指定焊接区域对应预置衔接中心点的三维点位置坐标，分别记为 、。[0065] 计算当前指定焊接区域与原点之间的向量 ，以及下一指定焊接区域与原点之间的向量 ，进而计算这两个向量的夹角，其中 表示向量的内积， 和 分别表示向量和 的模。[0066] 具体的，所述向量 和 的模即为向量 和 的长度,所述向量的内积为 。[0067] 以 为原位旋转角度，对定子端环上焊接区域所属位置进行旋转调控，进而将下一指定焊接区域的位置调控至当前指定焊接区域的位置。[0068] 在另一种优选的实施方式中，所述确定下一指定焊接区域的焊接调控数据内容包括：从web移动端上提取当前指定焊接区域的焊接数据，焊接数据包括火焰喷枪的喷口位置、焰灼温度。[0069] 获取火焰喷枪喷口位置与当前指定焊接区域对应实际衔接中心点之间的连接线，提取连接线距离，将其记为火焰喷枪的焰灼距离，并将其与定子端环水平中心线之间的夹角作为火焰喷枪的焰灼角度 。[0070] 分别获取火焰喷枪喷口位置与实际衔接中心点、预置衔接中心点的位置距离，记为 ，将其相互对比，进而以为火焰喷枪的焰灼调控角度，其中 为单位调控角度， 为位置距离的设定偏差允许值，e为自然常数。[0071] 需要说明的，所述火焰喷枪的焰灼调控角度具体调控方向为：当 时，表示火焰喷枪的焰灼角度过大，进而将火焰喷枪喷口位置向靠近定子端环水平中心线方向调整；当 时，表示火焰喷枪的焰灼角度过。鹧媾缜古缈谖恢孟蛟独攵ㄗ佣嘶匪街行南叻较虻髡。[0072] 在另一种优选的实施方式中，所述确定下一指定焊接区域的焊接调控数据内容还包括：将当前指定焊接区域的焊料流动塑形异常指标与预置焊料流动塑形异常指标阈值进行对比，若当前指定焊接区域的焊料流动塑形异常指标超过预置焊料流动塑形异常指标阈值，则表示需要对下一指定焊接区域对应焊点位置的焊接温度进行调控。[0073] 将当前指定焊接区域对应火焰喷枪的焰灼温度记为 ，计算得到下一指定焊接区域对应焊点位置的调控需求温度 ，其中 为设定的单位焊料塑形偏差指数对应设定调控需求温度。[0074] 从web移动端中提取焰灼温度所属各高温鉴定特征和各低温鉴定特征，基于图像识别技术得到当前指定焊接区域的焊料覆盖区域所属各高温鉴定特征和各低温鉴定特征对应监测值，将各高温鉴定特征的监测值与对应高温鉴定特征的设定参照值进行对比作差，得到各高温鉴定特征的偏差鉴定值，进一步求和得到高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值。[0075] 按同理方式得到低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，将其与高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值进行对比，若高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值大于低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，则以 为下一指定焊接区域对应焊点位置的焊接调控温度；若高温鉴定特征所属综合偏差鉴定值小于低温鉴定特征所属综合偏差鉴定值，则以为下一指定焊接区域对应焊点位置的焊接调控温度。[0076] 所述各高温鉴定特征包括焊料溢出特征、扭曲特征等；各低温鉴定特征包括凹陷特征、焊接轮廓缺失特征等。所述各高温鉴定特征的监测值包括焊料溢出面积、扭曲形变度等；各低温鉴定特征的监测值包括凹陷综合面积、焊接轮廓缺失面积等。[0077] 本发明通过获取焊料覆盖区域内焊接材料所属轮廓面积、不平整度和高斜角，评估焊料流动塑形异常指标，进而实时分析当前指定焊接区域的焊接精度，及时对下一焊接区域的焊接数据进行调整，可以快速纠正焊接过程中的偏差和缺陷，从而有效提高焊接质量，减少焊接缺陷率。[0078] 步骤五、评估焊接质量变化稳定性：评估汽轮发电机定子装配焊接状态，获取各指定焊点位置的焊接精度，分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标。[0079] 在一种优选的实施方式中，所述各指定焊接区域的焊接精度获取方式与当前指定焊接区域的焊接精度获取方式同理。[0080] 在另一种优选的实施方式中，所述分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标的计算公式为： ，其中 为第 指定焊接区域的焊接精度， 为预置焊接精度期望值， 为指定焊接区域的数量， 为指定焊接区域的编号， 。[0081] 本发明通过获取各指定焊点位置的焊接精度，分析汽轮发电机定子装配焊接质量变化稳定性指标，这种对焊接过程中的焊接数据变化情况进行分析的方式，可以反映出焊接设备的工作状态和效果，有助于帮助技术人员迅速定位故障情况，进而采取相应的修复措施。[0082] 步骤六、焊接质量整体监测：评估汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标，进而分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数。[0083] 在一种优选的实施方式中，所述分析汽轮发电机定子装配的整体焊接质量的方法为：从web移动端获取火焰喷枪的焰灼角度、焰灼温度对应初始值，分别记为 ，并提取各指定焊接区域调控后的焰灼角度 、焰灼温度 ，对比分析得到各指定焊接区域的焊接数据差异值 。[0084] 以各指定焊接区域为横坐标、各指定焊接区域的焊接数据为纵坐标，绘制焊接数据的浮动状态变化曲线，提取浮动状态变化曲线上各峰值位置和各谷值位置，得到各峰值与谷值之间变化曲线段，提取各峰值与谷值之间变化曲线段的斜率 ， 为峰值与谷值之间变化曲线段的编号， 。[0085] 分析汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标，其中 为峰值与谷值之间变化曲线段的数量，结合绕组装配结构稳定性指标 ，分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数。[0086] 本发明通过评估汽轮发电机定子装配焊接数据变化稳定性指标，结合定子绕组装配结构稳定性指标，分析汽轮发电机定子装配焊接质量综合评估系数，可以对汽轮发电机定子的装配焊接质量进行全面评估，根据评估结果，可以发现潜在的改进和优化空间，进而为汽轮发电机定子装配的焊接过程提供优化依据。[0087] 以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

专利地区：江苏

专利申请日期：2024-03-14

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118287880B