轿车车身焊点质量监控系统的研究

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在轿车车身制造过程中,电阻点焊是主要的装配连接手段。由于点焊过程易受材料性能、表面状况、工艺参数、网压波动等多种因素的影响,造成焊接过程的不稳定,易导致不合格焊点的出现。目前,为保证车身焊点质量,大多数企业采用焊前保证工艺条件-焊接过程反馈控制-焊后抽检的质量保证体系,但这种质量保证体系无法获得每一个焊点的确定质量信息。本文提出了一种质量保证新模式,开发一套在线焊点监测与管理的软件系统,实时监测点焊过程、获得每一个焊点质量信息、实现焊点质量评判和信息管理。焊点质量与焊接工艺参数之间密切相关,结合车身焊接过程与点焊的基本原理,分析了不同点焊参数对焊点质量的影响。根据点焊过程实时控制的要求,搭建了点焊过程的实时获取信号的计算机系统的硬件平台,在获得数字信号的基础上,提出了基于数据驱动的车身焊点质量监控系统体系。基于轿车焊装总成过程柔性化需求,开发了轿车车身总成工艺焊点质量监测与管理系统。第一,采用软件工程方法,建立了系统需求分析模型,构造了系统状态图、活动图模型、并进行了系统模型运行机制分析;第二,进行了系统结构功能设计、划分以及功能分析,设计了系统总体流程图,并且用数据流图进行了各个模块间信息流分析;第三,按照数据库设计流程,进行了数据库需求分析、E-R图设计、逻辑模式设计和物理设计以及数据的维护、运行;第四,对系统信息监测、故障诊断、质量评判等主要模块进行了设计。最后,采用VB6.0面向对象编程语言对信息监测、质量评判、报表生成、信息管理等功能进行了模块化实现。在开发了焊点质量监测与管理系统的基础上,建立了PLS-SVM的数据挖掘模型,实现了焊点质量评判。首先,提取数据库中的动态监测数据,进行数据清理,提取特征值,建立了数据集市。其次,建立PLS-SVM的焊点质量的预测模型,对焊点抗剪切强度进行了预测和评判。最后,综合质量评判对焊点质量模型的预测结果进行了分析和评价。实际测试表明,该系统可实现每一焊点的质量信息实时监测、故障诊断、质量评判及报表动态管理等功能。操作简单、方便,是一种低成本的质量监控方法。
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