[发明专利]基于Linux系统的手持式电阻焊焊接质量监控系统

说明书

本发明是基于Linux系统的手持式电阻焊焊接质量监控系统，包括供电模块、触摸显示屏、处理器、可编程逻辑器、模拟模块、光电编码器、储存模块、数据库、PLC控制系统、上位机、伺服控制器和开关，所述供电模块、触摸显示屏、可编程逻辑器分别与处理器连接，所述模拟模块与可编程逻辑器连接，所述储存模块通过储存接口与模拟模块连接，所述光电编码器与模拟模块连接。本发明是依据动态电阻和电极位移的特征参数及点焊接头的质量来进行在线分析的人工神经网络模型，其能对所建立的模型进行在线训练，使其具备自动分析焊点焊接质量的能力，触摸显示屏向操作者反馈了监测焊点质量的结果，操作者通过触摸显示屏与系统实现了人机交互。

技术领域

本发明涉及一种基于Linux系统的手持式电阻焊焊接质量监控系统。

背景技术

点焊是一门集机械、力学、电子和控制等众多学科为一体的制造技术，其本质是通过施加压力将被焊工件压紧于两电极之间，利用电流流经工件接触面及邻近区域时产生的电阻热将其加热到熔融状态或塑性变形的状态,从而凝固形成焊点。电阻点焊过程一般包含预压、焊接、维持和休止四个基本阶段，其原理虽然比较简单，但点焊过程是一个包含了温度场变化、电磁场变化、母材焊接区金属熔化、母材焊接区金属凝固、母材焊接区金属冷却和焊接应力与母材变形的复杂过程。由于影响电阻点焊质量的因素比较复杂，且随机不确定因素较多，因此，必须通过必要的手段对这些因素加以适当地控制才能形成合格的焊点。随着制造业生产中自动化程度的不断提高，人们对点焊接头的质量也提出了更加严格的要求，电阻点焊质量监测——尤其是在线智能分析成为了点焊生产中至关重要且亟需解决的问题，也是焊接工作者关注的热点问题。

而电阻点焊是一个高度非线性、有多变量耦合作用和大量不确定因素相互影响的复杂过程，同时，点焊熔核的形成和长大过程均处于封闭状态，不能直接观测，且点焊时间极短，焊接条件的短时波动就会造成较严重的飞溅、虚焊或脱焊等缺陷，从而导致点焊质量的检测与监测工作难度大。在实际生产中，由于工件受表面不一致的状态、电极磨损、工件装配误差以及机械结构等多种因素的影响，即使其采用相同的焊接工艺进行点焊生产，最终的点焊接头质量仍有很大的波动。目前，工件焊点质量的检验一般是通过在样本焊点上进行破坏性试验或无损检测这两种方法来进行的，破坏性试验主要通过周期取样、检查样本焊点的熔核直径或拉剪强度来保证产品焊接质量。例如，轿车焊装厂为了保证焊接质量，每月从生产线上随机抽取几台白车身，用液压扩力钳对车身的全部焊点进行破坏性检查，此检测方法大大增加了汽车公司的质量成本；而无损检测多是通过目测、超声波或声发射信号来检测点焊的质量，但无损检测的方法并不可靠。而目前上述的两种焊点质量检测方法只能针对个别样本的离线检测，其不能在线实时反馈焊点的质量，满足不了现代化生产的节奏。因此，点焊质量的在线监测和控制技术对保证点焊质量的可靠性和一致性有着非常重要的意义，其具有广阔的市场前景和重大的商业价值，目前该项技术已经受到国内外学者的广泛关注和研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能依据动态电阻和电极位移的特征参数及点焊接头的质量来进行在线分析的人工神经网络模型，其能对所建立的模型进行在线训练，使其具备自动分析焊点焊接质量的能力，同时，其能以所建立的数据模型为理论依据通过触摸显示屏实时向操作者反馈了监测焊点质量监测的结果，且其能将实时采集到的数据通过以太网或USB调式接口发送到上位机，使其实现自动能对点焊生产的过程进行全程监控，操作者通过触摸显示屏和PLC控系统还与其实现了人机交互，使用更加方便、快捷，焊点质量监测结果精度高的基于Linux系统的手持式电阻焊焊接质量监控系统。本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种基于Linux系统的手持式电阻焊焊接质量监控系统，包括供电模块、触摸显示屏、处理器、可编程逻辑器、模拟模块、光电编码器、储存模块、数据库、云端接口、PLC控制系统、上位机、伺服控制器和开关，所述供电模块、触摸显示屏、可编程逻辑器分别与处理器连接，所述模拟模块与可编程逻辑器连接，所述光电编码器与模拟模块连接，所述储存模块通过储存接口与可编程逻辑器连接。