电阻点焊电极空间对中状态非接触式自动检测方法研究

发布时间：2022-08-06 21:13

　　电阻点焊作为一种高速、经济的连接方法,在当今制造业中得到广泛使用。尤其在汽车工业中,电阻点焊完成了车身90%以上的组装工作。随着电阻点焊技术的广泛应用,对其质量的控制也越来越重要。目前,对电阻点焊的质量检测方法主要围绕对焊接过程中的焊接电流、电极电压、电阻率、导热率等参数进行监测。但通过这些数据判断焊接质量的研究,均建立在点焊电极空间对中状态良好的基础上,而电极对中状态不良,则会直接导致接头强度降低、电极加速老化、金属喷溅等,因此设计一套可以对电阻点焊电极的空间对中状态进行检测的方法十分必要。本文通过对电阻点焊电极的非接触式对中状态检测需求进行分析,将电极对中状态定义为轴向偏转和顶点偏移两部分,通过激光传感器及相关辅助设备对电极轮廓数据进行测量,再利用计算机计算得到相关对中检测结果。在此原理的基础上,本文设计了两种检测方案:1.轴向剖面轮廓检测方法,利用传感器在相互垂直的两个方向测量电极剖面轴向数据;2.径向剖面轮廓检测方法,利用步进电机带动传感器动态扫描电极剖面径向数据。轴向剖面轮廓检测方法由三脚架、2D激光测距传感器、传感器支架和便携式计算机组成。而径向剖面轮廓检测方法由三脚架、2... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 电阻点焊质量控制研究现状
        1.2.1 焊接参数在线监测方法研究现状
        1.2.2 焊后质量检测方法研究现状
    1.3 电极空间姿态检测技术研究现状
    1.4 非接触式激光测量技术的发展及应用
        1.4.1 传统激光测距原理分析
        1.4.2 激光测距方法应用现状
    1.5 本文主要研究内容
第2章 点焊电极空间对中状态检测方案设计
    2.1 电极空间对中状态检测需求分析及方案设计
        2.1.1 对中状态检测需求分析
        2.1.2 对中状态检测方案设计
    2.2 自动检测装置的结构组成及工作原理
        2.2.1 检测装置结构组成
        2.2.2 激光测距传感器
        2.2.3 电机及传动装置
        2.2.4 检测控制软件
        2.2.5 测试电极选择
    2.3 数据处理方法原理
        2.3.1 数据处理方案设计
        2.3.2 粒子群算法原理
    2.4 本章小结
第3章 点焊电极轴向剖面轮廓检测及结果分析
    3.1 轴向剖面轮廓检测算法
        3.1.1 检测数据预处理
        3.1.2 电极轴线提取与计算
        3.1.3 电极顶点计算
        3.1.4 空间对中状态可视化输出
    3.2 检测结果分析
    3.3 不同外形特点的电极检测结果
    3.4 本章小结
第4章 点焊电极径向剖面轮廓检测及结果分析
    4.1 径向剖面轮廓检测算法
        4.1.1 检测数据预处理
        4.1.2 电极轴线提取与计算
        4.1.3 电极顶点计算
        4.1.4 空间对中状态可视化输出
    4.2 检测结果分析
    4.3 不同外形特点的电极检测结果
    4.4 本章小结
第5章 轴向与径向剖面轮廓检测方法对比及精度分析
    5.1 轴向剖面轮廓检测方法精度分析及解决措施
    5.2 径向剖面轮廓检测方法精度分析及解决措施
    5.3 轴向与径向剖面轮廓检测方法对比分析
    5.4 检测装置优化设计
    5.5 开发前景展望
    5.6 本章小结
第6章 结论
参考文献
作者简介及攻读硕士期间的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于激光测距技术的往复车精准定位应用[J]. 李忠宝,刘宝松,刘月浩.  电工技术. 2019(24)
[2]基于非接触测量的搭接激光焊缝表面质量评估[J]. 叶结和,刘勇,徐国成,谷晓鹏,董娟,彭博,魏凌波.  中国激光. 2019(10)
[3]基于图像技术的电阻点焊电极对中性检测系统[J]. 唐国坤,李彦清,张清芳,刘双宇,任涛.  长春理工大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]电阻点焊质量无损检测技术的发展研究[J]. 路林,张文林.  焊接技术. 2018(12)
[5]高精度激光测距仪的设计与研究[J]. 崔崴,向茜.  激光杂志. 2018(07)
[6]电阻点焊在不锈钢轨道车辆上的应用研究[J]. 康丽齐,邵有发,魏良,梁辰,曹峰,张雪峰,刘长和,王欣.  电焊机. 2018(03)
[7]几种图像滤波处理方法比较[J]. 徐莉莉.  电脑知识与技术. 2017(31)
[8]高分辨率激光回波模拟器的误差分析及标定[J]. 王小丽,王劲松,李奇,萧云峰.  长春理工大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]基于激光三角法的自由曲面零件测量[J]. 王可,逯海卿,孙兴伟.  机床与液压. 2015(23)
[10]电阻点焊电极的研究进展与发展趋势[J]. 帅歌旺,周平建,刘建彬.  材料导报. 2015(07)



本文编号：3670374