CN113927482B - 一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法及控制系统,包括以下步骤：S1：初始化伺服焊钳，通过信息收集模块获取当前修磨周期循环内的焊钳电极使用信息；S2：根据步骤S1的焊钳电极使用信息，信息处理模块通过预设程序运算出焊钳电极表面的焊接氧化物数量T；S3：根据步骤S2的电极焊接氧化物数量T，信息处理模块为焊钳电极自动匹配实现清除电极表面全部焊接氧化物、且实现最低电极损耗量所需的电极修磨压力参数F；S4：根据步骤S3的电极修磨压力参数F，压力控制模块实施焊钳电极修磨压力参数F变更,利用焊钳电极的焊接氧化物数量便于对电极修磨压力参数进行改变，避免了焊钳电极始终使用固定修磨压力进行修磨。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法及控制系统。
背景技术
焊钳在焊接一定数量的焊点后，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。
目前，伺服焊钳电极的修磨控制主要是通过在自动线体PLC(可编程控制器)中设置固定的修磨间隔台数，当达到修磨间隔台数后，PLC(可编程控制器)会调取伺服焊钳执行修磨程序，伺服焊钳电极对准修磨机刀盘位置，伺服焊钳使用预设固定的修磨压力对修磨机刀盘进行加压，电极压入刀盘后会被刀盘中的刀片修磨电极端面，在达到预设固定的修磨时间时，伺服焊钳打开后修磨结束。
但汽车行业目前普遍实行多车型共线生产，生产不同车型的焊接材料、焊接参数、焊接数量都会存在差异，以致于电极端面产生的氧化物数量是存在明显差异的。
如CN108672939A中提到的一种座点焊机及其电极间压力控制自动切换系统，在预设修磨压力的情况下，焊钳使用固定修磨压力对电极进行修磨，由于不同电极端面的氧化物数量不同，存在电极浪费或因修磨不干净影响焊接品质的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法及控制系统，旨在解决在预设修磨压力的情况下，焊钳使用固定修磨压力对电极进行修磨，由于不同电极端面的氧化物数量不同，存在电极浪费或因修磨不干净影响焊接品质的问题。
本发明是这样实现的，一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法，包括以下步骤：
S1：初始化伺服焊钳，通过信息收集模块获取当前修磨周期循环内的焊钳电极使用信息；
S2：根据步骤S1的焊钳电极使用信息，信息处理模块通过预设程序运算出焊钳电极表面的焊接氧化物数量T；
S3：根据步骤S2的电极焊接氧化物数量T，信息处理模块为焊钳电极自动匹配实现清除电极表面全部焊接氧化物、且实现最低电极损耗量所需的电极修磨压力参数F；
S4：根据步骤S3的电极修磨压力参数F，压力控制模块实施焊钳电极修磨压力参数F变更。
本发明的一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法，利用信息收集模块获取焊钳电极在一个修磨周期循环内的使用信息，通过信息处理模块对焊钳电极表面的焊接氧化物数量T进行计算，由于不同电极本身的使用情况不同，便于利用焊接氧化物数量T实现电极修磨压力参数F的匹配，最后利用压力控制模块实现对焊钳修磨压力的变更，避免了焊钳电极始终使用固定修磨压力对修磨机刀盘进行加压，进而导致修磨压力固定的情况；同时可以根据不同电极端面的氧化物数量不同对修磨压力进行改变，进而避免了电极浪费或因修磨不干净影响焊接品质的问题。
优选地，步骤S1的焊钳使用信息包括：当前修磨周期循环内，使用不同焊接参数焊接的一种工件的数量N以及每种工件焊接预设的电极氧化物系数X。
优选地，步骤S2焊钳电极氧化物数量T的运算程序为：步骤S2焊钳电极氧化物数量T的运算程序为：
其中n为正整数，m为工件种类的序列数。
优选地，步骤S1的焊钳使用信息还包括：当前修磨周期循环内，使用一种焊接参数焊接的焊点数量P以及所述焊接参数预设的电极氧化物系数K。
优选地，步骤S2焊钳电极氧化物数量T的运算程序为：步骤S2焊钳电极氧化物数量T的运算程序为：
n为正整数，m为焊接参数种类的序列数。
优选地，步骤S3中的自动匹配电极修磨压力参数F的方法包括：
S301：在信息处理模块中预设处理程序；
S302：根据预设处理程序确定焊钳电极氧化物数量T所在区间；
S303：根据所在区间选择对应的电极修磨压力参数F。
优选地，步骤S3中的电极修磨压力参数F按下述步骤进行匹配：
当焊钳电极氧化物数量T≦200时，电极修磨压力参数F为0.7KN；
当200＜T≦300时，电极修磨压力参数F为0.8KN；
当300＜T≦400时，电极修磨压力参数F为0.9KN。
本发明还提供了一种伺服焊钳电极修磨压力控制系统，包括：
信息收集模块，获取当前修磨周期循环内的焊钳电极使用信息并将获取的电极使用信息上传至信息处理模块；
信息处理模块，按照步骤S2和步骤S3计算电极修磨压力参数F，并将计算得到的电极修磨压力参数F传送至压力控制模块；
压力控制模块，按照信息处理模块的计算结果，实施焊钳电极修磨压力参数F的变更。
优选地，信息显示模块，与信息收集模块和信息处理模块信号连接，记录并显示信息收集模块和信息处理模块采集或生成的数据；
信息输入模块，安装于信息显示模块，与信息处理模块连接，从而作业者可实时修改电极氧化物系数。
优选地，所述信息收集模块、信息处理模块和压力控制模块均嵌入到PLC程序中。
本发明的伺服焊钳电极修磨压力控制系统，可以通过信息收集模块收集当前的电极使用信息，然后通过信息处理模块运算电极的焊接氧化物数量T，并匹配对应的电极修磨压力参数F，最后利用压力控制模块实施修磨压力参数F的变更，进而实现在消耗最少电极的基础上对电极进行修磨，从而保障了焊钳电极修磨清洁度，进而保障了后续的焊接品质。
与现有技术相比，本发明的有益效果：利用焊钳电极的焊接氧化物数量便于对电极修磨压力参数进行改变，避免了焊钳电极始终使用固定修磨压力进行修磨，进而避免了电极浪费或因修磨不干净影响焊接品质的问题，最终实现了在消耗最少电极的基础上，保障了焊钳电极修磨清洁度，进而保障了后续的焊接品质。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法及控制系统的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例1
如图1所示，为本发明的提供的一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法的流程图：包括以下步骤：
S1：初始化伺服焊钳，通过信息收集模块获取当前修磨周期循环内的焊钳电极使用信息；
S2：根据步骤S1的焊钳电极使用信息，信息处理模块通过预设程序运算出焊钳电极表面的焊接氧化物数量T；
S3：根据步骤S2的电极焊接氧化物数量T，信息处理模块为焊钳电极自动匹配实现清除电极表面全部焊接氧化物、且实现最低电极损耗量所需的电极修磨压力参数F；
S4：根据步骤S3的电极修磨压力参数F，压力控制模块实施焊钳电极修磨压力参数F变更。
本实施例在实际应用时，通过设置信息收集模块便于获取焊钳电极在一个修磨周期循环内的使用信息，从而利用信息处理模块对焊钳电极表面的焊接氧化物数量T进行计算，由于不同电极本身的使用情况不同，便于利用焊接氧化物数量T实现电极修磨压力参数F的匹配，最后利用压力控制模块实现对焊钳修磨压力的变更，避免了焊钳始终使用固定修磨压力对电极进行修磨，同时可以根据不同电极端面的氧化物数量不同对修磨压力进行改变，进而避免了电极浪费或因修磨不干净影响焊接品质的问题，最终实现了在消耗最少电极的基础上，保障了焊钳电极修磨清洁度，进而保障后续的焊接品质。
本实施例的一种情况中，步骤S1的焊钳使用信息包括：
当前修磨周期循环内，使用不同焊接参数焊接的一种工件的数量N；
每种工件焊接预设的电极氧化物系数X。
具体的来说，步骤S2焊钳电极氧化物数量T的运算程序为：
其中n为正整数，m为工件种类的序列数。
在进行不同焊钳的电极氧化物数量T计算时，可以通过不同工件的电极氧化物系数X不同进行计算，焊钳在焊接N个工件后，一种工件的电极氧化物数量T为N、X两者之积，然后多个工件进行累加，从而计算出在一个修磨压力循环内的电极氧化物数量T，进而选取出合适的修磨压力参数，在消耗最少电极的基础上保障焊钳电极修磨清洁度。
本实施例的另一种情况中，步骤S1的焊钳使用信息还包括：
当前修磨周期循环内，使用一种焊接参数焊接的焊点数量P；
所述焊接参数预设的电极氧化物系数K。
具体的来说，步骤S2焊钳电极氧化物数量T的运算程序为：
n为正整数，m为焊接参数种类的序列数。
示例性的，除了利用工件数量进行电极氧化物数量T计算外，还可以通过不同焊接参数焊接的焊点数量P进行计算，由于每种焊接参数预设的电极氧化物系数K不同，且每个工件有多个焊点，因此该种计算方式采集的数据量更多，从而利用焊点数量P进行核算能够更加得到更加精准的数据，得到的数据精度更高。
本实施例在实际应用时，步骤S3中的自动匹配电极修磨压力参数F的方法包括：
S301：在信息处理模块中预设处理程序；
S302：根据预设处理程序确定焊钳电极氧化物数量T所在区间；
S303：根据所在区间选择对应的电极修磨压力参数F。
示例性的，步骤S3中的电极修磨压力参数F按下述步骤进行匹配：
当焊钳电极氧化物数量T≦200时，电极修磨压力参数F为0.7KN；
当200＜T≦300时，电极修磨压力参数F为0.8KN；
当300＜T≦400时，电极修磨压力参数F为0.9KN。
具体的来说，在计算出焊钳电极氧化物数量T后，可以利用信息处理模块为焊钳电极自动匹配电极修磨压力参数F，从而实现清除电极表面全部焊接氧化物并实现最低电极损耗量的修磨压力变更，然后利用该电极修磨压力参数F进行修磨。
实施例2
本实施例为一种伺服焊钳电极修磨压力控制系统的实施例，包括：
信息收集模块，获取当前修磨周期循环内的焊钳电极使用信息并将获取的电极使用信息上传至信息处理模块；
信息处理模块，按照实施例1中步骤S2和步骤S3计算电极修磨压力参数F，并将计算得到的电极修磨压力参数F传送至压力控制模块；
压力控制模块，按照信息处理模块的计算结果，实施焊钳电极修磨压力参数F的变更。
本实施例在实际应用时，可以通过信息收集模块收集当前的电极使用信息，然后通过信息处理模块运算电极的焊接氧化物数量T，并匹配对应的电极修磨压力参数F，最后利用压力控制模块实施修磨压力参数F的变更，进而实现在消耗最少电极的基础上对电极进行修磨，从而保障了焊钳电极修磨清洁度，进而保障了后续的焊接品质。
具体的来说，还包括：
信息显示模块，与信息收集模块和信息处理模块信号连接，记录并显示信息收集模块和信息处理模块采集或生成的数据；
信息输入模块，安装于信息显示模块，与信息处理模块连接，从而作业者可实时修改电极氧化物系数。
本实施例的一种情况中，通过设置信息显示模块便于对信息收集模块和信息处理模块采集或生成数据进行呈现，然后操作者根据需要可以在信息输入模块对电极的电极氧化物系数进行修改，从而对修磨压力参数F进行控制，便于在生产时可以进行数据优化，进而有利于得到更适合的修磨压力参数F。
进一步的，所述信息收集模块、信息处理模块和压力控制模块均嵌入到PLC程序中。
本实施例在实际应用时，通过将信息收集模块、信息处理模块以及压力控制模块嵌入到PLC程序中，从而可以降低硬件成本，项目导入成本进一步降低，提升了其经济性，信息显示模块可以是HMI人机交互界面，信息输入模块可以是与信息显示模块配合设置的数据优化窗口，进一步的提升了实用性和可操作性。
本发明上述实施例中提供了一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法及控制系统，通过设置信息收集模块便于获取焊钳电极在一个修磨周期循环内的使用信息，从而利用信息处理模块对焊钳电极表面的焊接氧化物数量T进行计算，由于不同电极本身的使用情况不同，便于利用焊接氧化物数量T实现电极修磨压力参数F的匹配，最后利用压力控制模块实现对焊钳修磨压力的变更，避免了焊钳始终使用固定修磨压力对电极进行修磨，同时可以根据不同电极端面的氧化物数量T不同对修磨压力进行改变，进而避免了电极浪费或因修磨不干净影响焊接品质的问题，通过设置信息显示模块和信息输入模块，操作者可以对电极的焊接氧化状态以及修磨压力参数进行控制，当需要进行改变时可以通过HMI人机交互界面和修改优化窗口对焊接氧化物系数进行优化，进而有利于得到更适合的修磨压力参数F，通过将信息收集模块、信息处理模块以及压力控制模块嵌入到PLC程序中，从而可以降低硬件成本，项目导入成本进一步降低，提升了其经济性，最终实现了在消耗最少电极的基础上，保障了焊钳电极修磨清洁度，进而保障了后续的焊接品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：初始化伺服焊钳，通过信息收集模块获取当前修磨周期循环内的焊钳电极使用信息；
S2：根据步骤S1的焊钳电极使用信息，信息处理模块通过预设程序运算出焊钳电极表面的焊接氧化物数量T；
S3：根据步骤S2的电极焊接氧化物数量T，信息处理模块为焊钳电极自动匹配实现清除电极表面全部焊接氧化物、且实现最低电极损耗量所需的电极修磨压力参数F；
S4：根据步骤S3的电极修磨压力参数F，压力控制模块实施焊钳电极修磨压力参数F变更；
其中，步骤S1的焊钳使用信息包括：当前修磨周期循环内，使用不同焊接参数焊接的一种工件的数量N以及每种工件焊接预设的电极氧化物系数X，此时，步骤S2焊钳电极氧化物数量T的运算程序为：T=
，其中n为正整数，m为工件种类的序列数。
2.根据权利要求1所述的一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法，其特征在于，除了利用工件数量进行电极氧化物数量T计算外，还可以通过不同焊接参数焊接的焊点数量P进行计算，此时，步骤S1的焊钳使用信息包括：当前修磨周期循环内，使用一种焊接参数焊接的焊点数量P以及所述焊接参数预设的电极氧化物系数K；此时，步骤S2焊钳电极氧化物数量T的运算程序为：T=
,n为正整数，m为焊接参数种类的序列数。
3.根据权利要求1或2所述的一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法，其特征在于，步骤S3中的自动匹配电极修磨压力参数F的方法包括：
S301：在信息处理模块中预设处理程序；
S302：根据预设处理程序确定焊钳电极氧化物数量T所在区间；
S303：根据所在区间选择对应的电极修磨压力参数F。
4.根据权利要求3所述的一种伺服焊钳电极修磨压力控制方法，其特征在于，步骤S3中的电极修磨压力参数F按下述步骤进行匹配：
当焊钳电极氧化物数量T≦200时，电极修磨压力参数F为0.7KN；
当200＜T≦300时，电极修磨压力参数F为0.8KN；
当300＜T≦400时，电极修磨压力参数F为0.9KN。
5.一种伺服焊钳电极修磨压力控制系统，其特征在于，包括：
信息收集模块，获取当前修磨周期循环内的焊钳电极使用信息并将获取的电极使用信息上传至信息处理模块；
信息处理模块，按照权利要求1中步骤S2和步骤S3计算电极修磨压力参数F，并将计算得到的电极修磨压力参数F传送至压力控制模块；
压力控制模块，按照信息处理模块的计算结果，实施焊钳电极修磨压力参数F的变更。
6.根据权利要求5所述的一种伺服焊钳电极修磨压力控制系统，其特征在于，还包括：
信息显示模块，与信息收集模块和信息处理模块信号连接，记录并显示信息收集模块和信息处理模块采集或生成的数据；
信息输入模块，安装于信息显示模块，且与信息处理模块连接，从而作业者可实时修改电极氧化物系数。
7.根据权利要求5所述的一种伺服焊钳电极修磨压力控制系统，其特征在于，所述信息收集模块、信息处理模块和压力控制模块均嵌入到PLC程序中。
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