一种发卡电机端子焊接质量控制方法技术

本发明专利技术公开了一种发卡电机端子焊接质量控制方法，属于焊接技术领域，其利用CCD成像模块、OCT检测模块与激光焊接系统的对应设置，能够实现端子焊接加工前、加工中、加工后各环节的状态监测，为端子激光焊接过程中的工艺参数调整提供了依据，实现了端子焊接加工各环节的实时监测和端子加工工艺参数的动态调整。本发明专利技术中的发卡电机端子焊接质量控制方法，其结构紧凑，控制便捷，能够实现发卡电机端子的焊接，并在焊接的各时间段内对电机端子的加工部位进行准确扫描监测，实现了对焊接过程的闭环控制，完成了发卡电机端子焊接的质量控制，提高了焊接产品的成良率和加工效率，降低了发卡电机的加工成本，具有较好的实用价值和应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种发卡电机端子焊接质量控制方法


[0001]本专利技术属于焊接
，具体涉及一种发卡电机端子焊接质量控制方法。

技术介绍

[0002]随着我国能源环保技术的不断发展，新能源汽车得到了越来越多的应用。在新能源汽车的系统组成中，电机是整个新能源汽车驱动的关键，它的性能直接关系到新能源汽车整车动力性能。
[0003]通常情况下，新能源汽车电机追求高功率、小体积、高扭矩、高转速(高功率密度、高扭矩密度)，这与传统的电机有着一定的区别。近年来，新能源车用电机的相关技术得到了迅速发展，并开始由传统的圆铜线绕组设计转向了扁铜线绕组(发卡电机)设计，旨在利用扁铜线电机槽满率高、散热性好、同等功率体积小等优点。
[0004]在发卡电机的制备过程中，影响其性能最主要因素的因素在于发卡电机端子的焊接成型质量。一方面，由于发卡电机的制造工序复杂、精度要求高、产量大，很难通过人工制造来满足实际生产的需要；另一方面，发卡电机端子焊接对焊接成型的质量要求很高，需要对焊接过程进行实时监测和调控。虽然近年来国内外对于发卡电机焊接装置的研究得到了不少进步，也催生了不少相关的专利技术，例如现有专利文献CN 112958929 B、CN 113414515 A、CN 113453836 A等，其中对发卡电机的焊接技术进行了一定的研究，对发卡电机的制备质量有着一定的促进作用。但是，现有的发卡电机焊接技术很难实现发卡电机端子的高节拍、高效率焊接，也很难实现电机端子焊接过程中的监测、调整，动态调整能力较差，很难满足发卡电机的批量化高效生产。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术提供了一种发卡电机端子焊接质量控制方法，能够实现发卡电机端子焊接前、焊接中、焊接后各环节的状态监测，实现焊接全过程的闭环质量控制，实现焊接工艺参数的实施调控，进而保证端子的焊接质量。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种发卡电机端子焊接质量控制方法，其包括如下步骤：
[0007](1)设置CCD成像模块，由其进行工件及工件上端子的焊前平面位置测量，确定激光焊接系统的扫描焊接轨迹；
[0008](2)设置OCT检测模块，由其对端子焊前三维形貌进行测量，判断端子的形貌是否存在缺陷，并在判断出不存在缺陷时调增激光焊接系统的离焦量、焊接功率和扫描轨迹；
[0009](3)在焊接进行时，通过OCT检测模块对焊接过程中的匙孔深度和熔池成型情况进行测量，并根据测量结果调整激光焊接系统的焊接工艺参数，调控激光焊接系统的扫描轨迹和扫描速度；
[0010](4)在焊接完成后，控制所述OCT检测模块进行端子形貌检测，判断发卡电机端子
的成型质量。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，在步骤(1)中，工件和工件上端子的定位方法为矩形模板匹配方法，包括如下过程：
[0012]采用矩形模板匹配发卡电机端子的外部矩形轮廓，待得到两个矩形后，分别求出两个矩形的对称中心P1和P2，则单个发卡电机端子的扫描焊接轨迹的对称中心为P1和P2的中点P0。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，单个端子的扫描焊接轨迹为矩形、双矩形、椭圆形、一字形或者无穷形；或者
[0014]单个端子的扫描焊接轨迹为低频椭圆形轨迹加高频正弦轨迹。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，在步骤(2)中，端子焊前三维形貌信息包括端子外形尺寸和端子高度；且利用上述信息调控激光焊接系统工艺参数的过程为：
[0016]利用端子焊前三维形貌信息确定单个发卡电机端子的扫描范围，实时控制焊接过程中激光焊接系统与端子表面的离焦量，且其调节的量由端子高度信息给出；同时，根据端子的高度信息实时调节焊接过程中的激光功率。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，在检测到实时匙孔深度后，调整振镜焊接系统的焊接功率的方法如下：
[0018]设定焊接过程中匙孔深度的区间范围；当焊接过程中的匙孔深度超出该区间范围时，其焊接功率的增量ΔP以下式得出，
[0019][0020]式中，d为当前匙孔深度；P为当前激光功率；d0为匙孔深度区间范围的端点值，当d小于区间范围的最小值时，d0为区间范围的最小值，当d大于区间范围的最大值时，d0为区间范围的最大值。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，熔池成型情况的测量通过熔池的宽度测量来判断，且焊接过程中的扫描轨迹调控通过控制高频的正弦振幅A来实现，其值由下式得出：
[0022][0023]式中，A
p
为当前振幅，W
p
为理想的熔池宽度，W为实际的熔池宽度。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，根据焊接扫描轨迹的不同对应调控焊接速度v，其值由下式给出：
[0025][0026]式中，v
p
为默认焊接速度。
[0027]上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
[0029](1)本专利技术的发卡电机端子焊接质量控制方法，其利用CCD成像模块、OCT检测模块与激光焊接系统的对应设置，能够实现端子焊接加工前、加工中、加工后各环节的状态监
测，为端子激光焊接过程中的工艺参数调整提供了依据，实现了端子焊接加工各环节的实时监测和端子加工工艺参数的动态调整，确保端子的加工满足实际质量管控的需求，提升发卡电机加工的成良率，降低发卡电机的加工成本。
[0030](2)本专利技术的发卡电机端子焊接质量控制方法，其通过优选设置发卡电机及其端子位置的确定方法、激光功率的确定方法、扫描轨迹和扫描速度的调节方法，能够快速、准确地实现发卡电机端子焊接加工过程中的加工参数动态调整，确保参数调整的准确性和可靠性。
[0031](3)本专利技术中的发卡电机端子焊接质量控制方法，其步骤简单，控制便捷，能够在发卡电机端子焊接前、焊接中、焊接后对电机工件及端子的状态进行监测，保证各个环节中工件及端子的状态满足实际高质量加工的需求，实现对焊接过程闭环控制的同时，提高了焊接产品的成良率和加工效率，降低了发卡电机的加工成本，具有较好的实用价值和应用前景。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例中发卡电机端子焊接质量控制方法的流程示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例中采用矩形模板匹配方法确定端子位置的示意图；
[0034]图3是本专利技术实施例中激光功率与工件表面高度关系示意图。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0036]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发卡电机端子焊接质量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)设置CCD成像模块，由其进行工件及工件上端子的焊前平面位置测量，确定激光焊接系统的扫描焊接轨迹；(2)设置OCT检测模块，由其对端子焊前三维形貌进行测量，判断端子的形貌是否存在缺陷，并在判断出不存在缺陷时调增激光焊接系统的离焦量、焊接功率和扫描轨迹；(3)在焊接进行时，通过OCT检测模块对焊接过程中的匙孔深度和熔池成型情况进行测量，并根据测量结果调整激光焊接系统的焊接工艺参数，调控激光焊接系统的扫描轨迹和扫描速度；(4)在焊接完成后，控制所述OCT检测模块进行端子形貌检测，判断发卡电机端子的成型质量。2.根据权利要求1所述的发卡电机端子焊接质量控制方法，其特征在于，在步骤(1)中，工件和工件上端子的定位方法为矩形模板匹配方法，包括如下过程：采用矩形模板匹配发卡电机端子的外部矩形轮廓，待得到两个矩形后，分别求出两个矩形的对称中心P1和P2，则单个发卡电机端子的扫描焊接轨迹的对称中心为P1和P2的中点P0。3.根据权利要求2所述的发卡电机端子焊接质量控制方法，其特征在于，单个端子的扫描焊接轨迹为矩形、双矩形、椭圆形、一字形或者无穷形；或者单个端子的扫描焊接轨迹为低频椭圆形轨迹加高频正弦轨迹。4.根据权利要求1～3中任一项所述的发卡电机端子焊接质量控制方法，其特征在于，在步骤(2)中，端子焊前三维形貌信息包括端子外形尺寸和端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，蒋平，程思，龚有兵，吴文迪，陈文效，杜明达，邹刚，贺虎城，黄辉祥，李博文，
申请(专利权)人：武汉新耐视智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：