多元化铝合金直流点焊接质量监测系统的研发

为了克服由于多种电阻点焊质量影响因素引起的单参数检测技术的不足,充分利用点焊过程中各种参数所提供的熔核质量信息,工作中构建了以焊接磁场、焊接电压、电极位移,作为铝合金点焊质量评定住处特征信息的铝合金点焊质量监测系统.试验证明,监测系统能够高速准确地采集铝合金点焊过程的多个特征信号,并能有效反映点焊过程中焊点熔核的变化,对焊点质量作出准确判断,满足点焊过程质量监测的要求.     

多元化铝合金直流点焊质量监测系统的研发

为了克服由于多种电阻点焊质量影响因素引起的单参数检测技术的不足,充分利用点焊过程中各种参数所提供的熔核质量信息,工作中构建了以焊接磁场、焊接电压、电极位移,作为铝合金点焊质量评定特征信息的铝合金点焊质量监测系统。试验证明,监测系统能够高速准确地采集铝合金点焊过程的多个特征信号,并能有效反映点焊过程中焊点熔核的变化,对焊点质量作出准确判断,满足点焊过程质量监测的要求。     

铝合金点焊位移信号时频域分析与质量判定

采用分布式多传感器同步采集系统实现了铝合金点焊质量实时监测.通过位移信号时频域分析发现,喷溅焊点位移信号在40～80 Hz 范围内,Butterworth带通滤波极差达 0.5 mm 左右;未熔合或未完全熔合焊点的位移信号极差比另外两类焊点低 1.0 mm 左右.利用上述明显特征信息可以实现点焊质量人工判定.由于位移信号信噪比高,特征提取算法简洁,进一步可实现机器在线判读.同时,利用统计分析,样本197个,在合格区内焊点正确判断率达97.6%.     

交流电阻点焊计算机监控系统

针对电阻点焊质量保证体系现状，研制了以工控机等硬件为基础，采用多种传感器全面监测焊接过程，获得表征焊接过程和质量的特征信息，以此构建了径向基函数神经网络质量评估等多种评判算法，实现对每一焊点进行监测和质量信息化的计算机软硬件系统。试验表明，该系统基于可视化界面，方便直观地实现了工艺参数的优化、过程的监测和诊断，以及焊点质量在线评估等功能，对焊点质量的在线评估准确率达到98．6％。     

点焊信息在线监测与评估在航天器舱体结构中的应用

航天器密封舱涉及点焊位置几百处。在点焊过程中监测并控制熔核尺寸、冶金缺陷,保证接头质量是十分迫切的。针对航天器密封舱点焊质量在线监测的需求,搭建了一套点焊信息在线监测与评估系统,通过统计分析采集到的原始特征信息值,获得了压力曲线和动态电阻的特征值,实现了对焊点飞溅、虚焊(或焊点熔核偏小)质量的在线评估。验证结果表明该系统具有较高的可信性。研究成果已应用于某型号密封舱桁条加强筋的焊接生产中。为航天器数字化车间的建设提供借鉴,有力提升了航天器研制过程中的质量检测和产品数据包数字化追溯能力。     

2024铝合金小边距点焊行为分析

"小边距"点焊2024铝合金是航空、航天器点焊生产过程中经常遇到的情况,不可避免。研究此种条件下点焊过程动态参数的行为特征与接头形貌、力学性能以及显微组织之间的对应关系,为实现在线判识焊点质量提供可靠的理论依据。研究发现小边距焊点的外观与标准焊点相比无明显异样,但其熔化核心的形状以及显微组织存在明显区别。力学性能试验结果表明:随着边距的减小,焊点的负荷能力有所下降。在边距足够小的条件下点焊,容易产生喷溅或未焊透缺陷。分析所采集的动态参数行为特征,得知小边距点焊时的动态电阻减小、焊接电流增加、热膨胀位移量减小等监测信息与上述焊点质量信息之间存在必然的关联。     

焊点质量监测与管理系统的设计

针对轿车焊装总成过程柔性化需求,提出对每一个焊点质量进行监测的全新质量保证模式。根据电阻点焊生产过程特点,构建了轿车车身总成工艺焊点的质量监测与管理系统。采用软件工程方法进行系统需求分析、系统模型运行机制分析、结构功能和数据库设计;采用VB 6.0面向对象编程语言进行信息监测、质量评判、报表生成、信息管理等模块的设计。实际测试表明,该系统可实现每一焊点的质量信息实时监测、故障诊断、质量评判和报表管理等功能,操作简单、方便,是一种低成本的质量监控方法。     

基于CAN总线的点焊多机质量控制系统研究

在重要零件的点焊过程中,实时采集焊接现场状态参数并进行质量模糊判别,能够对焊接质量提供进一步的保证.本系统利用数据库技术提供参考参数,利用模糊推理技术为焊后焊点提供焊后质量参考并分析产生不合格焊点的原因,利用现场总线(CAN总线)作为通信媒介,同时管理多台焊机,建立了电阻点焊多机在线质量管理监控系统.此系统不仅直观地提供焊后各台焊机的焊后质量状况,而且调整并存储不同环境下的实际焊接参数,方便技术人员利用历史数据进行分析.     

基于LabVIEW的直流点焊数据采集系统

笔者研制的用PC机控制的电阻点焊机,其数据采集系统不仅采样速度快、存储数据容量大、系统可靠性高,且实现了点焊参数的可视化、焊点质量的在线评估及历史焊点数据的存储.利用LabVIEW语言开生了直流点焊数据采集系统,对焊接电流、电极压力及电极位移信号进行实时采集,为有效地评估焊点质量提供了可靠的保证.     

基于虚拟仪器的多信息融合电阻点焊质量检测系统研究

采用虚拟仪器技术和多信息融合技术建立了对铝合金点焊质量的检测系统。系统应用分形理论对焊接过程中采集的数据信息进行了处理,使用虚拟仪器工具编程提取了更能反映所采集信号统计特征和变化特征的盒维数。在对焊点质量与焊接过程中信息的盒维数统计物理关系的分析基础上建立了基于模糊控制理论的焊点质量判定系统。仿真实验结果表明,本系统能够准确地判定电阻点焊的焊点质量。与传统的电阻点焊质量检测系统相比,具有更加准确、快速和成本低廉的优点。     

基于嵌入式系统的电阻点焊飞溅信息在线判读

钢材的电阻点焊过程中,动态电阻的变化表征了丰富的焊接质量信息.采用嵌入式系统实时监测焊接过程动态电阻的变化有利于提高对焊接质量的认识.设计了嵌入式监测系统,系统同时监测焊接电流、电极间压力和电极间的电压、电极位移信号.分析了双相钢DP600焊接过程中的动态电阻变化与焊点熔核之间的关系,并阐明用焊点两端的电压信号替代动态...     

钛合金微电阻点焊电极间电压质量检测技术

文中针对微点焊的特点采用电压信号监控点焊质量.焊接过程中电压通过自动数据采集系统获取.首先分析并解释了电压曲线的变化趋势,指出电压曲线的峰值就是β峰值;进而从电压曲线中提取了4个特征值用于预测熔核直径并将其作为人工神经网络的输入.预测输出的熔核直径与实测直径的误差为0.13 mm,结果表明,利用电压信号监测钛合金微电阻点焊质量是一种非常有效、经济的手段.     

DRC法点焊质量信息的精确化(1)

采用动态电流滞后角作为质量信息监控电阻点焊熔核质量时,在热量大幅度调节过程中必然伴生明显的电噪声.该噪声若不能实时有效地剔除,就会混同为熔核生长的质量信息.这不仅会严重影响监控系统反馈控制的动态品质,还会直接影响最终的熔核质量.基于线性热量控制原理创建的孪生函数以及据此建立的孪生函数表,为实时剔除点焊熔核生长期质量信息中的电噪声奠定了理论基础.     

基于LabVIEW铝合金点焊电流和电极压力监控系统的研究

在监控铝合金电阻点焊焊接过程中,还没有一种传感器可以准确可靠地检测出熔核的成形质量.在点焊过程中压力信号被认为能够提供关于熔核成形最多的信息.利用LabVIEW语言开发了点焊监控系统,对电流信号及电极压力信号进行实时采集,可以有效地检测点焊熔核质量的变化.     

机器人点焊多信息融合及控制

点焊质量一直是国内外焊接国界学者致力研究的重要课题之一。目前尚未得到圆满的解决。点焊过程的复杂性、熔核形成过程的不确定性,尤其是点焊过程采用的质量监控方法的单一性决定了点焊质量控制是一项非常困难的任务。本文分析了基于单一传感器信息资源来描述焊点熔核形成过程存在的局限性,首次提出了采用多传感器信息融合控制点焊质量的思想。通过参数选择、特征信息提取,建立了点焊过程多信息融合模型。采用结合法、平均法和决     

Research on equivalent heating mechanism in resistance spot welding

The resistance spot welding quality is always one of the key subjects for studying, to which many welding scholars at home and abroad devote themselves. It has not been solved satisfactorily at present. The complexity of spot welding process, invisibility of nugget formation and singleness of control method decide that stabilizing quality is a rather difficult task. The limitations of describing how the nugget grows up based on single-sensor information source are analyzed. A control method based on multi-information fusion for the purpose of equivalent heating of each weld nugget during spot welding is put forward. The experiment results show that nugget size fluctuations are within 8.3%-20% under constant current control, and are within 6.3%-11.1% under information fusion control.     

Application of the wavelet packet and its energy spectrum to identify nugget splash during the aluminum alloys spot welding

Nugget splash during aluminum alloys spot welding has a detrimental effect on weld nugget integrity, strength and durability of the welded joints. This investigation is performed to identify nugget splash from voltage signals became these are easily accessible on-line. In the present work, we propose a novel method based on the wavelet packet transform and its energy spectrum for pattern recognition of splash signal. The result demonstrates that this novel method is more accuracy and a useful way of monitoring the spot welding quality.     

基于无线局域网的点焊质量监测系统

设计了基于Zig Bee网络的电阻点焊无线监测系统,重点介绍系统的软、硬件构成、无线网络的拓扑结构以及系统的工作流程。无线监测系统主要由下位机监测模块、Zig Bee无线通信模块以及监测中心三部分构成,无线局域网采用网状拓扑结构。系统通过多参数监测焊接车间每台焊机的焊接过程,充分利用各参数所包含的质量信息,建立能够反映焊接质量的数学评估模型,实现了电阻点焊焊接质量的在线评估,并通过动态电阻特性曲线来表示评估结果。系统运行结果表明,Zig Bee无线网络抗干扰能力强,信号传输稳定,系统整体响应速度快,完全可以达到电阻点焊过程网络化实时监测的目的。     

电阻点焊熔核形核信息的声发射信号表征

以结构负载压电传感的方式,研究借助声发射信号表征电阻点焊铝合金过程的熔核形核信息,包括焊接过程的声发射信号表征和熔核质量信息的声发射信号表征.结果表明,电阻点焊不论是稳定形核还是非稳定形核均可以用声发射信号来表征熔核形核的不同物理阶段.熔核形核的飞溅、开裂等特征事件也可以利用电阻点焊过程声发射信号的形核声发射特征参数来予以界定.声发射特征参数与熔核形核尺寸、焊点拉剪载荷具有较好的相关性.可以使用焊接过程中的声发射特征参数作为检测或预测熔核形核尺寸和焊点拉剪载荷的依据之一.     

利用点焊过程中的动态电阻监测车身焊点质量

根据第一汽车集团公司车身厂车身点焊的具体特点，采用人工神经元网络技术。研制了一套新型车身点焊质量监测系统。在线监测试验结果表明，所研究的车身点焊质量监测系统具有较高的监测准确度。能够满足目前生产的要求。