[發(fā)明專利]一種電阻點(diǎn)焊中電極位移變化量的測量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210464054.4
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN102944178A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王先鋒;王國軍;蘇柯;劉博;劉厚林
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機(jī)車有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電阻點(diǎn)焊中電極位移變化量的測量裝置及方法。

背景技術(shù)

電阻點(diǎn)焊中電極位移是指熔核在形成過程中發(fā)生熱膨脹位移時(shí)引起的上下電極相離的位移變化量，其值被認(rèn)為是電阻點(diǎn)焊監(jiān)測參數(shù)中反映焊點(diǎn)熔核質(zhì)量的參數(shù)之一。

下面介紹現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)電極位移的測量方案：

1、將位移測量裝置即位移傳感器與擋板分別緊貼焊鉗下電極和上電極，用以測量上下電極相離的動(dòng)態(tài)位移，但是，在汽車或地鐵車體焊接車間，待焊工件往往較大，在焊接時(shí)工件容易與測量裝置或測量光路發(fā)生干涉而無法進(jìn)行焊接或測量。

2、將位移傳感器安裝固定在焊鉗上端，擋板通過折彎件安裝固定在可上下垂直運(yùn)動(dòng)的上電極上，因?yàn)樯想姌O是與氣缸活塞桿相連，焊鉗上端是與氣缸外部相連，因此上述激光位移傳感器測量的值實(shí)際上就是氣缸壁與活塞之間的相對位移值，而不是焊鉗上電極與下電極相離的距離。因?yàn)樵撐灰苽鞲袦y量裝置均在焊鉗上部，不影響上下電極之間工件的進(jìn)出，所以可有效避免位移傳感裝置與被焊工件之間的干涉。但是該測量方法沒有考慮點(diǎn)焊過程中下電極的位移運(yùn)動(dòng)，即電極臂的變形引起的下電極的位移，故最終得到的電極位移并非真實(shí)的上下電極之間的位移。

3、為了消除上述的不足，將單個(gè)位移傳感器及擋板分別安裝在兩個(gè)工裝臂的一端，通過延長工裝臂后其另一端與焊鉗上下電極相連接，并通過標(biāo)尺事先校正設(shè)定電極力下傳感器測量值與真實(shí)值(標(biāo)尺)之間的關(guān)系，在測量電極位移時(shí)，利用該預(yù)先設(shè)定測量值與真實(shí)值的關(guān)系獲取真實(shí)的電極位移。這種電極位移測量方法雖然能避免位移傳感裝置與被焊工件之間的干涉，但是沒有考慮點(diǎn)焊過程中電極力的動(dòng)態(tài)變化引起的焊鉗變形，從而引起測量誤差，且當(dāng)焊機(jī)或電極力設(shè)置改變時(shí)，電極位移的測量值需重新采用標(biāo)尺校正，不適合于電極力發(fā)生變化的實(shí)際情況。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電阻點(diǎn)焊中電極位移變化量的測量裝置及方法，以實(shí)現(xiàn)精確測量電極位移變化量的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電阻點(diǎn)焊中電極位移變化量的測量裝置，包括：焊鉗、上工裝臂、下工裝臂、第一位移傳感器、第二位移傳感器以及激光反射擋板；將所述上工裝臂的一端安裝于所述焊鉗的上電極處，將所述下工裝臂的一端安裝于所述焊鉗的下電極處，且所述上工裝臂與所述下工裝臂呈平行狀態(tài)，在所述上工裝臂的另一端安裝激光反射擋板，并在所述下工裝臂的另一端安裝第一位移傳感器和第二位移傳感器，所述第一位移傳感器與所述第二位移傳感器間相距第一距離，所述第一位移傳感器與所述下電極間相距第二距離，所述第二位移傳感器與所述下電極間相距第三距離，所述第三距離等于所述第一距離與所述第二距離的和；所述測量裝置還包括：

測量單元，用于在焊接置放于所述下電極上的工件時(shí)，利用所述第一位移傳感器測量第一位移傳感器位置處的上工裝臂與下工裝臂間的第四距離，并利用所述第二位移傳感器測量第二位移傳感器位置處的上工裝臂與下工裝臂間的第五距離；

計(jì)算單元，用于利用所述第一距離與所述第二距離、以及所述測量得到的第四距離與第五距離計(jì)算當(dāng)前電極位移變化量。

優(yōu)選地，在上述裝置中，所述計(jì)算單元，具體用于根據(jù)公式計(jì)算所述上電極與所述下電極間的位移變化值Δd₀，其中，b為所述第一距離，a為所述第二距離，Δd₁為當(dāng)前時(shí)刻與上一時(shí)刻間的設(shè)定時(shí)間內(nèi)所述第四距離的變化值，Δd₂為當(dāng)前時(shí)刻與上一時(shí)刻間的設(shè)定時(shí)間內(nèi)所述第五距離的變化值。

優(yōu)選地，在上述裝置中，所述第一位移傳感器和所述第二位移傳感器均為激光位移傳感器。

優(yōu)選地，上述裝置還包括：

控制單元，用于控制所述上電極以設(shè)定速度逐漸逼近所述工件并在所述上電極加載電極力，以便所述上電極壓住所述工件且所述電極力達(dá)到設(shè)定壓力值后開始焊接所述工件。