基于动态电阻的不锈钢电阻点焊智能化质量评估研究

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随着现代生活水平的提高,城市的规模也在不断地扩大,轨道交通成为解决城市交通问题的重要交通工具,因此近年来我国的轨道交通一直呈快速增长的趋势。不锈钢轨道客车以其高安全性、全寿命周期、成本低、轻量化等优点成为重点发展的城市轨道交通工具之一。薄板拼装焊接结构是不锈钢车身的主要组成结构,而焊接中的电阻点焊工艺具有简易操作、易于实现自动化、高效的生产率等优点,在轨道客车制造领域中被广泛使用。不锈钢车身通常有数以万计的点焊焊点,因此电阻点焊在不锈钢车身焊接制造中扮演着极其重要的角色。同时焊接的质量也会影响到车身的制造质量以及使用时的安全性,因此对点焊质量进行高效检测与有效评估有着很重要的意义。由于电阻点焊的焊点存在于搭接板材的内部,因此很难通过外观状态对焊接质量进行快速、准确的判断。目前,对电阻点焊的质量检测评估主要包括点焊过程中对焊接参数的实时监测和点焊完成后的无损检测和破坏性检测。其中,在点焊过程中对焊接参数的实时监测由于具有实时性和非破坏性的特点,在生产现场应用地较为广泛。常用于进行质量评估的监测参数一般包括焊接电流、电极压力等直接参数,以及电极位移、动态电阻等间接参数。常用的焊后无损检测方法主要包括射线检测、电极位移检测法、超声波检测等,但是由于受到检测方法或检测条件的限制,这些检测方法很难对点焊焊接接头的质量进行高效率、高比例地检测。因此找到一种自动化、高效率的点焊质量评估的方法,对于实现全面自动化检测对点焊在线质量评估意义重大。本文通过提取一定数量的点焊接头的动态电阻曲线,组成了动态电阻曲线群,并根据动态电阻曲线群和动态时间弯曲算法建立了一种可以自动更新的点焊质量在线评估模型。该模型可以自动判断待测点焊接头的动态电阻曲线是否处于所建立模型的阈值范围内,从而完成对点焊接头质量的评估。本文还利用超声测量了点焊的熔核尺寸,用激光位移传感器测量了凹坑尺寸,以此对所建立的模型以此进行试验验证。这两种试验的结果表明,对于点焊接头质量的评估,本文所建立的点焊质量评估模型的准确性比较高。
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