轎車車身電阻點(diǎn)焊接頭質(zhì)量評(píng)判方法的研究.pdf

1、電阻點(diǎn)焊以其能量集中、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)成為轎車車身總成過程中最主要的連接方法。但由于其焊接過程是一種熱—機(jī)械相互耦合作用的、極其復(fù)雜而敏感的過程，期間任何故障因素的隨機(jī)出現(xiàn)均威脅著車身焊點(diǎn)的外觀質(zhì)量，也會(huì)造成點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度的不穩(wěn)定。而目前大多數(shù)的轎車生產(chǎn)商為了保證車身焊點(diǎn)的質(zhì)量，主要通過設(shè)計(jì)冗余焊點(diǎn)，焊后采用人工破壞抽檢及目測(cè)的方法來(lái)檢查焊點(diǎn)的強(qiáng)度及外觀質(zhì)量。因此，發(fā)展一種在線的、無(wú)損的、可靠的點(diǎn)焊接頭質(zhì)量評(píng)判方法對(duì)實(shí)際轎車車身的生產(chǎn)有著

2、重大的意義。文中基于焊點(diǎn)表面數(shù)字圖像和電極位移信號(hào)兩大信息源，以評(píng)判點(diǎn)焊接頭的外觀質(zhì)量及連接強(qiáng)度為研究目標(biāo)，開展了以下研究工作：
　　 1)基于圖像采集平臺(tái)，獲取焊接過程中發(fā)生噴濺、粘損及正常情況下的焊點(diǎn)表面圖像，并對(duì)其進(jìn)行圖像預(yù)處理。其中，通過對(duì)焊點(diǎn)灰度圖及直方圖的分析，嘗試采用迭代法和OSTU法自動(dòng)提取閥值以實(shí)現(xiàn)圖像分割。經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，最終選用迭代法作為焊點(diǎn)圖像的閥值分割方法；
　　 2)通過對(duì)焊點(diǎn)二值圖像形狀特征

3、和幾何特征的分析，從中提取其周長(zhǎng)L，面積A，伸長(zhǎng)度E及致密度C作為特征參量，并研究了4個(gè)參量隨焊接工藝參數(shù)變化的規(guī)律。最終選取魯棒性較強(qiáng)的L、A及E作為判識(shí)焊點(diǎn)外觀缺陷的特征參量，基于SVM建立了點(diǎn)焊接頭外觀缺陷的診斷模型；
　　 3)針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的故障因素，如：電極軸向錯(cuò)位、工件翹曲、網(wǎng)壓波動(dòng)等，獲取并分析故障狀態(tài)下及正常狀態(tài)下的電極位移信號(hào)，結(jié)果表明故障狀態(tài)下電極位移信號(hào)表現(xiàn)出不同程度的奇異性。從電極位移信號(hào)曲線中

4、提取可表征這種奇異性的特征參數(shù)，建立奇異焊點(diǎn)的SVM一級(jí)識(shí)別模型，該模型可以有效地對(duì)奇異焊點(diǎn)進(jìn)行判識(shí)；
　　 4)基于一級(jí)識(shí)別模型的判識(shí)結(jié)果，進(jìn)一步從奇異焊點(diǎn)的電極位移曲線中提取可表征其質(zhì)量的特征參數(shù)，并以焊點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度和壓痕深度為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，建立了焊點(diǎn)的SVM二級(jí)質(zhì)量評(píng)判模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)奇異焊點(diǎn)質(zhì)量的實(shí)時(shí)評(píng)判；
　　 5)通過分析焊點(diǎn)表面所具有的圖像特征與接頭熔核形成過程之間的關(guān)系，將焊點(diǎn)表面圖像劃分為三個(gè)特征區(qū)域，從中提