电阻点焊位移控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电阻点焊位移控制方法和装置，方法包括：在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，获取点焊机在预设时段内的特征参数值；根据预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊接；若存在，根据预设时段内的特征参数值和预设边距函数模型获取小边距焊接的边距值，根据边距值和预设位移曲线函数模型获取对应边距值的位移曲线作为参考位移曲线；若不存在，则将预设位移曲线作为参考位移曲线；获取预设时段之后点焊机的电极的实时位移，根据实时位移和参考位移曲线对电极进行位移控制，使电极按照所述参考位移曲线移动。可对小边距焊接情况进行位移控制，提高焊接质量。

Resistance spot welding displacement control method and device

The invention relates to a method and device for resistance spot welding displacement control method includes: control of spot welding constant current welding welding object at a preset time after the start of the welding, obtain the characteristic parameters of spot welding in the preset period; according to the detection of the presence of small welding parameters preset margin period value and preset parameters value; if there is, according to the characteristic parameter preset time value and preset margin function model to obtain a small margin welding margin values, according to the displacement curve and displacement curve of the preset margin value function model to obtain the corresponding margin values as reference displacement curve; if not, the preset displacement curve as reference displacement curve; real-time spot welding electrode displacement after the preset period, according to the real-time displacement and displacement curve of displacement control of the reference electrode, the electric Moving according to the reference displacement curve. Displacement control can be used to improve the welding quality.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量及控制
，特别是涉及一种电阻点焊位移控制方法和装置。
技术介绍
电阻点焊是工件组合后通过点焊机的电极施加压力，利用电流通过接头的接触面以及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。影响电阻点焊质量的因素有多种，较为典型的有分流、电极磨损、表面沾污、焊件翘曲、小边距焊接等。小边距焊接指焊接点与被焊工件的边缘距离较近的情况。边距较小时，由于周围金属对焊接区拘束度的减小，受热熔化的金属除在电极轴向膨胀外，也沿径向膨胀，导致位移量与正常焊接时不同，对焊接质量的影响较大。为提高电阻点焊的质量，传统的较常用方法是对焊接电流、电极电压、动态电阻、或电极压力进行监测控制。然而，随着器件的微型化发展，零部件尺寸也越来越小，小边距焊接情况越来越突出，传统的提高电阻点焊质量的方法中，并不能对小边距焊接情况进行控制，导致焊接质量较差。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种提高焊接质量的电阻点焊位移控制方法和装置。一种电阻点焊位移控制方法，包括如下步骤：在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取所述点焊机在所述预设时段内的特征参数值；根据所述预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊接；当存在小边距焊接时，根据所述预设时段内的特征参数值和预设边距函数模型获取小边距焊接的边距值，根据所述边距值和预设位移曲线函数模型获取对应所述边距值的位移曲线并作为参考位移曲线；当不存在小边距焊接时，将预设位移曲线作为所述参考位移曲线；获取所述预设时段之后所述点焊机的电极的实时位移，根据所述实时位移和所述参考位移曲线对所述电极进行位移控制，以使所述电极按照所述参考位移曲线移动。一种电阻点焊位移控制装置，包括：参数获取模块，用于在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取所述点焊机在所述预设时段内的特征参数值；小边距辨识模块，用于根据所述预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊接；参考曲线获取模块，用于当存在小边距焊接时，根据所述预设时段内的特征参数值和预设边距函数模型获取小边距焊接的边距值，根据所述边距值和预设位移曲线函数模型获取对应所述边距值的位移曲线并作为参考位移曲线；当不存在小边距焊接时，将预设位移曲线作为所述参考位移曲线；位移控制模块，用于获取所述预设时段之后所述点焊机的电极的实时位移，根据所述实时位移和所述参考位移曲线对所述电极进行位移控制，以使所述电极按照所述参考位移曲线移动。上述电阻点焊位移控制方法和装置，通过在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取预设时段内点焊机的特征参数值，然后根据预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊接；当存在小边距焊接时，根据预设时段内的特征参数值和预设边距函数模型获取小边距焊接的边距值，根据边距值和预设位移曲线函数模型获取对应边距值的位移曲线并作为参考位移曲线；当不存在小边距焊接时，将预设位移曲线作为参考位移曲线；获取预设时段之后点焊机的电极的实时位移，根据实时位移和参考位移曲线对电极进行位移控制，以使电极按照参考位移曲线移动。如此，根据恒流焊接时电阻点焊的特征参数值和预设的特征参数值识别是否存在小边距焊接，针对存在小边距焊接或不存在小边距焊接的情况分别采用对应情况的参考位移曲线，然后根据该参考曲线控制电极的位移，可以对小边距焊接过程中的位移予以补偿，提高焊接质量。附图说明图1为一实施例中电阻点焊位移控制方法的流程图；图2为一实施例中获取预设时段之后点焊机的电极的实时位移，根据实时位移和参考位移曲线对电极进行位移控制，以使电极按照参考位移曲线移动的流程图；图3为一实施例中数据准备步骤的流程图；图4为一具体实施例中各试验边距值的位移-时间曲线图；图5为图4所示位移-时间曲线图对应的边距-位移上升率曲线图；图6为一具体实施例中各试验边距值的最佳位移曲线图；图7为图6所示最佳位移曲线对应的三维曲面图；图8为一实施例中电阻点焊位移控制装置的模块图；图9为一实施例中位移控制模块的具体模块图；图10为一实施例中数据准备模块的具体模块图。具体实施方式参考图1，在一实施例中，提供了一种电阻点焊位移控制方法，包括如下步骤。S110：在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取点焊机在预设时段内的特征参数值。点焊机对焊接对象进行电阻点焊的过程中，通常需要考虑多种参数，例如：焊接电流、电极电压、电极位移及电极压力等。通过步骤S110对焊接初始阶段进行恒流控制，可保证在焊接电流不变的情况下，对其他参数进行分析。其中，预设时段可以根据实际操作经验具体设置。例如，本实施例中，预设时段可以是焊接启动后的第3ms(毫秒)-第6ms。可以理解，在其他实施例中，预设时段也可以为其他时间段。在一实施例中，特征参数值可以包括峰值电压、峰值电压时刻和电极的平均位移上升率。对应的，预设时段内的特征参数值包括预设时段内的峰值电压、预设时段内的峰值电压时刻和预设时段内的平均位移上升率。其中，预设时段内的峰值电压指预设时段内电压的最大值，预设时段内的峰值电压时刻指预设时段内电压的最大值对应的时刻。可以理解，在其他实施例中，特征参数值还可以包括其他参数，例如电流有效值，具体可以通过霍尔电流传感器采集电流信号后计算获得电流有效值。具体地，获取预设时段内的特征参数值，可以是通过采集预设时段内的电压信号和电极的位移信号，根据采集的电压信号选取峰值电压和峰值电压对应的时刻，根据采集的位移信号计算预设时段内的平均位移上升率。具体地，位移信号可以由位移传感器获得，电压信号可以由电极处接入。S130：根据预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊接。预设的特征参数值可以根据实际情况具体设置，本实施例中，预设的特征参数值对应为正常焊接条件下的特征参数值，其中，正常焊接条件指焊接规范与对焊接对象进行实际焊接的焊接规范一致、焊接过程中无其它影响因素干扰，且焊点焊接强度及熔核尺寸均符合要求的焊接条件，例如，焊接电流为340安培，电极压力39N(牛顿)，焊接时间为20ms。特征参数值包括峰值电压、峰值电压时刻和电极的平均位移上升率。预设的特征参数值包括预设的峰值电压、预设的峰值电压时刻和预设的平均位移上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻点焊位移控制方法，其特征在于，包括如下步骤：在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取所述点焊机在所述预设时段内的特征参数值；根据所述预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊接；当存在小边距焊接时，根据所述预设时段内的特征参数值和预设边距函数模型获取小边距焊接的边距值，根据所述边距值和预设位移曲线函数模型获取对应所述边距值的位移曲线并作为参考位移曲线；当不存在小边距焊接时，将预设位移曲线作为所述参考位移曲线；获取所述预设时段之后所述点焊机的电极的实时位移，根据所述实时位移和所述参考位移曲线对所述电极进行位移控制，以使所述电极按照所述参考位移曲线移动。

【技术特征摘要】
1.一种电阻点焊位移控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取
所述点焊机在所述预设时段内的特征参数值；
根据所述预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边
距焊接；
当存在小边距焊接时，根据所述预设时段内的特征参数值和预设边距函数
模型获取小边距焊接的边距值，根据所述边距值和预设位移曲线函数模型获取
对应所述边距值的位移曲线并作为参考位移曲线；
当不存在小边距焊接时，将预设位移曲线作为所述参考位移曲线；
获取所述预设时段之后所述点焊机的电极的实时位移，根据所述实时位移
和所述参考位移曲线对所述电极进行位移控制，以使所述电极按照所述参考位
移曲线移动。
2.根据权利要求1所述的电阻点焊位移控制方法，其特征在于，所述特征
参数值包括峰值电压、峰值电压时刻和所述电极的平均位移上升率。
3.根据权利要求2所述的电阻点焊位移控制方法，其特征在于，所述根据
所述预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊接的
步骤，包括：
判断所述预设时段内的峰值电压是否大于预设的峰值电压，所述预设时段
内的峰值电压时刻是否超前于预设的峰值电压时刻，所述预设时段内的平均位
移上升率是否大于预设的平均位移上升率；
若所述预设时段内的峰值电压大于所述预设的峰值电压、所述预设时段内
的峰值电压时刻超前于所述预设的峰值电压时刻且所述预设时段内的平均位移
上升率大于所述预设的平均位移上升率，则判定存在小边距焊接。
4.根据权利要求1所述的电阻点焊位移控制方法，其特征在于，所述在焊
接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取所述点焊
机在所述预设时段内的特征参数值的步骤之前，还包括：
对焊接试样进行焊接条件变化的焊接试验得到不同预设焊接条件下的焊点
拉伸力，从多个预设焊接条件中选取对应的焊点拉伸力最大的预设焊接条件作

\t为最佳焊接条件；
获取所述最佳焊接条件下的特征参数值并作为所述预设的特征参数值，获
取所述最佳焊接条件下所述电极的位移曲线作为所述预设位移曲线；
在所述最佳焊接条件下，分别采用不同的试验边距值进行焊接试验并采集
所述电极的位移信号，得到各试验边距值的位移随时间变化的位移-时间曲线；
分别计算各条位移-时间曲线在所述预设时段内的位移上升率，得到边距-
位移上升率曲线图；
根据所述边距-位移上升率曲线图建立以平均位移上升率为自变量、边距值
为因变量的二次函数方程，将所述二次函数方程作为所述预设边距函数模型；
在各试验边距值下进行边距值固定、电流改变的焊接试验，分别得到各试
验边距值在不同预设电流下的焊点拉伸力和所述电极的位移曲线；
选取各试验边距值在不同预设电流下的最大焊点拉伸力，将所述最大焊点
拉伸力对应的预设电流下所述电极的位移曲线作为对应试验边距值的最佳位移
曲线；
根据所述试验边距值对应的最佳位移曲线建立以边距值和时间为自变量、
所述电极的位移为因变量的三维曲面方程，将所述三维曲面方程作为所述预设
位移曲线函数模型。
5.根据权利要求1所述的电阻点焊位移控制方法，其特征在于，所述获取
所述预设时段之后所述点焊机的电极的实时位移，根据所述实时位移和所述参
考位移曲线对所述电极进行位移控制的步骤，包括：
获取所述预设时段之后所述点焊机的电极的实时位移及所述实时位移的对
应时刻；
根据所述参考位移曲线获取所述实时位移的对应时刻的参考位移；
计算所述参考位移与所述实时位移的差值；
当所述差值大于零时，根据所述差值增加所述电极的位移；
当所述差值等于零时，保持所述电极的位移不变；
当所述差值小于零时，根据所述差值减小所述电极的位移。
6.一种电阻点焊位移控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯，曹彪，李海波，黄增好，
申请(专利权)人：广州市精源电子设备有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44