[发明专利]电阻点焊质量监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种电阻点焊质量监测装置，由电阻点焊设备主体、上机臂、下机臂、上电极、下电极构成，其特征在于：上电极固装的刚性支架上方安装一位移传感器，该位移传感器的下表面与上机臂外侧水平伸出的金属平板平行，在下机臂的底部安装一压力传感器，位移传感器及压力传感器均通过屏蔽电缆与数据采集分析装置相连接。

2.根据权利要求1所述的电阻点焊质量监测装置，其特征在于：在上电极和下电极上还安装一电压传感器，在下电极外侧还安装一电流传感器，二者均通过屏蔽电缆与数据采集分析装置相连接。

3.根据权利要求1所述的电阻点焊质量监测装置，其特征在于：所述的位移传感器为涡流位移传感器；所述的压力传感器为高灵敏石英应变电极压力传感器，二者均通过屏蔽电缆与数据采集分析装置相连接。

4.根据权利要求2所述的电阻点焊质量监测装置，其特征在于：所述的电压传感器为LEM霍尔效应电极电压传感器；所述的电流传感器为一骨架采用柔性材料，匝数在500至50000匝之间的空心线圈。

5.根据权利要求1所述的电阻点焊质量监测装置，其特征在于：所述的数据采集分析装置包括数据采集处理单元、数据传输控制单元及数据分析处理单元构成，其中，数据采集处理单元由位移传感器单元、电压传感器单元、电流传感器单元、压力传感器单元构成，该四个传感器单元通过串行接口均与数据传输控制单元相连接，该数据传输控制单元通过并行接口与数据处理中心相连接。

6.根据权利要求5所述的电阻点焊质量监测装置，其特征在于：所述的串行接口可以是RS232接口、RS485接口或RS232与RS485接口的组合。

7.一种如权利要求1所述的电阻点焊质量的监测方法，其特征在于：该方法按下述步骤实现：

(1)数据采集处理单元实时采集位移、电压、电流、压力四种数据或其中某几种数据或其中一种数据根据传感器监测到的点焊过程的起始点和终止点作为数据截取的参考点，截取并规格化传感器数据；

(2)数据传输控制单元实现对数据采集处理单元进行传感器数据采集的同步控制，并将规格化的传感器数据传输到数据处理中心；

(3)数据处理中心根据传感器数据分析每种传感器特征信息发生时间和频率的位置和范围，提取点焊质量特征信息；

(4)数据处理中心对每种传感器特定时间段和频率段信号进行统计分析，进一步提高特征信息的信噪比；

(5)数据处理中心使用统计分析方法或经过微分运算分析方法分析每种传感器数据，获取统计极差、均值、方差、标准差、平均绝对偏差的统计信息；

(6)数据处理中心根据获得的特征信息及统计信息，实现直接人工在线质量判定或借助仪器判断各个临界点实现在线质量判定；

(7)数据分析处理单元采用主成分分析法、神经网络法或者模糊数学结合神经网络方法实现特征信息的融合，评价电阻点焊每个信息特征之间的内在关系，进行电阻点焊质量的在线预测与分类。

8.根据权利要求7所述的电阻点焊质量的监测方法，其特征在于：所述的采集电压的方式也可以直接取点焊上电极和下电极之间的电压作为电压信号，通常次级电压小于10V，通过电阻分压后，可以直接和后续调理电路连接。

9.根据权利要求7所述的电阻点焊质量的监测方法，其特征在于：所述的提取点焊质量特征信息的方法可使用基于小波的时频域分析方法、基于硬件或软件或硬软与软件相结合方法、基于LABVIEW多传感器电阻点焊特征提取方法。