[01374789]电阻点焊参数实时智能监测技术研究

电阻点焊是应用最广泛的焊接方法之一，在汽车、航空工业等领域被大量采用。在不锈钢客车的生产中采用点焊工艺，可以减小焊接变形，保证客车的表面质量。影响点焊接头质量的关键工艺参数是焊接电流、焊接通电时间及电极压力。为保证不锈钢客车生产质量，必须对每一个焊点的点焊工艺参数进行严格控制，因此电阻点焊工艺参数的监控问题成为不锈钢客车生产的关键技术问题之一。该项目的研究目的就是为解决这一关键技术问题。该项目技术的基本原理是，利用微计算机软硬件技术、大电流脉冲检测传感技术、高分辨率及高速数据采集技术，实现对点焊过程的智能在线实时监测，对点焊工艺参数监测数据进行实时分析评估，并进行数据库永久存储。主要研究内容及技术性能指标如下：1．研究电阻点焊参数实时监测技术，并开发出基于工业计算机的电阻点焊参数实时监测系统。系统软件基于具有良好人机交互性的Windows操作系统，采用面向对象的计算机高级语言开发应用软件，并且采用了数据库技术。同时具有组成基于TCP/IP协议，形成网络监测的功能。2．研究开发短时间大电流脉冲的高精度检测技术。采用具有高速、高分辨率及良好稳定性的模数转换模块，实现电流信号大密度、高精度的数据采集；开发出电流信号数据采集控制与处理的软件模块，实现对电流信号的自动捕捉，及时进行采集处理，对获取的采集数据自动进行系统误差分析并进行数据修复处理，实现点焊电流参数的实时监测并且大大提高了点焊电流的检测精度，检测精度小于1%。3．个性化人机交互系统技术的开发。点焊监测系统实时显示（LCD方式）点焊电流及通电时间、电极压力等监测参数，并显示实时电流波形曲线；系统同时显示焊接设备情况、环境情况、焊接结构生产编号信息及操作者信息等，体现了点焊监测系统的个性化特点。4．研究利用数据库技术，实现点焊监测参数永久存储功能。点焊参数监测系统将监测参数与生产信息关联后形成历史纪录并进行永久存储。应用数据库的管理功能，可随时对每个焊点的历史监测数据进行查询，并可设定多种限定条件进行历史监测数据的快速查询。5．研究系统对监测数据进行自动分析及给出警示信息的功能。系统可以对监测数据进行实时在线分析处理，根据预设的点焊规范参数，评估判断点焊过程是否正常，根据判断结果可按照多种模式给出警示信号。系统具有自动识别各种类型电流波形的功能，因此能够适应多种类型点焊设备的参数监测。此外系统自动计数焊接点数，并且可根据预先的设置给出提醒修磨电极的信息。目前该项目开发的电阻点焊参数实时智能监测系统，已有共计32套应用于长春轨道客车股份有限公司的生产线上，确保了不锈钢客车的点焊生产质量，初步得到了市场的认可。随着该项目开发技术的不断成熟，可以进一步向其它客车制造企业推广，并具有向其它制造领域，尤其是对产品质量要求严格的航空、航天制造领域扩散的极大潜力，其技术的应用必将带来极大的经济效益。