专利名称：电阻点焊中电极位移的监测装置、方法及电阻点焊设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及焊接技术领域的焊接参数监测方法，特别涉及一种电阻点焊中电极位移的监测装置、方法及电阻点焊设备。
背景技术：
众所周知，在电阻点焊工艺中，电极位移是指熔核在形成过程中发生热膨胀位移时引起的上下电极相离的位移变化量，其值被界定为是电阻点焊监测参数中反映焊点熔核质量的理想参数之一。显然，获取精准的电极位移变化量直接影响到焊点熔核质量的评价。传统的热膨胀位移监测方法是只检测上电极的运动位移，即气缸动作的位移。该监测方法能够有效避免位移传感装置与被焊工件之间的干涉，但是该方法没有考虑点焊过程中下电极的位移运动，即电极臂的变形引起的下电极的位移，故检测出的电极位移并非真实的上下电极之间的相对位移。此外，有研究者将单个位移传感器安装在工装臂的一端，通过延长工装臂后其另一端与焊钳上下电极相连接，并通过标尺事先校正设定电极力下传感器检测值与真实值(标尺)之间的关系。然而，该电极位移监测方法同样能避免位移传感装置与被焊工件之间的干涉，但是该方法没有考虑点焊过程中电极力的动态变化引起的焊钳变形，从而存在检测误差；且当焊机或电极力设置改变时，电极位移的检测值需重新采用标尺校正，不适合于电极力发生变化的实际情况。有鉴于此，亟待另辟蹊径研制开发出一种电阻点焊中电极位移的检测技术，在规避位移传感装置与被焊工件干涉的基础上，可有效克服因电极力的动态变化引起的检测误差，同时大大提高电极位移检测的便利性。

发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种电阻点焊中电极位移的监测装置，以提升电极位移的检测精度及其便利性。在此基础上，本发明还提供一种应用该监测装置的电阻点焊设备及电极位移的监测方法。本发明提供的电阻点焊中电极位移的监测装置，包括上工装臂、下工装臂、两个位移传感装置和控制器；其中，所述上工装臂的一端固定于上电极的固持部，其另一端延伸至焊接设备基体；所述下工装臂的一端固定于下电极的固持部，其另一端延伸至焊接设备基体；沿工装臂的长度方向，两个所述位移传感装置间隔设置于所述上工装臂和/或所述下工装臂的另一端部，以获得另一端的所述上工装臂和下工装臂相应位置处的高度位移量；所述控制器接收两个所述位移传感装置采集的高度位移量，并获得电极位移变化量。优选地，两个位移传感装置具体为两个激光位移传感器和一激光反射挡板；其中，沿工装臂的长度方向，两个所述激光位移传感器间隔设置于所述下工装臂的另一端部；所述激光反射挡板设置于两个所述激光位移传感器上方的所述上工装臂的另一端部。

优选地，两个位移传感装置具体为两个激光位移传感器和一激光反射挡板；其中，沿工装臂的长度方向，两个所述激光位移传感器间隔设置于所述上工装臂的另一端部；所述激光反射挡板设置于两个所述激光位移传感器下方的所述下工装臂的另一端部。优选地，两个位移传感装置均采用磁致伸缩式位移传感器或者光电式位移传感器或者接触式光栅位移传感器。优选地，所述上工装臂和所述下工装臂平行设置，且与电极所在方向垂直。本发明提供的电阻点焊设备，包括基体及设置于所述基体上的上、下电极；还包括如前所述的电阻点焊中电极位移的监测装置。本发明提供的电阻点焊中电极位移的监测方法，采用如前所述的监测装置，所述监测方法包括下述步骤:A.根据所述监测装置，确定两个位移传感装置之间的第一距离b，以及近电极侧的所述位移传感器装置至电极之间的第二距离a ；B.通过两个所述位移传感装置实时采集上工装臂和下工装臂相应位置处的高度位移量:第一位移传感装置获得的第一高度位移量Ad1和第二位移传感装置获得的第二高度位移量Λ d2 ；C.按下述公式确定所述电极位移的变化量Λ Cltl，并输出:.bAd, + a Ad, — αΜ,
权利要求
1.电阻点焊中电极位移的监测装置，其特征在于，包括: 上工装臂，其一端固定于上电极的固持部，其另一端延伸至焊接设备基体； 下工装臂，其一端固定于下电极的固持部，其另一端延伸至焊接设备基体； 两个位移传感装置，沿工装臂的长度方向间隔设置于所述上工装臂和/或所述下工装臂的另一端部，以获得另一端的所述上工装臂和下工装臂相应位置处的高度位移量；和 控制器，接收两个所述位移传感装置采集的高度位移量，并获得电极位移变化量。
2.根据权利要求1所述的电阻点焊中电极位移的监测装置，其特征在于，两个位移传感装置具体为: 两个激光位移传感器，沿工装臂的长度方向间隔设置于所述下工装臂的另一端部；和 一激光反射挡板，设置于两个所述激光位移传感器上方的所述上工装臂的另一端部。
3.根据权利要求1所述的电阻点焊中电极位移的监测装置，其特征在于，两个位移传感装置具体 为: 两个激光位移传感器，沿工装臂的长度方向间隔设置于所述上工装臂的另一端部；和 一激光反射挡板，设置于两个所述激光位移传感器下方的所述下工装臂的另一端部。
4.根据权利要求1所述的电阻点焊中电极位移的监测装置，其特征在于，两个位移传感装置均采用磁致伸缩式位移传感器或者光电式位移传感器或者接触式光栅位移传感器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电阻点焊中电极位移的监测装置，其特征在于，所述上工装臂和所述下工装臂平行设置，且与电极所在方向垂直。
6.电阻点焊设备，包括基体及设置于所述基体上的上、下电极；其特征在于，还包括如权利要求1至5中任一项所述的电阻点焊中电极位移的监测装置。
7.电阻点焊中电极位移的监测方法，其特征在于，采用如权利要求1至5中任一项所述的监测装置，所述监测方法包括下述步骤: A.根据所述监测装置，确定两个位移传感装置之间的第一距离b，以及近电极侧的所述位移传感器装置至电极之间的第二距离a ； B.通过两个所述位移传感装置实时采集上工装臂和下工装臂相应位置处的高度位移量:第一位移传感装置获得的第一高度位移量Ad1和第二位移传感装置获得的第二高度位移量Λ ; C.按下述公式确定所述电极位移的变化量Adci，并输出:
8.根据权利要求7所述的电阻点焊中电极位移的监测方法，其特征在于，步骤A中，所述第二距离a和第一距离b均为沿垂直电极所在方向形成。
9.根据权利要求7所述的电阻点焊中电极位移的监测方法，其特征在于，步骤C中，所述电极位移的变化量Adtl采用显示器输出。
全文摘要
本发明公开一种电极位移的监测装置，包括上工装臂、下工装臂、两个位移传感装置和控制器；其中，所述上工装臂的一端固定于上电极的固持部，其另一端延伸至焊接设备基体；所述下工装臂的一端固定于下电极的固持部，其另一端延伸至焊接设备基体；沿工装臂的长度方向，两个所述位移传感装置间隔设置于所述上工装臂和/或所述下工装臂的另一端部，以获得另一端的所述上工装臂和下工装臂相应位置处的高度位移量；所述控制器接收两个所述位移传感装置采集的高度位移量，并获得电极位移变化量。本发明可有效提升电极位移的检测精度及其便利性。在此基础上，本发明还提供一种应用该监测装置的电阻点焊设备及电极位移的监测方法。
文档编号G01B21/02GK103234499SQ201310104858
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者王先锋, 王国军, 苏柯, 刘博 , 刘厚林 申请人:南车株洲电力机车有限公司