CN111673257A - 焊接电极磨损状态监测方法及监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种焊接电极磨损状态监测方法及装置,该方法包括如下步骤:S1:获取本次焊接中影响电极磨损程度的磨损因子;S2:根据磨损因子,及预先设定的磨损因子与磨损参数的对应数据得到本次焊接时电极的单次磨损量;S3:将最近一次修磨后,历次焊接时电极的所述单次磨损量相加,得到本次焊接后电极的磨损总量;S4:将本次焊接后电极的所述磨损总量与磨损阈值进行对比,当所述磨损总量大于所述磨损阈值时,则发出电极修磨提示。该方法能够较为准确地监测电极的磨损状态,提高生产效率,同时减少电极帽的过度损耗。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制造技术领域,尤其是一种焊接电极磨损状态监测方法及监测装置。
背景技术
在白车身电阻电焊过程中,在焊接一定数量的焊点后,电极帽的电极表面会形成一定量的氧化物,该氧化物会严重影响焊接质量,需要对电极表面进行再次修磨后才能够再次进行电阻点焊,以保证电阻点焊的质量。
在车身自动化生产线上,通常情况下,一把焊钳在不同时刻需要焊接不同等级的金属材料,例如可能会先后焊接低合金钢、高强钢、热成型钢等多种材料多种厚度的钣金件,这造成工艺人员难以规定具体的修磨频次,即无法确定焊接多少次之后进行电极修磨。造成焊接工艺人员在制定修磨频次时,为了保证设备的正常运转,通常全部按照焊接损耗最大的材料的修磨频次,如全部焊接热成型钢的修磨频次进行工艺确定,统一在焊接一定次数后进行电极修磨。而实际生产中,一个修磨周期,全部焊接最大损耗的材料是几乎不可能的,在这种情况下,基本上电极在远未达到需要修磨的程度就要进行修磨,电极修磨频次的增加而影响焊接生产节拍,同时电极帽的过度损耗也增加了车间生产成本。
发明内容
本发明提供了一种焊接电极磨损状态监测方法及监测装置,该方法能够较为准确地监测电极的磨损状态,提高生产效率,同时减少电极帽的过度损耗。
本发明提供一种焊接电极磨损状态监测方法,该方法包括如下步骤:
S1:获取本次焊接中影响电极磨损程度的磨损因子;
S2:根据磨损因子,及预先设定的磨损因子与磨损参数的对应数据得到本次焊接时电极的单次磨损量;
S3:将最近一次修磨后,历次焊接时电极的所述单次磨损量相加,得到本次焊接后电极的磨损总量;
S4:将本次焊接后电极的所述磨损总量与磨损阈值进行对比,当所述磨损总量大于所述磨损阈值时,则发出电极修磨提示。
进一步地,所述磨损因子为待焊接钣金件的材质、抗拉强度、厚度、是否有镀层和镀层厚度中的一种或多种。
进一步地,所述磨损因子以两块与焊接电极相邻的待焊接钣金件中磨损因子的值较大的所述钣金件为准。
进一步地,若设定磨损因子为单个,则在S2步骤中,电极的所述单次磨损量为所述磨损因子对应的磨损参数。
进一步地,若设定磨损因子为多个,则在S2步骤中,电极的所述单次磨损量为各磨损因子对应的磨损参数的乘积。
进一步地,在S3步骤中,该方法还包括调用上一次焊接时的电极的磨损总量的值,并将其与本次焊接时电极的单次磨损量相加,以得到本次焊接后电极的磨损总量,并将本次焊接后电极的磨损总量进行存储。
进一步地,在所述焊接电极进行修磨后,焊接电极的所述磨损总量清零。
进一步地,该方法还包括,在发出电极修磨提示后,控制机器人执行修磨程序,对所述电极进行修磨。
本发明还提供了一种焊接电极磨损状态监测装置,该装置包括信息采集单元、处理单元及提示单元,所述信息采集单元采集本次焊接中影响电极磨损程度的磨损因子;所述处理单元内存储有磨损因子与磨损参数的对应数据、磨损阈值,以及从最近一次电极修磨后至上一次焊接后电极的磨损总量;所述处理单元根据所述磨损因子与磨损参数的对应数据得出本次焊接时电极的单次磨损量;根据本次焊接时电极的所述单次磨损量及从最近一次电极修磨后至上一次焊接后电极的磨损总量,得出本次焊接后电极的磨损总量;将所述磨损总量与所述磨损阈值进行对比,若所述磨损总量大于所述磨损阈值,则通过所述提示单元发出电极修磨提示。
进一步地,该装置还包括修磨机器人,当所述处理单元判断所述磨损总量大于所述磨损阈值时,所述处理单元控制所述修磨机器人对所述电极进行修磨。
在本实施例中,通过计算焊接时的单次磨损量,以及计算历次焊接时的总磨损量,这样就可以在一个修磨周期内,较为准确地对电极的磨损量进行控制,即使频繁地更换待焊接钣金件的各类参数,也能够较为准确地监测电极的磨损状态,不再盲目地根据焊接次数对电极进行修磨,提高生产效率,同时减少电极帽的过度损耗。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的焊接电极磨损状态监测方法的流程图。
图2所示为焊接电极焊接两块钣金件时的结构示意图。
图3所示为焊接电极焊接三块钣金件时的结构示意图。
图4所示为图1中本发明实施例提供的焊接电极磨损状态监测装置的系统框图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本发明进行详细说明如下。
本发明提供了一种焊接电极磨损状态监测方法及监测装置,该方法能够较为准确地监测电极的磨损状态,提高生产效率,同时减少电极帽的过度损耗。
图1所示为本发明实施例提供的焊接电极磨损状态监测方法的流程图,图2所示为焊接电极焊接两块钣金件时的结构示意图,图3所示为焊接电极焊接三块钣金件时的结构示意图。如图1至图3所示,本发明实施例提供的焊接电极磨损状态监测方法包括如下步骤:
S1:获取本次焊接中影响电极磨损程度的磨损因子;
在进行焊接时,可以预先输入或从总控制器处获取本次焊接中影响电极磨损程度的磨损因子。由于在焊接过程中,待焊接钣金件的材料及工艺参数均不同,在进行焊接时,不同的材料及工艺对电极造成的磨损并不相同,该磨损因子即为在焊接中影响电极磨损量的各相关因素。
在本实施例中,磨损因子可以为待焊接材料的材质、抗拉强度、厚度、是否有镀层或镀层的厚度等,磨损因子可以为单个,也可以为多个。
由于在进行焊接时,一般是将两块及以上的钣金件进行焊接,每一个参与焊接的钣金件的材料、抗拉强度及厚度可能是不同的。在本实施例中,优选地,上述的每一类磨损因子均以两块与焊接电极相邻的待焊接钣金件中磨损因子的值较大的钣金件为准。
请参照图2,以对两块钣金件焊接为例,当钣金件的抗拉强度及厚度为磨损因子时,此时,钣金件A与钣金件B分别与电极I及电极II相邻,若钣金件B的厚度大于钣金件A的厚度,则厚度这一磨损因子就以钣金件B的厚度值为准;若钣金件A的抗拉强度大于钣金件B,则抗拉强度这一磨损因子就以钣金件A的抗拉强度值为准。
请继续参照图3,以需要对三块钣金件进行焊接为例,当钣金件的抗拉强度及厚度为磨损因子时,此时,钣金件A与钣金件B分别与电极I及电极II相邻,钣金件C位于钣金件A与钣金件B之间。即使钣金件C的厚度大于钣金件A及钣金件B的厚度,磨损因子也只取决于钣金件A与钣金件B的情况,若钣金件B的厚度大于钣金件A的厚度,则厚度这一磨损因子就以钣金件B的厚度值为准;同样地,即使三者抗拉强度之间的关系为,钣金件C大于钣金件A大于钣金件B,抗拉强度这一磨损因子也依然以钣金件A的抗拉强度值为准。
S2:根据磨损因子,及预先设定的磨损因子与磨损参数的对应数据得到本次焊接时电极的单次磨损量;
在本实施例中,可以根据实际生产中的焊接情况,设置磨损因子对应的磨损参数。下表所示为示例性的磨损因子与磨损参数的对应数据:
根据上表所示,若设定磨损因子为单个时,焊接时电极的单次磨损量即可为磨损因子对应的磨损参数。如磨损因子为拉伸强度小于350MPa,则此次焊接时电极的单次磨损量即为磨损参数0.5%。
若设定磨损因子为两个或两个以上时,焊接时电极的单次磨损量即为各磨损因子对应的磨损参数的乘积。如焊接时的磨损磨损因子为两个,分别为拉伸强度大于1000MPa,厚度小于0.8mm,则此次焊接时电极的单次磨损量即为两个磨损因子对应的磨损参数的乘积。即D=S*T,其中D为单次磨损量,S为拉伸强度对应的磨损参数,T为厚度对应的磨损参数。在上述情况下,本次焊接时电极的单次磨损量为D=1%*75%=0.75%。
可以理解地,若设定的磨损因子为三个时,单次磨损量为三个磨损因子对应的磨损参数的乘积。
S3:将最近一次电极修磨后,历次焊接时电极的单次磨损量相加,得到本次焊接后电极的磨损总量;
在本实施例中,从最近一次电极修磨后开始,每次都要进行单次磨损量及磨损总量的计算。在进行求和时,可以先调用上一次焊接时的电极的磨损总量的值,然后将其与S2步骤中得出的电极的单次磨损量相加,得到本次焊接后电极的磨损总量,并将本次焊接后电极的磨损总量进行存储,以备下次使用。当电极经过修磨后,电极的磨损总量清零,重新开始计算。
S4:将电极的磨损总量与磨损阈值进行对比,若磨损总量大于磨损阈值,则发出电极修磨提示。
在本实施例中,磨损阈值可以为预先设定的值,如100%、110%或120%等。当磨损总量大于磨损阈值时,则说明电极已经到了需要修磨的状态,即可发出电极修磨提示。
进一步地,在本实施例中,当发出电极修磨提示后,还可以控制机器人执行修磨程序,对电极自动进行修磨。如可以控制机器人以转速为417转/分,压力为1-1.5KN,时长2-5秒对电极进行修磨。
在本实施例中,通过计算焊接时的单次磨损量,以及计算历次焊接时的总磨损量,这样就可以在一个修磨周期内,较为准确地对电极的磨损量进行控制,即使频繁地更换待焊接钣金件的各类参数,也能够较为准确地监测电极的磨损状态,不再盲目地根据焊接次数对电极进行修磨,提高生产效率,同时减少电极帽的过度损耗。
在本实施例中,若磨损总量小于磨损阈值,则表明电极未达到磨损上限,这样可以再次使用该电极进行焊接,并再次从S1步骤开始累积电极的磨损总量。
本发明还提供了一种焊接电极磨损状态监测装置,该装置包括信息采集单元10、处理单元20及提示单元30,信息采集单元10采集本次焊接中影响电极磨损程度的磨损因子,并将该磨损因子传递至处理单元20,处理单元20内预先存储有磨损因子与磨损参数的对应数据、磨损阈值,以及从最近一次电极修磨后至上一次焊接后电极的磨损总量,处理单元20根据磨损因子及磨损因子与磨损参数的对应数据得出本次焊接时电极的单次磨损量;根据本次焊接时电极的单次磨损量及从最近一次电极修磨后至上一次焊接后电极的磨损总量,得出本次焊接后电极的磨损总量;并将磨损总量与磨损阈值进行对比,若磨损总量大于磨损阈值,则通过提示单元30发出电极修磨提示。
进一步地,该装置还包括修磨机器人40,当处理单元20判断磨损总量大于磨损阈值时,处理单元20控制修磨机器人40对电极进行修磨。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种焊接电极磨损状态监测方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
S1:获取本次焊接中影响电极磨损程度的磨损因子;
S2:根据磨损因子,及预先设定的磨损因子与磨损参数的对应数据得到本次焊接时电极的单次磨损量;
S3:将最近一次修磨后,历次焊接时电极的所述单次磨损量相加,得到本次焊接后电极的磨损总量;
S4:将本次焊接后电极的所述磨损总量与磨损阈值进行对比,当所述磨损总量大于所述磨损阈值时,则发出电极修磨提示。
2.根据权利要求1所述的焊接电极磨损状态监测方法,其特征在于:所述磨损因子为待焊接钣金件的材质、抗拉强度、厚度、是否有镀层和镀层厚度中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的焊接电极磨损状态监测方法,其特征在于:所述磨损因子以两块与焊接电极相邻的待焊接钣金件中磨损因子的值较大的所述钣金件为准。
4.根据权利要求1所述的焊接电极磨损状态监测方法,其特征在于:若设定磨损因子为单个,则在S2步骤中,电极的所述单次磨损量为所述磨损因子对应的磨损参数。
5.根据权利要求1所述的焊接电极磨损状态监测方法,其特征在于:若设定磨损因子为多个,则在S2步骤中,电极的所述单次磨损量为各磨损因子对应的磨损参数的乘积。
6.根据权利要求1所述的焊接电极磨损状态监测方法,其特征在于:在S3步骤中,该方法还包括调用上一次焊接时的电极的磨损总量的值,并将其与本次焊接时电极的单次磨损量相加,以得到本次焊接后电极的磨损总量,并将本次焊接后电极的磨损总量进行存储。
7.根据权利要求1所述的焊接电极磨损状态监测方法,其特征在于:在所述焊接电极进行修磨后,焊接电极的所述磨损总量清零。
8.根据权利要求1所述的焊接电极磨损状态监测方法,其特征在于:该方法还包括,在发出电极修磨提示后,控制机器人执行修磨程序,对所述电极进行修磨。
9.一种焊接电极磨损状态监测装置,其特征在于:该装置包括信息采集单元、处理单元及提示单元,所述信息采集单元采集本次焊接中影响电极磨损程度的磨损因子;所述处理单元内存储有磨损因子与磨损参数的对应数据、磨损阈值,以及从最近一次电极修磨后至上一次焊接后电极的磨损总量;所述处理单元根据所述磨损因子与磨损参数的对应数据得出本次焊接时电极的单次磨损量;根据本次焊接时电极的所述单次磨损量及从最近一次电极修磨后至上一次焊接后电极的磨损总量,得出本次焊接后电极的磨损总量;将所述磨损总量与所述磨损阈值进行对比,若所述磨损总量大于所述磨损阈值,则通过所述提示单元发出电极修磨提示。
10.根据权利要求9所述的焊接电极磨损状态监测装置,其特征在于:该装置还包括修磨机器人,当所述处理单元判断所述磨损总量大于所述磨损阈值时,所述处理单元控制所述修磨机器人对所述电极进行修磨。
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