汽车白车身焊点质量实时监测系统研究与实现

发布时间：2021-06-08 04:22

　　电阻点焊是汽车制造过程中的一种重要焊接手段,是汽车车身结构焊接的主要方法,其焊点质量直接影响汽车的车身结构、安全性及其汽车的使用寿命,所以对焊点质量的检测就变得尤为重要。目前大多数汽车生产厂家对汽车焊点质量的检测手段主要是通过抽样进行破坏性和非破坏性检测,检测效率低,不能全面了解汽车焊点质量情况。所以研制一套汽车焊点质量实时监测系统对汽车生产极其重要,不仅能够保证汽车质量,而且能提高生产效率。针对传统电阻点焊的焊点质量检测方式单一、实时性较差和无远程化监测等缺点,提出了基于焊点总热量值检测与焊点功率波形质量检测相融合的实时检测方法,并基于该方法,实现了汽车白车身焊点质量检测。系统首先运用罗氏线圈和直接测量的方法分别对焊接过程中焊接电流与电压进行检测,然后通过高速A/D进行采样,采样后的数据送入FPGA进行预处理,处理后的数据通过数据总线送入DSP。DSP根据实时采样的电流值和电压值计算焊点的实时功率,累加积分计算出焊点的总热量值。同时运用最小二乘拟合算法计算实时功率波形相对于标准焊点功率波形的失真度值。通过两种方法对焊点质量作出判断,将判断结果和采样数据通过无线上传到电脑进行显示和存储... 

【文章来源】：四川师范大学四川省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

a,b,c,d,e,f分别为超声波检测焊点情况的回波序列[28]

电阻点焊焊接电气参数检测原理与方法分析25图4.1环式霍尔电流传感器图4.2闭环式霍尔电流传感器（3）罗氏线圈电流检测法罗氏线圈具有很高的电流测量量程，测量的精度较高，可达到0.1%，频率范围宽，从10Hz到10MHz，且安装在点焊机焊接臂方便，也方便摘娶移动，因此测量中，我们采用罗氏线圈电流测量法进行测量。根据本系统设计要求，购买的罗氏线圈量程为0-10KA，测量精度为：0.1%。下面我们对罗氏线圈测量电流的原理进行研究分析。电流穿过罗氏线圈和信号输出如图4.3。图4.3罗氏线圈示意图罗氏线圈检测电流的原理主要是基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律。电流I(t)穿过罗氏线圈，根据安培环路定律其电流可表示为式4-1。HdlHlI(t)（4-1）式中，H为磁场强度，l为罗氏线圈周长，I(t)为穿过过罗氏线圈的电流大校由于BH（4-2）式中，B均匀磁场磁感应强度，为空气中导磁率。磁通量计算公式如式4-3。BS（4-3）式中，为磁通量，S为电流通过罗氏线圈的横截面积。将式4-1和式4-2带入式4-3可得。

电阻点焊焊接电气参数检测原理与方法分析25图4.1环式霍尔电流传感器图4.2闭环式霍尔电流传感器（3）罗氏线圈电流检测法罗氏线圈具有很高的电流测量量程，测量的精度较高，可达到0.1%，频率范围宽，从10Hz到10MHz，且安装在点焊机焊接臂方便，也方便摘娶移动，因此测量中，我们采用罗氏线圈电流测量法进行测量。根据本系统设计要求，购买的罗氏线圈量程为0-10KA，测量精度为：0.1%。下面我们对罗氏线圈测量电流的原理进行研究分析。电流穿过罗氏线圈和信号输出如图4.3。图4.3罗氏线圈示意图罗氏线圈检测电流的原理主要是基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律。电流I(t)穿过罗氏线圈，根据安培环路定律其电流可表示为式4-1。HdlHlI(t)（4-1）式中，H为磁场强度，l为罗氏线圈周长，I(t)为穿过过罗氏线圈的电流大校由于BH（4-2）式中，B均匀磁场磁感应强度，为空气中导磁率。磁通量计算公式如式4-3。BS（4-3）式中，为磁通量，S为电流通过罗氏线圈的横截面积。将式4-1和式4-2带入式4-3可得。


本文编号：3217688