[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

本發明涉及一種微型電阻點焊質量在線監測方法，屬于微型電阻點焊質量監測技術領域。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。利用數據挖掘手段提取不同質量等級的微型電阻點焊接頭質量的光子特征量，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接頭質量自動在線監測。為微型電阻點焊質量的在線監測提供了新途徑，使用的單光子探測器對點焊熔核溫度場變化的探測靈敏度高，提高了微型電阻點焊在線質量監測的可靠性高。

技術領域

本發明涉及微型電阻點焊質量監測技術領域，特別涉及一種微型電阻點焊質量在線監測方法。通過監測微型電阻點焊過程中近熔核區域的光子變化信號，通過數據挖掘方法提取不同微型電阻點焊接頭質量等級的近熔核區域光子變化特征，生成微型電阻點焊質量在線監測模型，建立基于光子信號的微型電阻點焊接頭質量監測的數據庫。

背景技術

微型電阻點焊在醫療器械、電子設備、電池包裝等領域應用廣泛，尤其是目前新能源汽車的動力電池包裝，普通鋰電池的串并聯中微型電阻點焊技術得到廣泛應用。

由于點焊生產過程中涉及熱電力等多物理場的綜合作用，導致點焊接頭質量不穩定，尤其是微型電阻點焊，焊接時間普遍集中在2-3ms，極短的焊接時間對微型電阻點焊質量在線監測提出更高的要求。

微型電阻點焊的工件較薄，熔核形成過程中電極位移、電極力的變化不明顯，并且電極位移傳感器與電極動態壓力傳感器抗干擾能力較差，為電極位移監測法及電極力監測法帶來一定難度。

點焊熔核區域的溫度場與點焊接頭質量密切相關，現有的紅外溫度場在線監測方法，使用的紅外溫度監測儀響應時間及光子靈敏度較差，很難捕捉微型電阻點焊熔核形成的全部過程的溫度信息。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微型電阻點焊質量在線監測方法，解決了現在微型電阻點焊質量在線監測技術存在的問題，基于近熔核區域光子信號特征建立微型電阻點焊質量在線監測模型，結合多種微型電阻點焊工藝參數，建立微型電阻點焊質量監測數據庫。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

微型電阻點焊質量在線監測方法，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??；

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。

步驟(1)所述的對監測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；