基于动态电阻的点焊质量在线分析研究

【摘要】电阻点焊是一种广泛应用于工业各领域的焊接成型方法，具有焊接时间短、成本低、效率高、操作简单、机械化和自动化程度高等优点。精益生产促使各企业在点焊生产过程中对点焊质量的控制与监测提出了更高的要求。传统的点焊接头质量监测主要有周期取样进行破坏性试验和无损检测两种方法，但是周期取样进行破坏性试验存在焊接材料浪费、焊接成本增加等弊端，而材料无损检测由于检测方法自身的特点而无法广泛应用于点焊质量监测中。因此，研究可用于点焊质量在线分析的方法具有非常重要的意义。点焊熔核的形成和长大的过程是在完全封闭的状态下进行的，且影响焊点质量的因素具有偶然性。因此，直接监测点焊质量比较困难，必须通过监测可以反映点焊质量的动态信息才能较好地解决该问题。经分析研究表明，点焊过程的动态电阻能够很好地反映点焊熔核的形成和长大过程，和点焊质量有着非常密切的关系。本文以SUS301-HT不锈钢电阻点焊过程为研究对象，从焊接电流、电极间电压及动态电阻中提取了5个特征参量，分别为：焊接电流有效值，电极间电压平均值，动态电阻平均值、最小值、最大值。以点焊接头的拉剪强度作为点焊质量的评价指标，通过分析研究发现所提取的5个特征量与焊点的拉剪强度有密切关系。以5个特征量为输入向量，焊点的拉剪强度为输出向量，建立了基于动态电阻的点焊质量预测的BP神经网络模型。以焊接电流有效值及焊机实际输出电极压力作为辅助分析信息，实现点焊质量的在线分析。基于先进传感技术和数据采集技术，本文设计了一套数据采集与处理的硬件系统，对点焊过程的动态信息进行了实时同步数据采集。选用罗氏线圈电流传感器和积分模块电路采集点焊过程的焊接电流；采用屏蔽双绞线电极引线和隔离运放模块电路实现点焊电极间电压的隔离与采集；选用气体压力变送器采集点焊设备的实际输出压力，通过数据采集卡将传感器转化的电信号传送到工业计算机。本文开发的点焊质量在线分析软件系统，包含了数据采集、数据处理、质量分析、数据存储、信息显示及数据查询等功能，并设计了点焊质量分析及智能管理的数据库支持，实现了点焊质量的智能在线分析功能。为了检验所建立基于动态电阻的点焊质量在线分析系统的精确性和可靠性，本文设计了相应的试验进行验证，通过对实验结果的分析可知，该系统具有监测精度高、抗干扰性好等特点。
【作者】李志明；
【导师】徐国成；
【作者基本信息】吉林大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】点焊质量；动态电阻；在线分析；

【参考文献】
[1]余培刚.高中地理“问题研究”的功能与其教学策略探讨[D].华中师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[2]纪英辉.初创期高新技术企业融资问题研究[D].河北大学,数量经济学,2014,硕士.
[3]杨艳.集团关联客户授信风险及防范措施分析[D].苏州大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[4]赵永昕,李莉,王坤,陆天虹,杨小弟,李卉卉.石墨烯-壳聚糖修饰玻碳电极应用于环境水中五氯酚的测定[J].应用化学,2012,10:1206-1211.
[5]郏寅.关于规范理论和引力理论的振幅[D].浙江大学,理论物理,2014,博士.
[6]李培华.论思想政治课基于自主活动的课堂教学[D].渤海大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[7]张剑峰.搅拌摩擦焊热循环形成规律及热输入控制研究[D].燕山大学,材料学,2013,硕士.
[8]张小明.市场化进程、控制人性质与高管薪酬契约有效性[D].内蒙古财经大学,会计学,2012,硕士.
[9]林辉.血管瘤组织中TRAIL蛋白及其mRNA的表达和意义[D].广西医科大学,外科,2004,硕士.
[10]李玉秀.基于纳米材料构建的无酶葡萄糖电化学传感器[D].华东理工大学,分析化学,2014,硕士.
[11]潘金台.我国农村医疗保障问题及对策研究[D].西南大学,科学社会主义与国际共产主义运动,2013,硕士.
[12]邹灿.大冶铁矿井下开采巷道围岩稳定性分析及控制技术研究[D].中国地质大学,地下建筑工程,2014,博士.
[13]金雪松.含β-成核剂BOPP结晶和力学行为研究[D].郑州大学,材料加工工程,2013,硕士.
[14]郑君,周凤革.不同探头检测堆焊层下母材再热裂纹的比较[J].一重技术.2007(03)
[15]肖艳霞.曲靖烟区土壤—烤烟钙含量状况及对烟叶品质的影响[D].河南农业大学,烟草学,2012,硕士.
[16]史广红.高中生家庭教养方式、人格特质和应对方式的关系研究[D].南京师范大学,发展与教育心理学,2012,硕士.
[17]生潇.我国军事复权制度的构建[D].吉林大学,法学,2014,硕士.
[18]张韬.欧盟法视野下运动员自由流动权利的演变[D].西南政法大学,法律史,2012,硕士.
[19]邓艺.社会公益活动与大学生思想政治教育研究[D].重庆工商大学,思想政治教育,2014,硕士.
[20]路广,王永福,张伯明,周颉英,严亚勤,孙宏斌.基于UNIX/Linux的电力市场综合报表系统[J].电力系统自动化,2002,14:31-34.
[21]穆延非.双层百叶风口等温自由射流的PIV实验研究与数值模拟[D].天津商业大学,动力工程（专业学位）,2013,硕士.
[22]史鸿鑫,黄磊,陈立军,武宏科,项菊萍.一种含氟共聚物乳液的制备及其性能[J].高校化学工程学报,2012,02:315-319.
[23]钱欣玉.13300TEU超大型集装箱船设计与结构分析技术研究[D].上海交通大学,船舶与海洋工程,2013,硕士.
[24]郭亚楠.生物分子与TiO_2/石墨烯相互作用的计算机模拟[D].西南交通大学,2013.
[25]孙鸿金.中学历史教学中发展性学生评价研究[D].东北师范大学,教育,2003,硕士.
[26]丁文.全淋巴区电子线照射及淫羊藿苷治疗MRL/lpr狼疮小鼠疗效观察与机制探讨[D].大连医科大学,皮肤病与性病学,2012,硕士.
[27]韦永壮.密码函数的安全性分析[D].西安电子科技大学,密码学,2004,硕士.
[28]曲若冰.硫化氢参与新生期结肠炎性刺激诱发成年大鼠内脏痛的分子机制研究[D].苏州大学,神经生物学,2013,硕士.
[29]李丹辉.冠状动脉痉挛性心绞痛患者的基础心率变异性及钙拮抗剂的影响[D].南方医科大学,内科学,2012,硕士.
[30]罗雨.卓信皮革公司品牌建设研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[31]韩凌辉.多种交通网络条件下出行者的出行选择行为分析[D].北京交通大学,系统科学,2014,博士.
[32]邓俊忠.冶金行业上市公司股利政策的实证研究——以重钢股份公司为例[D].重庆大学,工商管理,2003,硕士.
[33]綦琪.论我国个人收入分配体系的完善[D].东北大学,马克思主义中国化研究,2009,硕士.
[34]贾传成,郭雪峰.石墨烯可视化[A].中国化学会.中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C].中国化学会:,2012:1.
[35]李保宁.基于财务视角的企业核心竞争力分析[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[36]陈盘峰.渔阳饭店薪酬问题研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[37]赵小兵.银行“后大集中”时代应用热点——渠道综合前置[J].现代商业银行,2005,12:60.
[38]张建萍,刘希玉.一种基于离散Morse理论的优化模型及其应用[J].控制与决策,2014,02:347-352.
[39]胡贝贝.山东半岛蓝色经济区科技资源配置效率评价及对策研究[D].安徽大学,技术经济及管理,2014,硕士.
[40]张海军.针灸治疗慢性荨麻疹（气血不足型）的临床观察[D].湖南中医药大学,中医外科学,2014,硕士.
[41]赵会平.移动接收卫星电视的天线自动跟踪系统[J].广播与电视技术.2002(07)
[42]夏盛.校园体育伤害事故损害赔偿问题研究[D].上海交通大学,民商法,2012,硕士.
[43]任思蒙.城市空巢老人社区养老的问题与对策研究[D].渤海大学,科学社会主义与国际共产主义运动,2014,硕士.
[44]陈国忠.替米沙坦、安体舒通及其合用防治大鼠急性心肌梗死后左室重构的作用对比[D].浙江大学,临床医学,2004,硕士.
[45]唐守忠.文本挖掘关键技术研究[D].北京林业大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[46]王森.基于Android与.Net平台的室内定位监控与信息查询系统的设计与实现[D].北京交通大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[47]秦葳.苏教版语文教材中外国作品的生命教育研究[D].山西师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[48]欧阳爱玲.车务段级局域网的需求分析[J].铁路计算机应用.2000(06)
[49]陆楠,王喆,周春光.基于FP-tree频集模式的FP-Growth算法对关联规则挖掘的影响[J].吉林大学学报(理学版),2003,02:180-185.
[50]吕殿君.微网的控制策略研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2013,硕士.