[發明專利]基于Linux系統的手持式電阻焊焊接質量監控系統

有效

• 申請號: 201711322978.X
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108188560B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 鄒春芽
• 申請（專利權）人: 廣州亨龍智能裝備股份有限公司
• 主分類號: B23K11/25
• 分類號: B23K11/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是基于Linux系統的手持式電阻焊焊接質量監控系統，包括供電模塊、觸摸顯示屏、處理器、可編程邏輯器、模擬模塊、光電編碼器、儲存模塊、數據庫、PLC控制系統、上位機、伺服控制器和開關，所述供電模塊、觸摸顯示屏、可編程邏輯器分別與處理器連接，所述模擬模塊與可編程邏輯器連接，所述儲存模塊通過儲存接口與模擬模塊連接，所述光電編碼器與模擬模塊連接。本發明是依據動態電阻和電極位移的特征參數及點焊接頭的質量來進行在線分析的人工神經網絡模型，其能對所建立的模型進行在線訓練，使其具備自動分析焊點焊接質量的能力，觸摸顯示屏向操作者反饋了監測焊點質量的結果，操作者通過觸摸顯示屏與系統實現了人機交互。

技術領域

本發明涉及一種基于Linux系統的手持式電阻焊焊接質量監控系統。

背景技術

點焊是一門集機械、力學、電子和控制等眾多學科為一體的制造技術，其本質是通過施加壓力將被焊工件壓緊于兩電極之間，利用電流流經工件接觸面及鄰近區域時產生的電阻熱將其加熱到熔融狀態或塑性變形的狀態,從而凝固形成焊點。電阻點焊過程一般包含預壓、焊接、維持和休止四個基本階段，其原理雖然比較簡單，但點焊過程是一個包含了溫度場變化、電磁場變化、母材焊接區金屬熔化、母材焊接區金屬凝固、母材焊接區金屬冷卻和焊接應力與母材變形的復雜過程。由于影響電阻點焊質量的因素比較復雜，且隨機不確定因素較多，因此，必須通過必要的手段對這些因素加以適當地控制才能形成合格的焊點。隨著制造業生產中自動化程度的不斷提高，人們對點焊接頭的質量也提出了更加嚴格的要求，電阻點焊質量監測——尤其是在線智能分析成為了點焊生產中至關重要且亟需解決的問題，也是焊接工作者關注的熱點問題。

而電阻點焊是一個高度非線性、有多變量耦合作用和大量不確定因素相互影響的復雜過程，同時，點焊熔核的形成和長大過程均處于封閉狀態，不能直接觀測，且點焊時間極短，焊接條件的短時波動就會造成較嚴重的飛濺、虛焊或脫焊等缺陷，從而導致點焊質量的檢測與監測工作難度大。在實際生產中，由于工件受表面不一致的狀態、電極磨損、工件裝配誤差以及機械結構等多種因素的影響，即使其采用相同的焊接工藝進行點焊生產，最終的點焊接頭質量仍有很大的波動。目前，工件焊點質量的檢驗一般是通過在樣本焊點上進行破壞性試驗或無損檢測這兩種方法來進行的，破壞性試驗主要通過周期取樣、檢查樣本焊點的熔核直徑或拉剪強度來保證產品焊接質量。例如，轎車焊裝廠為了保證焊接質量，每月從生產線上隨機抽取幾臺白車身，用液壓擴力鉗對車身的全部焊點進行破壞性檢查，此檢測方法大大增加了汽車公司的質量成本；而無損檢測多是通過目測、超聲波或聲發射信號來檢測點焊的質量，但無損檢測的方法并不可靠。而目前上述的兩種焊點質量檢測方法只能針對個別樣本的離線檢測，其不能在線實時反饋焊點的質量，滿足不了現代化生產的節奏。因此，點焊質量的在線監測和控制技術對保證點焊質量的可靠性和一致性有著非常重要的意義，其具有廣闊的市場前景和重大的商業價值，目前該項技術已經受到國內外學者的廣泛關注和研究。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能依據動態電阻和電極位移的特征參數及點焊接頭的質量來進行在線分析的人工神經網絡模型，其能對所建立的模型進行在線訓練，使其具備自動分析焊點焊接質量的能力，同時，其能以所建立的數據模型為理論依據通過觸摸顯示屏實時向操作者反饋了監測焊點質量監測的結果，且其能將實時采集到的數據通過以太網或USB調式接口發送到上位機，使其實現自動能對點焊生產的過程進行全程監控，操作者通過觸摸顯示屏和PLC控系統還與其實現了人機交互，使用更加方便、快捷，焊點質量監測結果精度高的基于Linux系統的手持式電阻焊焊接質量監控系統。本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種基于Linux系統的手持式電阻焊焊接質量監控系統，包括供電模塊、觸摸顯示屏、處理器、可編程邏輯器、模擬模塊、光電編碼器、儲存模塊、數據庫、云端接口、PLC控制系統、上位機、伺服控制器和開關，所述供電模塊、觸摸顯示屏、可編程邏輯器分別與處理器連接，所述模擬模塊與可編程邏輯器連接，所述光電編碼器與模擬模塊連接，所述儲存模塊通過儲存接口與可編程邏輯器連接。