電阻點焊電極頭磨損程度的監(jiān)測.pdf

1、電阻點焊具有能量集中、變形小、生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)自動化等特點，使其成為轎車車身裝配過程中不可缺少的連接方法。在點焊過程中，電極發(fā)生磨損是不可避免的，當電極磨損程度不大時，對焊點質(zhì)量的影響不明顯，但當磨損達到一定程度時，就會嚴重影響焊點的質(zhì)量，甚至造成焊件被燒穿。電極磨損主要表現(xiàn)為電極端面形態(tài)的變化。而焊點壓痕是電極頭在工件表面上，由熱、力、電共同作用的結(jié)果，因此，焊點壓痕的形狀特征可間接地反映電極頭端面的狀態(tài)。文中以評判電極頭的磨損程

2、度為目標，基于支持向量機(SupportVectorMachine，SVM)，以焊點壓痕的表面圖像為信息源，對電極頭磨損程度的預(yù)測開展了以下的研究工作：
　　 1)搭建了以激光位移傳感器、專用測量裝置、計算機等為核心的電極頭磨損程度測量系統(tǒng)。探索了一種網(wǎng)格化的多點多次測量電極頭端面狀態(tài)的方法，其測得的高度值h可表示電極頭端面的狀況。通過對其與對應(yīng)位置的新電極頭端面高度值的比較，其結(jié)果表明了隨著焊接個數(shù)的增加，電極頭端面高度的變化

3、越大，即表明了電極頭磨損程度也越大。由于電極頭端面高度的變化值△h可以反映電極頭磨損程度的狀況，因而，提取了電極頭端面平均高度變化值△H即平均球面下降量用于表征電極頭的實際磨損程度。
　　 2)搭建了焊點圖像采集裝置，確保在同一條件下獲取焊點壓痕的表面圖像。對采集的焊點圖像進行灰度和直方圖的分析，采用迭代法和OSTU法對焊點的表面數(shù)字圖像進行分割，結(jié)果表明了采用迭代法分割可得到較滿意的二值圖像；基于焊點表面圖像提取了能夠反映電極

4、頭磨損程度的特征參量中心圓面積S0、與中心圓緊鄰的-環(huán)面積S1、電極頭與工件的直接接觸區(qū)面積S、中心圓面積S0與接觸區(qū)面積S的面積變化率K1，其中S0、S、K1與電極頭平均球面下降量△H相關(guān)性比較大，可以作為預(yù)測電極頭磨損程度的特征參量。
　　 3)建立了以焊點壓痕表面圖像的特征參量(S0、S、K1)作為輸入向量，以實際測定的電極頭平均球面下降量△H作為目標向量的電極頭磨損程度的SVM預(yù)測模型。所建模型的回歸預(yù)測結(jié)果的相關(guān)系數(shù)達