一种电阻点焊电极损耗的在线检测方法，借助电阻点焊焊接过程中实时检测到的次级回路电极电压信号波形和焊接电流信号波形计算获得焊点形成过程的动态电阻变化，并根据动态电阻变化曲线分别提取每一个试样焊接过程熔核形核动态电阻的初始值和稳定值，利用两者之差得到动态电阻变异值。将焊接过程焊点动态电阻变异值标准差与事先确定的动态电阻变异标准曲线对应的标准差进行比较，评估电极损耗情况。电极损耗的判断原则为：如产品焊接过程焊点动态电阻变异值标准差小于事先确定的动态电阻变异标准曲线对应的标准差，则判定电极损耗程度在可接受范围内；反之，则判定电极损耗程度处于不可接受范围内。利用本发明专利技术可以实现对电极损耗的快速检测和评估。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及，适用于常用金属薄板结构材 料电阻点焊电极的损耗评估，尤其适用于电极损耗的生产现场在线检测和评估。
技术介绍
电阻点焊是一种广泛应用于汽车制造的焊接方法，在现代轿车的车身金属结构焊 接中得到了大量应用。据统计，一部现代轿车上大约有3000-6000个电阻点焊焊点。因此， 电阻点焊焊点质量可靠性对于汽车的驾乘安全性和舒适性非常重要。由于电阻点焊电极为 焊点形成提供电流流通通道，因此，随着焊接过程的进行，电极存在不同程度的损耗，尤其 W用在侣合金、锻锋钢板、锻侣钢板等材料的焊接上最为显著。随着电极损耗的加剧，将极 大地影响焊点质量可靠性。可见，电极损耗是引发电阻点焊生产质量问题的一个不可忽视 的因素。目前，制造企业中尚无有效的方法对电极损耗进行实时检测。常见的检测方法为， 对不同材料的焊接，限定一个最大焊点焊接数，当电极焊接焊点数达到上限，即要求更换电 极。W此来避免电极损耗对焊点质量可靠性造成的影响。该种方法在实际应用中缺乏足够 的灵活性，无法根据材料结构变化、厚度变化、焊接工艺参数大小变化而作出快速的调整， 从而影响生产效率的提高，也增加制造成本。因此，实现不同材料电阻点焊过程中电极损耗 的在线检测具有重要的现实意义。 在电阻点焊过程中，依靠焊接电流所提供的能量使待焊接材料界面形核，随着烙 核的成核和长大，焊点的动态电阻产生实时变化。而电极损耗会影响待焊工件烙核的形核 变化，从而影响焊点形成过程动态电阻的变化。因此，利用焊接电流和电极电压的时间累积 效应计算得到焊点形成过程的动态电阻变化。如式（1)所示：【主权项】1. ，该方法借助电阻点焊焊接过程中实时检测 到的电极电压信号波形和焊接电流信号波形计算获得焊点形成过程的动态电阻变化，利用 动态电阻初始值和稳定值的变异计算实现对电极损耗的检测和评估，所述检测方法的步骤 如下： (1) 在产品的焊接过程中，实时采集电阻点焊机次级回路中的焊接电流信号和电极电 压信号； (2) 在计算机系统中绘制出焊接电流和电极电压随时间变化的信号波形； (3) 对电极电压信号和焊接电流信号波形作除法运算，进而绘制得到焊点形成过程动 态电阻变化曲线； (4) 根据动态电阻变化曲线分别提取焊接过程熔核形核动态电阻的初始值和稳定值； (5) 用动态电阻稳定值减去动态电阻初始值，得到动态电阻变异值； (6) 以已焊接所得所有焊点各自的动态电阻变异值为样本，计算当前焊接焊点所得动 态电阻变异值的标准差； (7) 将产品焊接过程焊点动态电阻变异值标准差与事先确定的该产品材料的动态电阻 变异标准曲线对应的标准差进行比较，从而评估电极损耗情况。2. 根据权利要求1所述的电阻点焊电极损耗的在线检测方法，其特征在于，所述事先 确定的动态电阻变异标准曲线对应的标准差的获得方法如下： (1) 对不同材料的待焊试样进行电阻点焊电极的疲劳焊接实验，直至电极损耗至无法 正常形核，焊接过程中实时采集电阻点焊机次级回路中的焊接电流信号和电极电压信号； (2) 在计算机系统中绘制出焊接电流和电极电压随时间变化的信号波形； (3) 对电极电压信号和焊接电流信号波形作除法运算，进而绘制得到焊点形成过程动 态电阻变化曲线； (4) 根据动态电阻变化曲线分别提取每一个焊点焊接过程熔核形核动态电阻的初始值 和稳定值； (5) 用动态电阻稳定值减去动态电阻初始值，得到动态电阻变异值； (6 )以焊点焊接的先后排序，绘制出每一个焊点焊接过程动态电阻变异值的散点分布， 进而得到电极损耗的动态电阻变异标准曲线； (7)计算动态电阻变异标准曲线中散点分布对应的标准差，作为同类材料试样电阻点 焊过程电极损耗的参考值。3. 根据权利要求1所述的电阻点焊电极损耗的在线检测方法，其特征在于：电极损耗 的判断原则为：如产品焊接过程焊点动态电阻变异值标准差小于事先确定的动态电阻变异 标准曲线对应的标准差，则判定电极损耗程度在可接受范围内；如产品焊接过程焊点动态 电阻变异值标准差大于事先确定的动态电阻变异标准曲线对应的标准差，则判定电极损耗 程度处于不可接受范围内。4. 根据权利要求1、2或3所述的电阻点焊电极损耗的在线检测方法，其特征在于：动 态电阻初始值为动态电阻曲线的起始值，动态电阻稳定值为动态电阻曲线临近终了时稳定 段的算术平均值。【专利摘要】，借助电阻点焊焊接过程中实时检测到的次级回路电极电压信号波形和焊接电流信号波形计算获得焊点形成过程的动态电阻变化，并根据动态电阻变化曲线分别提取每一个试样焊接过程熔核形核动态电阻的初始值和稳定值，利用两者之差得到动态电阻变异值。将焊接过程焊点动态电阻变异值标准差与事先确定的动态电阻变异标准曲线对应的标准差进行比较，评估电极损耗情况。电极损耗的判断原则为：如产品焊接过程焊点动态电阻变异值标准差小于事先确定的动态电阻变异标准曲线对应的标准差，则判定电极损耗程度在可接受范围内；反之，则判定电极损耗程度处于不可接受范围内。利用本专利技术可以实现对电极损耗的快速检测和评估。【IPC分类】G01R27-08, G01R27-26【公开号】CN104749446【申请号】CN201510091240【专利技术人】罗怡, 段钰婷, 刘伟, 高飞, 樊红军, 章璇 【申请人】重庆理工大学【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年2月28日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电阻点焊电极损耗的在线检测方法，该方法借助电阻点焊焊接过程中实时检测到的电极电压信号波形和焊接电流信号波形计算获得焊点形成过程的动态电阻变化，利用动态电阻初始值和稳定值的变异计算实现对电极损耗的检测和评估，所述检测方法的步骤如下：（1）在产品的焊接过程中，实时采集电阻点焊机次级回路中的焊接电流信号和电极电压信号；（2）在计算机系统中绘制出焊接电流和电极电压随时间变化的信号波形；（3）对电极电压信号和焊接电流信号波形作除法运算，进而绘制得到焊点形成过程动态电阻变化曲线；（4）根据动态电阻变化曲线分别提取焊接过程熔核形核动态电阻的初始值和稳定值；（5）用动态电阻稳定值减去动态电阻初始值，得到动态电阻变异值；（6）以已焊接所得所有焊点各自的动态电阻变异值为样本，计算当前焊接焊点所得动态电阻变异值的标准差；（7）将产品焊接过程焊点动态电阻变异值标准差与事先确定的该产品材料的动态电阻变异标准曲线对应的标准差进行比较，从而评估电极损耗情况。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗怡，段钰婷，刘伟，高飞，樊红军，章璇，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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