嵌入式电阻点焊过程监测仪的研制

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电阻点焊是焊接学科的一个重要分支。在航空、航天、汽车、电子等工业领域应用广泛;随着技术进步和各领域对产品质量要求的提高,对点焊质量100%的监测,进而控制点焊质量已经成为焊接领域急需解决的一个关键技术难题。   电阻点焊是靠工件之间的接触电阻产热熔化金属的一种金属焊接工艺。焊前的预压状态决定了接触电阻,接触电阻对焊点质量影响较大,并存在一定的规律性。论文中提出了用恒流源法测量接触电阻,并总结出在实验条件下,接触电阻随压力变化的情况。   焊接质量特征信息的提取对优化焊接规范至关重要。电阻点焊过程是一个电、热、力等物理量相互耦合作用的过程,焊接中产生的焊接缺陷信息通常蕴含多个因素内,并包含有关焊接质量的信息。论文分析了可能反映焊接质量的信息源,并确定了多信息传感系统来获取数据,传感器系统包括电极压力、电极位移、电极电压和焊接电流等传感器。   从数据中挖掘焊接质量信息是焊接过程监测的目标之一。论文研制了嵌入式电阻点焊智能监测仪。监测仪硬件设计主要包括:传感器的合理选择及安装、信号调理电路的设计、微控制器的选择及其外围电路的设计;监测仪的软件设计主要包括:主程序的设计、AD采样子程序的设计、液晶显示子程序的设计、嵌入式数据的管理、基于统计过程控制(SPC)的电阻点焊飞溅信息智能提取程序。   论文从多个角度对嵌入式监测仪的性能进行了测试,包括监测仪的测量精度、数据处理子程序的分析能力以及整个系统的可靠性。   采用所研制的监测仪对胶结点焊焊接过程的电极间电压进行SPC分析,能够将发生飞溅的特征曲线提取出来,可以准确的判断出在焊接过程中是否发生飞溅,为进一步实现点焊工艺优化与质量监测的智能化提供基础。
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