適用于生產(chǎn)現(xiàn)場的點(diǎn)焊動(dòng)態(tài)電阻提取方法.pdf

1、電阻點(diǎn)焊焊接效率高,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),因此在航空航天、汽車、電子等工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。點(diǎn)焊因?yàn)榇嬖谥附訒r(shí)間短、熔核的不可見性等特點(diǎn),在生產(chǎn)中一般采用焊后破壞性試驗(yàn)來保證質(zhì)量,使得生產(chǎn)成本提高。研究表明可通過在線監(jiān)控的方式來控制焊接過程,從而提高焊接質(zhì)量。點(diǎn)焊動(dòng)態(tài)電阻法綜合考慮了電流、電壓變化對(duì)于熔核生長過程的影響,是一種理想的監(jiān)控方法。在實(shí)際的研究和生產(chǎn)中,傳統(tǒng)提取動(dòng)態(tài)電阻的方法會(huì)影響生產(chǎn)過程,且提取精度易受如電極頭磨損和更換引

2、起的電阻變化的影響。
　　為解決以上動(dòng)態(tài)電阻在生產(chǎn)現(xiàn)場中應(yīng)用的問題,提出在不影響生產(chǎn)過程的電極臂和二次側(cè)電纜接線處提取動(dòng)態(tài)電阻。為消除電極臂和電極頭固有電阻對(duì)提取的動(dòng)態(tài)電阻的影響,先通過短路測出固有電阻,在正常生產(chǎn)過程中,用測得的動(dòng)態(tài)電阻減去該固定電阻,即可得到最接近純凈動(dòng)態(tài)電阻的曲線。通過這種方式采集動(dòng)態(tài)電阻更適用于生產(chǎn),且得到的動(dòng)態(tài)電阻不會(huì)受到電極頭修磨、電極頭更換、電極臂老化、焊鉗和焊機(jī)變化的影響。提取的動(dòng)態(tài)電阻曲線只和焊接

3、的材料特性有關(guān),這就為動(dòng)態(tài)電阻標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫的建立打下了基礎(chǔ)。
　　為提高提取的動(dòng)態(tài)電阻的準(zhǔn)確度,根據(jù)點(diǎn)焊焊接過程的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套動(dòng)態(tài)電阻采集系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分成三個(gè)部分,包括信號(hào)處理電路、信號(hào)采集平臺(tái)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)接收程序和處理程序。信號(hào)處理電路包括以下幾個(gè)部分:根據(jù)電極頭電流的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了以羅斯線圈為傳感器,雙運(yùn)放的電極頭電流處理電路;根據(jù)電極頭和電極臂電壓特點(diǎn),設(shè)計(jì)了雙可編程放大器PGA204、PGA205的電壓處理電路;根據(jù)原邊電

4、流的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了采樣控制電路;設(shè)計(jì)了精密整流電路和隔離電路;為了采集經(jīng)信號(hào)處理電路處理后的電流和電壓信號(hào),設(shè)計(jì)了以高性能32位雙單片機(jī)STM103F32為核心的信號(hào)采集平臺(tái);為提高兩個(gè)單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)的交換能力,設(shè)計(jì)16位的IDT70V25雙口RAM便于數(shù)據(jù)交換;設(shè)計(jì)了硬件協(xié)議棧芯片W5300通過TCP/IP協(xié)議將采集的數(shù)據(jù)持續(xù)高效的發(fā)送到計(jì)算機(jī)平臺(tái)。
　　通過將兩種方法采集的動(dòng)態(tài)電阻曲線進(jìn)行正常參數(shù)變化情況(包括電流變化、壓力變