一种单面焊接装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单面焊接装置，包括：框架；限位装置，其一端固定在所述框架上部，用于限定焊接板高度；压力系统，其一端连接在所述限位装置内部；焊接机构，其一端与所述压力系统的另一端连接；以及托板，用于放置焊接板；升降杆，其一端连接在所述框架上，另一端与所述托板相抵靠，用于调整所述焊接板位置。能够提高焊接板质量，提高焊接效率和焊接精度。本发明专利技术还提供一种单面焊接装置的控制方法。

A single side welding device and its control method

The invention discloses a one-sided welding device, which comprises a frame, a limit device, one end of which is fixed on the upper part of the frame for defining the height of the welding plate, a pressure system, one end of which is connected to the inside of the limit device, a welding mechanism, one end of which is connected with the other end of the pressure system, and a support plate for placing. A welding plate is arranged; a lifting rod is connected at one end to the frame, and the other end is against the bracket for adjusting the position of the welding plate. It can improve the quality of welding plate, improve welding efficiency and welding accuracy. The invention also provides a control method for the single side welding device.

【技术实现步骤摘要】
一种单面焊接装置及其控制方法
本专利技术涉及一种单面焊接装置及其控制方法，属于焊接领域。
技术介绍
电阻焊，是指利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热源将想件局部加热，同时加压进行焊接的方法。焊接时，不需要填充金属，生产率高，焊件变形小，容易实现自动化。电阻焊利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。在对车身等汽车零件进行焊接时，一直以来使用电阻点焊，其中主要以双面点焊为主，但是，随着工艺的发展，单面点焊也逐渐被应用和推广。传统的单面点焊设备包括单面点焊机、焊枪和夹具。焊接时靠操作人员手持焊枪施加一定压为完成，此种方法的焊接压力不稳，焊接时间不好掌握，导致焊坑深度不好去顶，影响焊接板的焊接质量，因此，急需一种装置能够调整和固定被焊接装置或焊接板的相对位置，同时需要一种方法能够及时调整焊接时间和焊坑的深度，使焊接板的质量得以提高，并提高焊接效率。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种单面焊接装置，能够调节和限制焊接板的高度，实现焊接电极和焊接板相对位置的精确调节，提高焊接效率。本专利技术还设计开发了一种单面焊接装置的控制方法，通过BP神经网络对焊接时间和焊坑深度进行控制，提高焊接板质量和焊接精度。本专利技术提供的技术方案为：一种单面焊接装置，包括：框架；限位装置，其一端固定在所述框架上部，用于限定焊接板高度；压力系统，其一端连接在所述限位装置内部；焊接机构，其一端与所述压力系统的另一端连接；以及托板，用于放置焊接板；升降杆，其一端连接在所述框架上，另一端与所述托板相抵靠，用于调整所述焊接板位置。优选的是，所述限位装置具有开口，且内部具有空腔，用于容纳所述压力系统和所述焊接机构。优选的是，所述焊接机构包括二合一焊接电极。优选的是，所述限位装置定位还连接有控制器。优选的是，还包括所述限位装置、所述压力系统、所述焊接机构以及所述升降杆同轴设置。一种单面焊接装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、根据采样周期，采用传感器对焊接板温度F、焊接电极的电极头与焊接板的距离L、焊接电流I、焊接电极运动速度V进行获取；步骤2、对参数进行归一化，并建立三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4}，其中，x1为温度系数，x2为距离系数，x3为电流系数，x4为焊接电极运动速度；步骤3、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,...,yb}；b为中间层节点个数；步骤4、得到输出层向量o＝{o1,o2}，其中o1为焊接时间调节系数，o2为焊坑深度调节系数；步骤5、控制焊接电流和升降杆运动速度，使T(i+1)＝o1iTmax；H(i+1)＝o1iHmax；其中，分别为第i次采样周期的输出层参数，Tmax为最长焊接时间，T(i+1)为第i+1个采样周期时的焊接时间值，Hmax为焊坑深度的最大值，H(i+1)为第i+1个采样周期时所测量的焊坑深度。优选的是，所述中间层节点个数b满足：其中a为输入层节点个数，c为输出层节点个数。优选的是，初始状态时的焊接时间T1和焊坑深度H1满足：T1＝0.3Tmax；H1＝0.2Hmax。优选的是，所述焊接电极运动速度V满足：其中，U为压力系统的工作电压，W为压力系统的工作电流，P为压力系统压力，S为焊接电极电极头的端面面积，λ为环境影响因子，L为焊接电极的电极头与焊接板的距离，φ为校正因子。优选的是，所述步骤2中进行归一化的公式为其中，为归一化处理的输入参数，xj为测量参数I,ω，j＝1,2；xjmax、xjmin分别为相应测量参数中的最大测量值和最小测量值，采用S型函数。本专利技术所述的有益效果：采用单面焊接装置对焊接板进行焊接，能够实现焊接板位置及时调整，通过采用限位装置，对焊接板上升的最高位置进行限定，使焊接过程稳定，提高焊接精度和焊接效率。通过采用BP神经网络焊接时间和焊坑深度进行控制，提高焊接板的焊接质量和焊接效率以及焊接精度。采用单面焊接装置结构简单，可操作性强。附图说明图1为本专利技术所述的单面焊接装置的结构示意图。图2为本专利技术所述的单面焊接装置的控制方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，本专利技术提供一种单面焊接装置，包括：框架110，控制器120，压力系统130，限位装置140，焊接电极150，焊接板160，托板170升降杆180以及底座190。控制器120设置在焊接装置的顶部，限位装置140固定在框架110的一侧上部，限位装置140具有内部具有空腔，同时还具有开口，用于限定焊接板上升的最高位置，压力系统130设置在限位装置140的内部，固定在限位装置140顶部的内壁上，压力系统130与焊接机构相连通。限位装置140的两侧连接有限位板，用于限定焊接板的高度。在本专利技术中，作为一种优选，限位装置140的开口长度小于焊接板的长度。在本专利技术中，作为一种优选，焊接电极150选用二合一焊接电极。升降装置设置在焊接装置的下部，包括托板170，升降杆180以及底座190，升降装置的底座190的一端与框架110的一侧固定连接，升降杆180的一端与底座连接，另一端与托板相抵靠，能够上下运动，用于调整焊接板160的位置。焊接时，将焊接板160放置在托板170上，启动控制器120，调整升降杆180的高度，调节焊接电极150与焊接板160之间的高度，调整压力系统130的压力，使焊接电极150作用在焊接板160上进行预压，为焊接过程做准备，焊接过后还要进行保持和休止过程。在另一实施例中，焊接电极的端面直径为5mm。本专利技术还提供了一种单面焊接装置的控制方法，通过BP神经网络对单面焊接装置的焊接时间和焊坑深度，提高了焊接质量和焊接效率。同时基于焊接过程中压力系统的工作电压、电流等参数得到焊接电极头运动的经验公式满足：其中，U为压力系统的工作电压，单位为V，W为压力系统的工作电流，单位为A，P为压力系统压力，单位为Pa，S为焊接电极电极头的端面面积，单位为m2，λ为环境影响因子，L为焊接电极的电极头与焊接板的距离，单位为mm，φ为校正因子。步骤S210、建立BP神经网络模型：构建三层BP神经网络，其中第一层为输入层，有a个节点，表示导流罩的控制装置在工作时的n个检测信号。第二层为隐层，共b个节点，由神经网络的训练过程以自适应的方式确定。第三层为输出层，共c个节点，根据导流罩的控制装置的实际输出的响应确定；因此，本神经网络的数学模型为：输入向量：x＝(x1,x2,...,xa)T；中间层向量：y＝(y1,y2,...,yb)T；输出向量：O＝(o1,o2,...,oc)T；本专利技术中，输入层节点数a＝4，输出层节点数为c＝2，中间层节点b通过估算按照采样周期，采用传感器对焊接板温度F、焊接电极头与焊接板的距离L、焊接电流I以及压力系统的压力P进行获取；输入层的四个参数分别表示为x1为温度系数，x2为距离系数，x3为电流系数，x4为压力系数；由于输入层的各个参数的量纲不同，因此，需要对输入层的各参数进行归一化处理，得到0-1之间的参数。归一化的公式为其中，为归一化处理的输入参数，xj为测量参数F、L、I和V，j＝1,2,3,4；xjmax、xjmin本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单面焊接装置，其特征在于，包括：框架；限位装置，其一端固定在所述框架上部，用于限定焊接板高度；压力系统，其一端连接在所述限位装置内部；焊接机构，其一端与所述压力系统的另一端连接；以及托板，用于放置焊接板；升降杆，其一端连接在所述框架上，另一端与所述托板相抵靠，用于调整所述焊接板位置。

【技术特征摘要】
1.一种单面焊接装置，其特征在于，包括：框架；限位装置，其一端固定在所述框架上部，用于限定焊接板高度；压力系统，其一端连接在所述限位装置内部；焊接机构，其一端与所述压力系统的另一端连接；以及托板，用于放置焊接板；升降杆，其一端连接在所述框架上，另一端与所述托板相抵靠，用于调整所述焊接板位置。2.根据权利要求1所述的单面焊接装置，其特征在于，所述限位装置具有开口，且内部具有空腔，用于容纳所述压力系统和所述焊接机构，并且所述开口的长度小于焊接板的长度。3.根据权利要求2所述的单面焊接装置，其特征在于，所述焊接机构包括二合一焊接电极。4.根据权利要求3所述的单面焊接装置，其特征在于，所述限位装置顶端还连接有控制器。5.根据权利要求1或4所述的单面焊接装置，其特征在于所述限位装置、所述压力系统、所述焊接机构以及所述升降杆同轴设置。6.一种单面焊接装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、根据采样周期，采用传感器对焊接板温度F、焊接电极的电极头与焊接板的距离L、焊接电流I、焊接电极运动速度V进行获取；步骤2、对参数进行归一化，并建立三层BP神经网络的输入层向量x＝{x1,x2,x3,x4}，其中，x1为温度系数，x2为距离系数，x3为电流系数，x4为速度系数；步骤3、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,...,yb}；b为中间层节...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晓光，
申请(专利权)人：辽宁机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21