基于电极位移的点焊飞溅量化评价与自适应控制研究

作     者：李欢 吕天乐 夏裕俊 李永兵 LI Huan;LYU Tianle;XIA Yujun;LI Yongbing

作者机构：上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第33卷第9期

页      面：1025-1033页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金(U1764251) 国家自然科学基金(52025058,51805323,52175345) 机械系统与振动国家重点实验室开放基金课题(MSVZD202111) 

主　　题：电阻点焊 位移信号 异常工况 自适应控制 

摘      要：飞溅是电阻点焊过程中一种常见的缺陷,严重的飞溅会显著影响焊接质量。针对典型的异常工况,通过飞溅金属量化分析与飞溅骤停实验,发现电极位移信号突变量与飞溅金属总质量之间线性相关,且电极位移信号突变量与飞溅前后熔核厚度减少量基本一致,因此电极位移信号突变量可以表征飞溅程度。在此基础上,提出了基于量化统计的点焊飞溅自适应控制策略,制定了以飞溅程度和飞溅概率为输入,以调幅系数、调幅时刻、调幅时长等电流调幅参数为输出的模糊控制策略,同时根据恒能量与恒功率补时策略确定了补时时长、补时电流等补时参数。使用两种强度的板材验证了该策略的效果。实验结果表明,与恒流焊接模式相比,该方法能有效抑制飞溅,减小压痕深度,增大熔核直径,与传统短时电流调幅策略相比,该方法减少了调幅次数和补时时间,有效提高了焊接效率。