電阻點(diǎn)焊位移控制方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測量及控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電阻點(diǎn)焊位移控制方法和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電阻點(diǎn)焊是工件組合后通過點(diǎn)焊機(jī)的電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面 以及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。影響電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的因素有多種，較為典型 的有分流、電極磨損、表面沾污、焊件翹曲、小邊距焊接等。
[0003] 小邊距焊接指焊接點(diǎn)與被焊工件的邊緣距離較近的情況。邊距較小時(shí)，由于周圍 金屬對(duì)焊接區(qū)拘束度的減小，受熱熔化的金屬除在電極軸向膨脹外，也沿徑向膨脹，導(dǎo)致位 移量與正常焊接時(shí)不同，對(duì)焊接質(zhì)量的影響較大。
[0004] 為提高電阻點(diǎn)焊的質(zhì)量，傳統(tǒng)的較常用方法是對(duì)焊接電流、電極電壓、動(dòng)態(tài)電阻、 或電極壓力進(jìn)行監(jiān)測控制。然而，隨著器件的微型化發(fā)展，零部件尺寸也越來越小，小邊距 焊接情況越來越突出，傳統(tǒng)的提高電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的方法中，并不能對(duì)小邊距焊接情況進(jìn)行 控制，導(dǎo)致焊接質(zhì)量較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種提高焊接質(zhì)量的電阻點(diǎn)焊位移控制方法 和裝置。
[0006] -種電阻點(diǎn)焊位移控制方法，包括如下步驟：
[0007] 在焊接啟動(dòng)后的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)控制點(diǎn)焊機(jī)對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行恒流焊接，并獲取所述點(diǎn) 焊機(jī)在所述預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值；
[0008] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值和預(yù)設(shè)的特征參數(shù)值檢測是否存在小邊距焊 接；
[0009] 當(dāng)存在小邊距焊接時(shí)，根據(jù)所述預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值和預(yù)設(shè)邊距函數(shù)模型獲 取小邊距焊接的邊距值，根據(jù)所述邊距值和預(yù)設(shè)位移曲線函數(shù)模型獲取對(duì)應(yīng)所述邊距值的 位移曲線并作為參考位移曲線；
[0010] 當(dāng)不存在小邊距焊接時(shí)，將預(yù)設(shè)位移曲線作為所述參考位移曲線；
[0011] 獲取所述預(yù)設(shè)時(shí)段之后所述點(diǎn)焊機(jī)的電極的實(shí)時(shí)位移，根據(jù)所述實(shí)時(shí)位移和所述 參考位移曲線對(duì)所述電極進(jìn)行位移控制，以使所述電極按照所述參考位移曲線移動(dòng)。
[0012 ] -種電阻點(diǎn)焊位移控制裝置，包括：
[0013] 參數(shù)獲取模塊，用于在焊接啟動(dòng)后的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)控制點(diǎn)焊機(jī)對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行恒流 焊接，并獲取所述點(diǎn)焊機(jī)在所述預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值；
[0014] 小邊距辨識(shí)模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值和預(yù)設(shè)的特征參數(shù)值檢 測是否存在小邊距焊接；
[0015] 參考曲線獲取模塊，用于當(dāng)存在小邊距焊接時(shí)，根據(jù)所述預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù) 值和預(yù)設(shè)邊距函數(shù)模型獲取小邊距焊接的邊距值，根據(jù)所述邊距值和預(yù)設(shè)位移曲線函數(shù)模 型獲取對(duì)應(yīng)所述邊距值的位移曲線并作為參考位移曲線；當(dāng)不存在小邊距焊接時(shí)，將預(yù)設(shè) 位移曲線作為所述參考位移曲線；
[0016] 位移控制模塊，用于獲取所述預(yù)設(shè)時(shí)段之后所述點(diǎn)焊機(jī)的電極的實(shí)時(shí)位移，根據(jù) 所述實(shí)時(shí)位移和所述參考位移曲線對(duì)所述電極進(jìn)行位移控制，以使所述電極按照所述參考 位移曲線移動(dòng)。
[0017] 上述電阻點(diǎn)焊位移控制方法和裝置，通過在焊接啟動(dòng)后的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)控制點(diǎn)焊機(jī) 對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行恒流焊接，并獲取預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)點(diǎn)焊機(jī)的特征參數(shù)值，然后根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi) 的特征參數(shù)值和預(yù)設(shè)的特征參數(shù)值檢測是否存在小邊距焊接；當(dāng)存在小邊距焊接時(shí)，根據(jù) 預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值和預(yù)設(shè)邊距函數(shù)模型獲取小邊距焊接的邊距值，根據(jù)邊距值和預(yù) 設(shè)位移曲線函數(shù)模型獲取對(duì)應(yīng)邊距值的位移曲線并作為參考位移曲線；當(dāng)不存在小邊距焊 接時(shí)，將預(yù)設(shè)位移曲線作為參考位移曲線;獲取預(yù)設(shè)時(shí)段之后點(diǎn)焊機(jī)的電極的實(shí)時(shí)位移，根 據(jù)實(shí)時(shí)位移和參考位移曲線對(duì)電極進(jìn)行位移控制，以使電極按照參考位移曲線移動(dòng)。如此， 根據(jù)恒流焊接時(shí)電阻點(diǎn)焊的特征參數(shù)值和預(yù)設(shè)的特征參數(shù)值識(shí)別是否存在小邊距焊接，針 對(duì)存在小邊距焊接或不存在小邊距焊接的情況分別采用對(duì)應(yīng)情況的參考位移曲線，然后根 據(jù)該參考曲線控制電極的位移，可以對(duì)小邊距焊接過程中的位移予以補(bǔ)償，提高焊接質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018] 圖1為一實(shí)施例中電阻點(diǎn)焊位移控制方法的流程圖；
[0019] 圖2為一實(shí)施例中獲取預(yù)設(shè)時(shí)段之后點(diǎn)焊機(jī)的電極的實(shí)時(shí)位移，根據(jù)實(shí)時(shí)位移和 參考位移曲線對(duì)電極進(jìn)行位移控制，以使電極按照參考位移曲線移動(dòng)的流程圖；
[0020] 圖3為一實(shí)施例中數(shù)據(jù)準(zhǔn)備步驟的流程圖；
[0021 ]圖4為一具體實(shí)施例中各試驗(yàn)邊距值的位移-時(shí)間曲線圖；
[0022]圖5為圖4所示位移-時(shí)間曲線圖對(duì)應(yīng)的邊距-位移上升率曲線圖；
[0023]圖6為一具體實(shí)施例中各試驗(yàn)邊距值的最佳位移曲線圖；
[0024]圖7為圖6所示最佳位移曲線對(duì)應(yīng)的三維曲面圖；
[0025]圖8為一實(shí)施例中電阻點(diǎn)焊位移控制裝置的模塊圖；
[0026] 圖9為一實(shí)施例中位移控制模塊的具體模塊圖；
[0027] 圖10為一實(shí)施例中數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模塊的具體模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 參考圖1，在一實(shí)施例中，提供了一種電阻點(diǎn)焊位移控制方法，包括如下步驟。
[0029] S110:在焊接啟動(dòng)后的預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)控制點(diǎn)焊機(jī)對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行恒流焊接，并獲取 點(diǎn)焊機(jī)在預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值。
[0030] 點(diǎn)焊機(jī)對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行電阻點(diǎn)焊的過程中，通常需要考慮多種參數(shù)，例如:焊接電 流、電極電壓、電極位移及電極壓力等。通過步驟S110對(duì)焊接初始階段進(jìn)行恒流控制，可保 證在焊接電流不變的情況下，對(duì)其他參數(shù)進(jìn)行分析。
[0031] 其中，預(yù)設(shè)時(shí)段可以根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)具體設(shè)置。例如，本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)時(shí)段可 以是焊接啟動(dòng)后的第3ms(毫秒)-第6ms?？梢岳斫?，在其他實(shí)施例中，預(yù)設(shè)時(shí)段也可以為其 他時(shí)間段。
[0032] 在一實(shí)施例中，特征參數(shù)值可以包括峰值電壓、峰值電壓時(shí)刻和電極的平均位移 上升率。對(duì)應(yīng)的，預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值包括預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的峰值電壓、預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的峰值 電壓時(shí)刻和預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的平均位移上升率。其中，預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的峰值電壓指預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)電 壓的最大值，預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的峰值電壓時(shí)刻指預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)電壓的最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻?？梢岳?解，在其他實(shí)施例中，特征參數(shù)值還可以包括其他參數(shù)，例如電流有效值，具體可以通過霍 爾電流傳感器米集電流?目號(hào)后計(jì)算獲得電流有效值。
[0033] 具體地，獲取預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值，可以是通過采集預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的電壓信號(hào) 和電極的位移信號(hào)，根據(jù)采集的電壓信號(hào)選取峰值電壓和峰值電壓對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，根據(jù)采集 的位移信號(hào)計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的平均位移上升率。具體地，位移信號(hào)可以由位移傳感器獲得， 電壓信號(hào)可以由電極處接入。
[0034] S130:根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值和預(yù)設(shè)的特征參數(shù)值檢測是否存在小邊距焊 接。
[0035]預(yù)設(shè)的特征參數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置，本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的特征參數(shù)值 對(duì)應(yīng)為正常焊接條件下的特征參數(shù)值，其中，正常焊接條件指焊接規(guī)范與對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行 實(shí)際焊接的焊接規(guī)范一致、焊接過程中無其它影響因素干擾，且焊點(diǎn)焊接強(qiáng)度及熔核尺寸 均符合要求的焊接條件，例如，焊接電流為340安培，電極壓力39Ν(牛頓），焊接時(shí)間為20ms。 [0036]特征參數(shù)值包括峰值電壓、峰值電壓時(shí)刻和電極的平均位移上升率。預(yù)設(shè)的特征 參數(shù)值包括預(yù)設(shè)的峰值電壓、預(yù)設(shè)的峰值電壓時(shí)刻和預(yù)設(shè)的平均位移上升率。對(duì)應(yīng)地，本實(shí) 施例中，步驟S130包括:判斷預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的峰值電壓是否大于預(yù)設(shè)的峰值電壓，預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi) 的峰值電壓時(shí)刻是否超前于預(yù)設(shè)的峰值電壓時(shí)刻，預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的平均位移上升率是否大于 預(yù)設(shè)的平均位移上升率;若預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的峰值電壓大于預(yù)設(shè)的峰值電壓、預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的峰 值電壓時(shí)刻超前于預(yù)設(shè)的峰值電壓時(shí)刻且預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的平均位移上升率大于預(yù)設(shè)的平均 位移上升率，則判定存在小邊距焊接。通過采用峰值電壓、峰值電壓時(shí)刻和平均位移上升率 作為特征參數(shù)值并分別與預(yù)設(shè)的峰值電壓、預(yù)設(shè)的峰值電壓時(shí)刻和預(yù)設(shè)的平均位移上升率 進(jìn)行比較，可以準(zhǔn)確辨識(shí)是否存在小邊距焊接。
[0037] S150:當(dāng)存在小邊距焊接時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)段內(nèi)的特征參數(shù)值和預(yù)設(shè)邊距函數(shù)模型 獲取小邊距焊接的邊距值，根據(jù)邊距值和預(yù)設(shè)位移曲線函數(shù)模型獲取對(duì)應(yīng)邊距值的位移曲 線并作為參考位移曲線。
[0038]當(dāng)存在小邊距焊接時(shí)，表示需要針對(duì)小邊距焊接情況對(duì)電阻點(diǎn)焊的位移進(jìn)行控 制。通過根據(jù)小邊距焊接的特征參數(shù)值求得邊距