The invention relates to a quality monitoring device and a monitoring method in the process of micro resistance spot welding, belonging to the field of micro resistance spot welding. Single photon detector is used to monitor the micro spot welding process. The signals collected by single photon detector are transmitted to signal conditioning circuit board and data acquisition and processing module in turn. The response time of the single photon detector can reach nanosecond order. Using this response characteristic, the change of photon number with time during the formation of reaction nugget can be obtained. The characteristic quantities of photon change in the process of micro spot welding with different quality grades of spot welded joints were extracted, and the classification model of quality grades of micro spot welded joints was established. The monitoring device is easy to use, high efficiency and practicability.
【技术实现步骤摘要】
微型点焊过程中的质量监测装置及监测方法
本专利技术涉及微型电阻点焊领域,特别涉及一种微型点焊过程中的质量监测装置及监测方法,是一种通过检测微型点焊过程温度场的熔焊过程的监测装置及监测方法。
技术介绍
微型电阻点焊技术在电池包装、医疗器械、电子装置等制造过程中得到广泛应用,随着智能化技术的发展,对微型电阻点焊质量的要求不断提高。新能源汽车动力电池组中锂电池的串联与并联均采用微型电阻点焊连接方法,点焊接头质量对动力电池组的稳定性与安全性起着重要作用,通过焊接无损检测及在线监测等方法对微型点焊接质量进行评估有重要现实意义。目前对普通点焊质量评估的方法较多,如焊接过程中的电参数监测、电极位移监测、超声波检测、射线检测等。一般电参数的监测常用于焊接过程的稳定性,微型电阻点焊焊接时间极短,因此该方法对微型点焊质量评估的可靠性较差。电极位移监测需要微型的位移传感器,在普通点焊质量监控中多处于实验室的研究阶段,电极位移量较小,在实际生产车间易受到焊接结构的影响,尤其对于微型电阻点焊,较薄的焊件导致电极位移量甚小,实际应用效果较差。超声波检测在普通点焊检测中取得了良好应用效果,微型点焊工件厚度较小(多数工件小于1毫米),给超声波检测带来一定难度,尤其是动力电池包装中应用的微型点焊,焊接时间及短,一般持续在几毫秒,较高的焊接效率使得超声波在线检测较为困难。射线检测一般用于铝合金材料的检测,检测效率较高,但是由于点焊接头内部组织结构的复杂性,检测效果并不理想。反应点焊形成热过程的红外在线监测法在普通点焊的生产中取得较好的质量监控效果,但是微型点焊熔核形成速度较普通点焊更快,通过 ...
【技术保护点】
1.一种微型点焊过程中的质量监测装置,其特征在于:单光子探测器(1)通过同轴电缆线(2)与数据采集模块(3)连接,数据采集模块(3)与信号调理模块(4)连接,从信号调理模块(4)输出的信号经过PCI接口(5)传输到工业计算机(6)的数据处理模块(7),工业计算机(6)与声光报警模块(8)相连;所述单光子探测器(1)通过机械夹具A(9.1)、机械夹具B(9.2)安装在点焊机电极臂(11)上,所述机械夹具A(9.1)通过转轴(10)与机械夹具B(9.2)连接,通过调整转轴(10)从而调整单光子探测器(1)与点焊机电极臂(11)的相对位置,具体相对位置及角度需要同时满足下述公式:L2*sinθ1= L1*sinθ2d1 *cosθ1= (d2‑r)*cosθ2其中,电极(12)与工件(13)的接触面边界,即近熔核区域,单光子探测器对准所述接触面边界的一点称之为光子探测点(14),L1为单光子探测器(1)轴心方向上,光子探测点(14)到机械夹具A(9.1)的距离;L2为光子探测点(14)到固定机械夹具B(9.2)的距离;r为点焊电极(12)的半径,d1为转轴(10)中心点到点焊机电极臂(11) ...
【技术特征摘要】
1.一种微型点焊过程中的质量监测装置,其特征在于:单光子探测器(1)通过同轴电缆线(2)与数据采集模块(3)连接,数据采集模块(3)与信号调理模块(4)连接,从信号调理模块(4)输出的信号经过PCI接口(5)传输到工业计算机(6)的数据处理模块(7),工业计算机(6)与声光报警模块(8)相连;所述单光子探测器(1)通过机械夹具A(9.1)、机械夹具B(9.2)安装在点焊机电极臂(11)上,所述机械夹具A(9.1)通过转轴(10)与机械夹具B(9.2)连接,通过调整转轴(10)从而调整单光子探测器(1)与点焊机电极臂(11)的相对位置,具体相对位置及角度需要同时满足下述公式:L2*sinθ1=L1*sinθ2d1*cosθ1=(d2-r)*cosθ2其中,电极(12)与工件(13)的接触面边界,即近熔核区域,单光子探测器对准所述接触面边界的一点称之为光子探测点(14),L1为单光子探测器(1)轴心方向上,光子探测点(14)到机械夹具A(9.1)的距离;L2为光子探测点(14)到固定机械夹具B(9.2)的距离;r为点焊电极(12)的半径,d1为转轴(10)中心点到点焊机电极臂(11)轴线的距离;d2为转轴(10)中心点到单光子探测器(1)轴线的距离;转轴(10)中心点到光子探测点(14)的连线称为c,则θ1为连线c与d1的夹角;θ2为连线c与d2的夹角。2.根据权利要求1所述的微型点焊过程中的质量监测装置,其特征在于:单光子探...
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