电阻点焊位移控制方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测量及控制技术领域，特别是涉及一种电阻点焊位移控制方法和装 置。
【背景技术】
[0002] 电阻点焊是工件组合后通过点焊机的电极施加压力，利用电流通过接头的接触面 以及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。影响电阻点焊质量的因素有多种，较为典型 的有分流、电极磨损、表面沾污、焊件翘曲、小边距焊接等。
[0003] 小边距焊接指焊接点与被焊工件的边缘距离较近的情况。边距较小时，由于周围 金属对焊接区拘束度的减小，受热熔化的金属除在电极轴向膨胀外，也沿径向膨胀，导致位 移量与正常焊接时不同，对焊接质量的影响较大。
[0004] 为提高电阻点焊的质量，传统的较常用方法是对焊接电流、电极电压、动态电阻、 或电极压力进行监测控制。然而，随着器件的微型化发展，零部件尺寸也越来越小，小边距 焊接情况越来越突出，传统的提高电阻点焊质量的方法中，并不能对小边距焊接情况进行 控制，导致焊接质量较差。
【发明内容】
[0005] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种提高焊接质量的电阻点焊位移控制方法 和装置。
[0006] -种电阻点焊位移控制方法，包括如下步骤：
[0007] 在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取所述点 焊机在所述预设时段内的特征参数值；
[0008] 根据所述预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊 接；
[0009] 当存在小边距焊接时，根据所述预设时段内的特征参数值和预设边距函数模型获 取小边距焊接的边距值，根据所述边距值和预设位移曲线函数模型获取对应所述边距值的 位移曲线并作为参考位移曲线；
[0010] 当不存在小边距焊接时，将预设位移曲线作为所述参考位移曲线；
[0011] 获取所述预设时段之后所述点焊机的电极的实时位移，根据所述实时位移和所述 参考位移曲线对所述电极进行位移控制，以使所述电极按照所述参考位移曲线移动。
[0012 ] -种电阻点焊位移控制装置，包括：
[0013] 参数获取模块，用于在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流 焊接，并获取所述点焊机在所述预设时段内的特征参数值；
[0014] 小边距辨识模块，用于根据所述预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检 测是否存在小边距焊接；
[0015] 参考曲线获取模块，用于当存在小边距焊接时，根据所述预设时段内的特征参数 值和预设边距函数模型获取小边距焊接的边距值，根据所述边距值和预设位移曲线函数模 型获取对应所述边距值的位移曲线并作为参考位移曲线；当不存在小边距焊接时，将预设 位移曲线作为所述参考位移曲线；
[0016] 位移控制模块，用于获取所述预设时段之后所述点焊机的电极的实时位移，根据 所述实时位移和所述参考位移曲线对所述电极进行位移控制，以使所述电极按照所述参考 位移曲线移动。
[0017] 上述电阻点焊位移控制方法和装置，通过在焊接启动后的预设时段内控制点焊机 对焊接对象进行恒流焊接，并获取预设时段内点焊机的特征参数值，然后根据预设时段内 的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊接；当存在小边距焊接时，根据 预设时段内的特征参数值和预设边距函数模型获取小边距焊接的边距值，根据边距值和预 设位移曲线函数模型获取对应边距值的位移曲线并作为参考位移曲线；当不存在小边距焊 接时，将预设位移曲线作为参考位移曲线;获取预设时段之后点焊机的电极的实时位移，根 据实时位移和参考位移曲线对电极进行位移控制，以使电极按照参考位移曲线移动。如此， 根据恒流焊接时电阻点焊的特征参数值和预设的特征参数值识别是否存在小边距焊接，针 对存在小边距焊接或不存在小边距焊接的情况分别采用对应情况的参考位移曲线，然后根 据该参考曲线控制电极的位移，可以对小边距焊接过程中的位移予以补偿，提高焊接质量。
【附图说明】
[0018] 图1为一实施例中电阻点焊位移控制方法的流程图；
[0019] 图2为一实施例中获取预设时段之后点焊机的电极的实时位移，根据实时位移和 参考位移曲线对电极进行位移控制，以使电极按照参考位移曲线移动的流程图；
[0020] 图3为一实施例中数据准备步骤的流程图；
[0021 ]图4为一具体实施例中各试验边距值的位移-时间曲线图；
[0022]图5为图4所示位移-时间曲线图对应的边距-位移上升率曲线图；
[0023]图6为一具体实施例中各试验边距值的最佳位移曲线图；
[0024]图7为图6所示最佳位移曲线对应的三维曲面图；
[0025]图8为一实施例中电阻点焊位移控制装置的模块图；
[0026] 图9为一实施例中位移控制模块的具体模块图；
[0027] 图10为一实施例中数据准备模块的具体模块图。
【具体实施方式】
[0028] 参考图1，在一实施例中，提供了一种电阻点焊位移控制方法，包括如下步骤。
[0029] S110:在焊接启动后的预设时段内控制点焊机对焊接对象进行恒流焊接，并获取 点焊机在预设时段内的特征参数值。
[0030] 点焊机对焊接对象进行电阻点焊的过程中，通常需要考虑多种参数，例如:焊接电 流、电极电压、电极位移及电极压力等。通过步骤S110对焊接初始阶段进行恒流控制，可保 证在焊接电流不变的情况下，对其他参数进行分析。
[0031] 其中，预设时段可以根据实际操作经验具体设置。例如，本实施例中，预设时段可 以是焊接启动后的第3ms(毫秒)-第6ms。可以理解，在其他实施例中，预设时段也可以为其 他时间段。
[0032] 在一实施例中，特征参数值可以包括峰值电压、峰值电压时刻和电极的平均位移 上升率。对应的，预设时段内的特征参数值包括预设时段内的峰值电压、预设时段内的峰值 电压时刻和预设时段内的平均位移上升率。其中，预设时段内的峰值电压指预设时段内电 压的最大值，预设时段内的峰值电压时刻指预设时段内电压的最大值对应的时刻。可以理 解，在其他实施例中，特征参数值还可以包括其他参数，例如电流有效值，具体可以通过霍 尔电流传感器米集电流?目号后计算获得电流有效值。
[0033] 具体地，获取预设时段内的特征参数值，可以是通过采集预设时段内的电压信号 和电极的位移信号，根据采集的电压信号选取峰值电压和峰值电压对应的时刻，根据采集 的位移信号计算预设时段内的平均位移上升率。具体地，位移信号可以由位移传感器获得， 电压信号可以由电极处接入。
[0034] S130:根据预设时段内的特征参数值和预设的特征参数值检测是否存在小边距焊 接。
[0035]预设的特征参数值可以根据实际情况具体设置，本实施例中，预设的特征参数值 对应为正常焊接条件下的特征参数值，其中，正常焊接条件指焊接规范与对焊接对象进行 实际焊接的焊接规范一致、焊接过程中无其它影响因素干扰，且焊点焊接强度及熔核尺寸 均符合要求的焊接条件，例如，焊接电流为340安培，电极压力39Ν(牛顿），焊接时间为20ms。 [0036]特征参数值包括峰值电压、峰值电压时刻和电极的平均位移上升率。预设的特征 参数值包括预设的峰值电压、预设的峰值电压时刻和预设的平均位移上升率。对应地，本实 施例中，步骤S130包括:判断预设时段内的峰值电压是否大于预设的峰值电压，预设时段内 的峰值电压时刻是否超前于预设的峰值电压时刻，预设时段内的平均位移上升率是否大于 预设的平均位移上升率;若预设时段内的峰值电压大于预设的峰值电压、预设时段内的峰 值电压时刻超前于预设的峰值电压时刻且预设时段内的平均位移上升率大于预设的平均 位移上升率，则判定存在小边距焊接。通过采用峰值电压、峰值电压时刻和平均位移上升率 作为特征参数值并分别与预设的峰值电压、预设的峰值电压时刻和预设的平均位移上升率 进行比较，可以准确辨识是否存在小边距焊接。
[0037] S150:当存在小边距焊接时，根据预设时段内的特征参数值和预设边距函数模型 获取小边距焊接的边距值，根据边距值和预设位移曲线函数模型获取对应边距值的位移曲 线并作为参考位移曲线。
[0038]当存在小边距焊接时，表示需要针对小边距焊接情况对电阻点焊的位移进行控 制。通过根据小边距焊接的特征参数值求得边距