[發明專利]微型電阻點焊質量在線監測方法

有效

• 申請號: 201810938371.2
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109014544B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 范秋月;謝煌生
• 申請（專利權）人: 龍巖學院
• 主分類號: B23K11/25
• 分類號: B23K11/25;B23K11/11;B23K31/12
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種微型電阻點焊質量在線監測方法，其特征在于：首先利用單光子探測器對微型電阻點焊生產過程中的電極與工件接觸邊緣的光子數隨時間的變化情況進行實時監測，繪制出光子變化曲線；通過金相實驗確定點焊不同工藝條件下微型電阻點焊接頭質量等級，不同質量的微型電阻點焊過程中光子變化曲線不同，利用數據挖掘手段提取不同質量等級的微型電阻點焊質量的光子特征量，生成微型電阻點焊質量分類模型，建立基于光子信號的微型電阻點焊質量監測的數據庫，實現不同工藝條件下微型電阻點焊質量自動在線監測；具體包括如下步驟：

步驟(1)、對光子信號的特征量的選取；

步驟(2)、對獲得的特征量進行分析，獲得各特征量的閾值為初始判定依據；

步驟(3)、根據步驟(1)中得到的關于光子變化的特征量，建立微型電阻點焊質量模型，為保證微型電阻點焊質量監測準確率，采用雙模型交叉驗證的方法對微型電阻點焊質量進行監測；微型電阻點焊質量監測模型建立過程中，隨機將初始輸入的微型電阻點焊樣本數N分為兩部分，分別為訓練樣本集合N1與測試樣本集合N2；

步驟(4)、將步驟(2)獲得的判定邊界與步驟(3)建立的監測模型對應于工藝參數存入微型電阻點焊監測系統數據庫。

2.根據權利要求1所述的微型電阻點焊質量在線監測方法，其特征在于：步驟(1)所述的對光子信號的特征量的選取是：

(1.1)將焊接電流開始到焊接電流結束時間段內的光子數進行累加，得到焊接時間內總光子數c；

(1.2)對光子數c隨焊接時間t的變化曲線進行數據挖掘，提取反映微型電阻點焊接頭質量的光子特征量：分別得到焊接電流開始時間的光子數c_start，一般與最小光子數一致，最大光子數c_max，光子曲線中轉折次數m，以及各轉折次對應的光子數c_tr1、c_tr2、c_tr3....c_trm，兩次轉折對應的時間t_tr1、t_tr2、t_tr3....t_trm，以及平衡光子數所持續時間t_b；

(1.3)在電流持續時間t內，每0.2ms時間間隔分別計算每段時間內的光子總數c₁、c₂....c_n-1、c_n做為特征量，其中n＝t/0.2；

(1.4)根據方差公式計算每個微型電阻點焊光子數的方差特征量σ²，其中c為隨焊接時間t而變化光子數，μ為焊接電流開始到焊接電流結束時間內，所有光子的平均數，n與(1.3)中n含義一致；

(1.5)對微型電阻點焊過程中常見質量問題進行試驗并監測過程中的光子信號，得到不同質量的微型電阻點焊接頭，通過金相試驗，確定微型電阻點焊樣本的接頭質量等級，分別標注為優2、良3、合格4、不合格0；

(1.6)步驟(1.5)中的質量分類等級僅用于微型電阻點焊質量模型建立過程中的分類，質量模型在實際應用過程中將優2、良3、合格4類別合并為等級1，即通屬于合格點焊接頭1，不合格點焊接頭為0；

(1.7)將步驟(1.1)、(1.2)、(1.3)、(1.4)中的特征量與步驟(1.5)中的四個質量等級做相關性分析，剔除部分線性相關的特征量，得到與微型電阻點焊接頭質量等級相關系數較大的特征量。

3.根據權利要求1所述的微型電阻點焊質量在線監測方法，其特征在于：步驟(2)所述的對獲得的特征量進行分析，獲得各特征量的閾值為初始判定依據，具體是：

(2.1)根據高斯分布統計不同微型電阻點焊接頭質量等級的各特征量的概率密度；

(2.2)根據微型電阻點焊接頭的不同應用場合，剔除不同微型電阻點焊接頭質量等級的各特征量的概率密度重疊區間，確定各特征量合適的高密度區間，做為初始判斷閾值；

上述質量等級是：優2、良3、合格4、不合格0。