林兆华[1]2005年在《电阻点焊参数监测系统研究》文中研究指明本文研究了基于USB 总线的电阻点焊参数监测系统,用于对焊接生产中的焊接电流实时监测,该系统采用单片机作下位机,PC 机作上位机的系统结构。其功能主要包括:数据采集、数据处理、数据显示、数据存储和数据传输等功能。本系统采用Cygnal 公司SOC 系列单片机C8051F020 作下位机,利用其内部集成A/D 对焊接电流进行数据采集,单片机将采集的数据进行处理并实时显示,下位机可利用电池对其供电,可单独作为点焊参数监测仪使用,携带方便。为实现功能更加强大的监测功能系统采用PC 机作上位机,通过USB 串行数据总线实现与单片机下位机进行数据和命令的通讯。利用Phillips 的PDIUSBD12 芯片实现USB 通信电路,使下位机可直接与PC 机相连,实现即插即用,节省了PC接口资源。该电阻电焊参数测试分析系统功能比较齐全,能应用于焊接测试的多个领域, 它携带方便、体积小、功耗低、采集速度快、采集效率高和具有良好的人机交互界面等特点,适应于随身携带的、低功耗的、焊接参数采集应用场合,具有较高的使用价值和较广的发展前景。
王亭[2]2006年在《基于USB的电阻点焊参数监测系统研究》文中进行了进一步梳理本文详细研究了电阻点焊工艺参数监测方法,设计并制作了基于USB总线的电阻点焊工艺参数监测系统,该系统实现了对电阻点焊过程的主要工艺参数,即焊接电流、焊接时间、焊接电压和电极压力进行实时监测,实现了数据采集、数据处理、数据显示、数据存储和数据传输等功能。系统采用片上系统作为下位机对焊接电流、电极间电压和电极间压力进行数据采集,并将采集的数据进行处理计算、存储。同时选用便携式PC机作为上位机,主要实现数据的显示、存储及进一步分析等功能。上位机与下位机之间通过USB总线进行通讯。系统下位机可单独作为点焊工艺参数监测仪使用,通过对数据采集模块、数据处理模块、人机交互模块、液晶显示模块,能够实现焊接参数的实时采集和处理显示。本系统适合多种类型点焊机的监测,包括交流点焊机、单相整流点焊机、叁相次级整流点焊机、逆变点焊机等。该系统具有体积小、成本低等特点,具有良好的人机交互界面,适应于机械制造、汽车、轮船、航天航空等现代点焊生产领域,具有较高的使用价值和较广的发展前景。
董娟[3]2008年在《电阻点焊电流及压力实时监测系统研究》文中研究指明本文研究了电阻点焊电流、电极压力在线监测系统。本系统主要对点焊过程中的焊接电流和电极压力进行实时监测。系统以PC机为主体,外围设备包括高灵敏石英应变传感器和与之配套的电荷放大器、Rogowski线圈电流传感器及其后续处理电路和USB数据采集卡。采用Visual C++ 2003作为开发平台设计监测软件,实现了多路焊接参数信号的采集,并具有对采集结果进行数据处理、数据显示、数据存储的功能。采用Microsoft Access 2003作为数据库管理系统,开发数据库文件data.mdb,合理设计两个数据表Paramer和TestData,满足焊接各种形式质量信息的存储和管理要求;通过在Visual C++ 2003环境中调用Measurement Studio组件和控件,设计了基于虚拟仪器技术的监测软件,实现了电极压力波形信号和焊接电流波形信号的同步显示,并根据电极压力信号和电流信号自动判断焊接过程中的飞溅现象,为电阻点焊质量分析提供了更为丰富的手段。
刘春萌[4]2008年在《基于SOC的点焊监测系统下位机研究》文中认为本文详细研究了电阻点焊工艺参数监测方法,设计并制作了基于SOC的电阻点焊工艺参数监测系统,目的是实现电阻点焊工艺参数的实时监测。其中,下位机是研究的重点。该系统由上、下位机两个系统组成。下位机由C8051F020型单片机及一些外围电路组成,结合由C语言编写的软件系统,可以接收、处理、存储及显示由传感器采集的焊接电流、焊接电压、焊接时间等信号。同时选用PC机作为上位机,以实现对电阻点焊工艺参数的进一步分析等功能。上位机与下位机之间通过USB总线进行通讯,在无上位机的情况下,可通过U盘读写模块实现数据的海量存储,待有上位机时再对其进行深入分析。该系统具有体积小、成本低等特点,具有良好的人机交互界面,适合多种类型点焊机的监测,可应用于航空航天、汽车制造等多个点焊应用行业,具有较高的使用价值和较广的发展前景。
李伟[5]2013年在《轿车白车身的电阻点焊质量监测系统设计的研究》文中认为电阻点焊由于其生产效率高、操作简单等优点而在工业生产中广泛应用，尤其是在汽车制造业中，轿车白车身的焊接几乎全部都靠点焊的方法来完成，点焊的质量对轿车车身的质量有很大的影响，因此保证点焊的质量就显得格外重要。点焊常见的质量问题主要有虚焊、脱焊、裂纹、缩孔等。目前对点焊质量的检测主要是通过人工进行破坏性实验的方法，这种方法效率低且浪费材料。为了能够达到快速、简便检测点焊质量的目的，本文研究了一套轿车白车身的电阻点焊质量监测系统。点焊的焊接参数主要有焊接电流、电极间电压及电极位移、电极压力、点焊时间等，这些参数与点焊的质量密切相关。该点焊质量监测系统主要监测点焊过程中的焊接电流、电极电压和电极位移叁个参数，通过对这叁个参数进行实时、在线监测，并从这叁个参数中提取出和点焊质量相关的特征值并对其进行判断，从而达到监测点焊质量的目的。该轿车白车身的电阻点焊质量监测系统主要分为硬件部分和软件部分，系统的硬件主要包括：LHA-8000A型霍尔电流传感器、LE-300型光栅位移传感器、电极间电压测量装置及USB08222C10数据采集卡；软件部分主要包括：用LabVIEW软件编写的数据采集程序和质量判断程序。在TN-100工频交流气动式点焊机上对该质量监测系统进行了测试，测试结果表明，该质量监测系统能够准确、可靠地获得点焊过程中的特征信号，通过对这些特征信号的处理便可以判断点焊的质量。
范亚楠[6]2012年在《电阻点焊电流参数信息监测及分析研究》文中提出电阻点焊以其冶金过程简单、加热时间短、焊接成本低、劳动条件好以及生产效率高等优点得到广泛应用。与此同时，对电阻点焊质量提出的要求也越来越高。因此，如何提高电阻点焊接头质量和可靠性成为重点，而除了加强管理之外如何提高电阻点焊质量监测技术则成为重中之重。电阻点焊的焊接过程是在不可见的封闭塑性环内进行，无论是在焊接过程中还是在焊接过程后熔核都是不可见的。冶金的作用、热传导和力的作用相互重迭，外部因素和内部因素相互影响，不可预测的偶然因素干扰，这都给电阻点焊的质量监测带来很大困难。电阻点焊的焊接质量主要取决于焊接工艺参数，这些工艺参数主要包括焊接过程中的电流、通电时间、电极间的压力、电极的形状。其中，焊接电流对焊接质量的影响最大，所以本文研究的电阻点焊质量监测方法是通过分析电流参数的信息，以此来判断电阻点焊质量。电流参数信息的采集难点在于电阻点焊的焊接电流很大（从几千安培到上万安培），具有瞬时性（一般为几个周波至几十个周波），焊接电流信息的采集易受到各种干扰。本文针对这些问题选择了USB-9201高速数据采集卡进行电流参数数据采集，提高了监测数据采集的信息量，有效避免了采集数据的失真情况。自电阻点焊技术出现以来，电阻点焊质量监测技术也随之发展，为了提高电阻点焊电流参数的测量精度，本文以数据处理理论为理论基础，以Visual C++6.0为开发环境设计了数据处理的滤波、积分、矫正、计算电流有效值和焊接时间的子程序。这些计算方法分别是中值滤波方法、3/8辛普生（Simpson）求积公式方法、计算斜率方法，逐点积分方法。为了检测本系统对焊接质量监测的可实施性和精确性，本文采用了一个现有的电阻点焊质量监测系统与本系统同时对同一电阻点焊过程中的电流信号进行监测，并且在同一显示器上显示，每一组采样数据的采样时刻都是一一对应的，以这一系统所采集到的电流信号数据为基准，对比检测本电阻点焊质量监测系统的可靠性。经过大量试验，通过对电阻点焊过程中的电流参数进行监测及分析比较后可知本电阻点焊质量监测系统是完全可靠的，且测量精度高，平均精度可达99%，而且监测精度随着采样频率的提高而提高。
辛丽雪[7]2015年在《焊装车间点焊参数无线传输系统》文中认为在焊装车间，悬挂式点焊机由于性能稳定、使用方便、焊接效果优越等特点而被广泛应用。电阻点焊是一个高度非线性、多变量藕合作用并伴随大量的随机因素的动态热过程，其中焊接参数的稳定性是最重要的影响因素。目前，国内外控制悬挂式点焊机的工作过程已经非常成熟，但是，在工作的过程中还是会由于设备中的元器件的损坏干扰焊接参数的稳定性，从而影响焊接质量。尤其是水冷电缆在焊接的每时每刻都在移动致使它极易损坏，在即将破损的这段期间，电缆不断的磨损，截面积减小，使得规范参数不稳定，焊接热量不足，结果导致焊核尺寸变小，连接强度下降，影响产品的质量。因此，对焊接电缆的工作参数进行实时监控是焊接质量的重要保障。通常监控焊接过程信号采用有线传输，由于网络布线麻烦和线路故障难以检查等缺点从而出现了无线通信技术。采用无线数据传输不仅可以降低生产成本、提高生产效率，而且技术人员可以进行远程监测焊接设备的运行状况。本课题的出发点是：针对恒流控制的悬挂式点焊机，在不更换原来点焊控制器的基础上，增加价格不高的点焊参数网络实时监测系统。将焊接规范参数通过无线传输至上位机，这样点焊机的焊接参数与上位机保持实时通信的功能。于是，用用一台或几台计算机就能够监测焊装车间所有的点焊机，及时发现焊接参数的变化，对于焊接质量的提高具有很大的推动作用。本文是点焊网络化监测系统的一部分，设计的重点是：在已经具有采集点焊参数功能的下位机基础上，将下位机采集的悬挂式点焊机的焊接电流和焊接电压参数通过无线传输至上位机（工业PC机），实现对悬挂式点焊机焊接参数的实时监测。本文选用ATmega16L作为主控芯片，nRF905作为射频收发芯片，两者之间通过SPI通信协议进行数据交换。且设计了数据无线传输模块，利用ALtium Desiger软件绘制原理图和PCB图，焊装各个元器件制成电路板。上位机使用ICCAVR作为开发环境，并用C语言编写程序。由于焊装车间存在各种干扰源，使得数据在传输过程产生中断、误码或丢包等情况，则从软件和硬件两方面采取一定的抗干扰措施，使单片机稳定可靠的工作。PCB板制成后，对其进行调试。并改变影响无线通讯距离的因素，在长春叁友汽车部件制造有限公司的焊装车间，进行上位机和下位机之间无线通信能力及可靠性测试。
陈大军[8]2006年在《基于局域网的点焊参数监测系统研究》文中研究指明本文详细研究了电阻点焊工艺参数监测方法,设计并且制作了基于TCP/IP协议的点焊网络监测系统,主要对焊接生产中的焊接电流和焊接压力进行实时监测,本系统采用嵌入式PC/104系统作为下位机,将采集的数据进行处理并实时显示,该下位机可单独作为点焊参数监测仪使用,它能够采集焊接电流和焊接压力,显示电流波形、电流有效值及周波数、电极压力值等。PC机作为上位机,通过TCP/IP与嵌入式PC/104系统通讯,实现网络在线监测。该电阻点焊网络监测系统功能比较齐全,适用于车辆制造、航空航天等多个领域点焊生产的工艺参数监测,它采集速度快、精度高、容量大和具有良好的人机交互界面等特点,适应于高精度的数据采集应用场合,具有较高的使用价值和较广的发展前景。
李志明[9]2014年在《基于动态电阻的点焊质量在线分析研究》文中研究指明电阻点焊是一种广泛应用于工业各领域的焊接成型方法，具有焊接时间短、成本低、效率高、操作简单、机械化和自动化程度高等优点。精益生产促使各企业在点焊生产过程中对点焊质量的控制与监测提出了更高的要求。传统的点焊接头质量监测主要有周期取样进行破坏性试验和无损检测两种方法，但是周期取样进行破坏性试验存在焊接材料浪费、焊接成本增加等弊端，而材料无损检测由于检测方法自身的特点而无法广泛应用于点焊质量监测中。因此，研究可用于点焊质量在线分析的方法具有非常重要的意义。点焊熔核的形成和长大的过程是在完全封闭的状态下进行的，且影响焊点质量的因素具有偶然性。因此，直接监测点焊质量比较困难，必须通过监测可以反映点焊质量的动态信息才能较好地解决该问题。经分析研究表明，点焊过程的动态电阻能够很好地反映点焊熔核的形成和长大过程，和点焊质量有着非常密切的关系。本文以SUS301-HT不锈钢电阻点焊过程为研究对象，从焊接电流、电极间电压及动态电阻中提取了5个特征参量，分别为：焊接电流有效值，电极间电压平均值，动态电阻平均值、最小值、最大值。以点焊接头的拉剪强度作为点焊质量的评价指标，通过分析研究发现所提取的5个特征量与焊点的拉剪强度有密切关系。以5个特征量为输入向量，焊点的拉剪强度为输出向量，建立了基于动态电阻的点焊质量预测的BP神经网络模型。以焊接电流有效值及焊机实际输出电极压力作为辅助分析信息，实现点焊质量的在线分析。基于先进传感技术和数据采集技术，本文设计了一套数据采集与处理的硬件系统，对点焊过程的动态信息进行了实时同步数据采集。选用罗氏线圈电流传感器和积分模块电路采集点焊过程的焊接电流；采用屏蔽双绞线电极引线和隔离运放模块电路实现点焊电极间电压的隔离与采集；选用气体压力变送器采集点焊设备的实际输出压力，通过数据采集卡将传感器转化的电信号传送到工业计算机。本文开发的点焊质量在线分析软件系统，包含了数据采集、数据处理、质量分析、数据存储、信息显示及数据查询等功能，并设计了点焊质量分析及智能管理的数据库支持，实现了点焊质量的智能在线分析功能。为了检验所建立基于动态电阻的点焊质量在线分析系统的精确性和可靠性，本文设计了相应的试验进行验证，通过对实验结果的分析可知，该系统具有监测精度高、抗干扰性好等特点。
夏振新[10]2017年在《基于嵌入式ARM和Linux的电阻点焊监控器的研制》文中提出电阻点焊作为一种生产效率高、实现简单、成本低的连接方法,广泛应用于汽车生产中。但由于焊接工艺选择不合适、焊接参数波动、工人操作不当等原因,往往导致现场焊接质量不稳定。由于焊点质量检测往往需要抽样破坏性检验,此举既浪费成本又不具代表性,因此实现电阻点焊过程在线监测是工业现场的迫切需求。本文首先介绍了课题组针对实际现场需求,以STM32F303ZET6单片机及EasyARM-i.MX283开发板套件分别作为系统工作核心和计算交互核心,制作的一套能够稳定应用于电阻点焊生产现场的监控设备。该监控设备具有焊接过程多路模拟量信号采集功能,并能将采集信号进行文件存储并在系统的TFT屏上实时显示;具有焊接生产辅助功能,用户可以将当前工艺信息,如车辆数、焊点编号和组数等进行输入,每次焊接可以对工艺信息进行更新;可监测生产漏焊、多焊等情况,并可通过语音进行提示;另外,系统还具有以太网通信功能,可以通过上位PC机监测系统工作状态,为车间的网络化生产管理提供条件。之后介绍了点焊监控器在一汽红旗焊接现场的功能验证。经验证,系统在现场的交直流电阻点焊机均能稳定地完成信号采集、焊点信息与焊接参数曲线交互、焊点文件生成、以太网通信等功能。在焊点文件存储上,对直流电阻焊机,可以对每个逆变半波的焊接电流、电压、电阻、通流比等信息进行存储,也可以在80k Bit/s速度下完成焊接瞬时值的存储;对交流电阻焊机,可以对焊接电流、电网电压和原边电压以80k Bit/s速度下存储,并在文件末尾存储焊接过程的触发角和导通角数值。本文最后介绍了对中频直流电阻焊简化计算模型的推导和对现场采集数据的初步分析。在模型推导上,得出理想恒占空比、恒压、电阻电感恒定条件下的焊接电流计算公式。根据实验和经验数据,估算电流达到稳态时间约为10ms。推导了电感剔除式的动态电阻算法,通过数据仿真和实际数据验证,其电阻计算精度在电流未稳定时优于传统平均值算法,且该方法计算回路电感值在焊接过程基本保持稳定。通过计算不同焊接条件电感值,发现电感值对于焊接条件不敏感,不同电感相对中心值波动范围为-0.61%~1.52%。铁磁物伸入条件下平均电感值显着增加,较正常焊接条件平均电感值中心提升2.26%~3.76%。在数据初步分析上,比较了不同材料的动态电阻曲线特征,并选取电阻具有明显峰谷值特征的DP240材料进行多次试验,分析了焊接电流、工件层数和板厚对焊接过程的影响。介绍了基于动态电阻的飞溅识别和飞溅特征值计算方法,并通过提取动态电阻初始电阻、初始谷值时刻、初始谷值电阻等飞溅发生前的特征值,利用GRNN、PNN、SVM算法,对飞溅的产生进行预测。改变训练集和测试集分别运行500次,得到各算法判断正确率达87.5%以上的次数占总运行次数的比例分别为92.2%、95.0%和89.2%,很好的完成了焊接飞溅的预测工作。
参考文献：
[1]. 电阻点焊参数监测系统研究[D]. 林兆华. 吉林大学. 2005
[2]. 基于USB的电阻点焊参数监测系统研究[D]. 王亭. 吉林大学. 2006
[3]. 电阻点焊电流及压力实时监测系统研究[D]. 董娟. 吉林大学. 2008
[4]. 基于SOC的点焊监测系统下位机研究[D]. 刘春萌. 吉林大学. 2008
[5]. 轿车白车身的电阻点焊质量监测系统设计的研究[D]. 李伟. 沈阳大学. 2013
[6]. 电阻点焊电流参数信息监测及分析研究[D]. 范亚楠. 吉林大学. 2012
[7]. 焊装车间点焊参数无线传输系统[D]. 辛丽雪. 吉林大学. 2015
[8]. 基于局域网的点焊参数监测系统研究[D]. 陈大军. 吉林大学. 2006
[9]. 基于动态电阻的点焊质量在线分析研究[D]. 李志明. 吉林大学. 2014
[10]. 基于嵌入式ARM和Linux的电阻点焊监控器的研制[D]. 夏振新. 哈尔滨工业大学. 2017
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