电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法及监测装置

摘要

一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法及装置，该方法包括如下步骤：S1：检测每次电阻点焊过程中焊钳电极的压入量，以及检测每次电阻点焊过程中是否出现飞溅现象；S2：判断所述焊钳电极的压入量是否大于压入量阈值；S3：统计最近的第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总次数；S4：将所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总次数与第二设定次数进行比较，若所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总次数大于或等于第二设定次数，则发出焊钳电极修磨提示。该方法能够在无需停止生产的情况下较为准确地监测电极的磨损状态，提高生产效率。

权利要求

1.一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：S1：检测每次电阻点焊过程中焊钳电极的压入量，以及检测每次电阻点焊过程中是否出现飞溅现象；

S2：判断所述焊钳电极的压入量是否大于压入量阈值；

S3：统计最近的第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总次数；

S4：将所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总次数与第二设定次数进行比较，若所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总次数大于或等于第二设定次数，则发出焊钳电极修磨提示。

2.根据权利要求1所述的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法，其特征在于：在进行所述飞溅现象的检测中，该方法包括在电阻点焊过程中，检测所述焊钳电极电阻的变化，若所述焊钳电极电阻的变化情况符合设定变化曲线，则判断出现所述飞溅现象。

3.根据权利要求1所述的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法，其特征在于：在进行所述飞溅现象的检测中，通过视觉检测器来检测焊钳电极是否出现所述飞溅现象。

4.根据权利要求1所述的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法，其特征在于：所述压入量阈值为0.1‑0.3mm。

5.根据权利要求1所述的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法，其特征在于：所述第一设定次数为5‑10次，所述第二设定次数大于或等于所述第一设定次数的60％。

6.根据权利要求1所述的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法，其特征在于：该方法还包括统计最近的所述第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于所述压入量阈值，但并未出现所述飞溅现象的总次数，若所述焊钳电极的压入量大于所述压入量阈值，但并未出现所述飞溅现象的总次数大于或等于所述第二设定次数，则发出预警提示。

7.根据权利要求1所述的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法，其特征在于：在判断出需要对所述焊钳电极进行修磨后，该方法还包括停止电阻点焊焊接作业，并控制修磨机器人对所述焊钳电极进行修磨。

8.一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测装置，其特征在于：包括焊钳电极行程测量装置、飞溅判断装置、处理单元及提示单元，所述焊钳电极行程测量装置检测每次电阻点焊过程中焊钳电极的压入量，并将该压入量信息传递至所述处理单元，所述飞溅判断装置判断每次电阻点焊过程中是否出现飞溅现象，并将该信息传递至所述处理单元，所述处理单元根据所述焊钳电极行程测量装置发出的信息，判断每次电阻点焊过程中所述焊钳电极的压入量是否大于压入量阈值；并根据该判断及所述飞溅判断装置的信息，统计在最近的第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于所述压入量阈值且出现飞溅现象的总次数，若该总次数大于或等于第二设定次数，所述处理单元通过所述提示单元发出焊钳电极修磨提示。

9.根据权利要求8所述的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测装置，其特征在于：所述处理单元还统计最近的所述第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于所述压入量阈值但并未出现飞溅现象的总次数，并将该总次数与所述第二设定次数进行对比，若该总次数大于或等于所述第二设定次数，所述处理单元通过所述提示单元发出预警提示。

10.根据权利要求8所述的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测装置，其特征在于：该装置还包括修磨机器人，在所述处理单元判断所述焊钳电极需要修磨时，所述处理单元停止所述焊钳电极作业，并控制所述修磨机器人对所述焊钳电极进行修磨。

说明书

电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法及监测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法及监测装置。

背景技术

[0002] 在白车身电阻点焊过程中，在焊接一定数量的焊点后，电极帽的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。

[0003] 在车身自动化生产线上，通常情况下，一把焊钳在不同时刻需要焊接不同等级的金属材料，例如可能会先后焊接低合金钢、高强钢、热成型钢等多种材料多种厚度的钣金
件，这造成工艺人员难以规定具体的修磨频次，即无法确定焊接多少次之后进行电极修磨。

[0004] 在现有技术中，在检测电极是否需要进行修磨时，一种在无电阻点焊操作的情况下检测电极的空打电阻，进而通过该空打电阻判断电极是否需要修磨。但是在进行该方法
时，需要停止焊钳电阻点焊操作，并在无焊材材料的条件下进行空打，这会严重影响汽车生
产线的生产节拍。

[0005] 还有一种是设置规定的焊接次数，在最新依次焊钳电极进行修磨后，统计焊接次数，等焊接次数达到规定的次数后统一对焊钳电极进行修磨。但是由于这个规定次数是通
过以往的经验而设定的，这种方法会造成以下问题，在这个焊钳电极修磨的周期内，有可能
在未达到规定的焊接次数，焊钳电极就已经达到了需要修磨的状态，这样焊钳电极就会带
病工作，影响产品的质量，还有可能在达到规定的焊钳次数时，焊钳电极实际上还没有到需
要修磨的状态，就要被修磨，这会缩短焊钳电极的使用寿命，提高生产成本。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法及监测装置，该方法能够在无需停止生产的情况下较为准确地监测电极的磨损状态，提高生产效率。

[0007] 本发明提供一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法，该方法包括如下步骤：

[0008] S1：检测每次电阻点焊过程中焊钳电极的压入量，以及检测每次电阻点焊过程中是否出现飞溅现象；

[0009] S2：判断所述焊钳电极的压入量是否大于压入量阈值；

[0010] S3：统计最近的第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总次数；

[0011] S4：将所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总次数与第二设定次数进行比较，若所述焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现所述飞溅现象的总
次数大于或等于第二设定次数，则发出焊钳电极修磨提示。

[0012] 进一步地，在进行所述飞溅现象的检测中，该方法包括在电阻点焊过程中，检测所述焊钳电极电阻的变化，若所述焊钳电极电阻的变化情况符合设定变化曲线，则判断出现
所述飞溅现象。

[0013] 进一步地，在进行所述飞溅现象的检测中，通过视觉检测器来检测焊钳电极是否出现所述飞溅现象。

[0014] 进一步地，所述压入量阈值为0.1‑0.3mm。

[0015] 进一步地，所述第一设定次数为5‑10次，所述第二设定次数大于或等于所述第一设定次数的60％。

[0016] 进一步地，该方法还包括统计最近的所述第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于所述压入量阈值，但并未出现所述飞溅现象的总次数，若所述焊钳
电极的压入量大于所述压入量阈值，但并未出现所述飞溅现象的总次数大于或等于所述第
二设定次数，则发出预警提示。

[0017] 进一步地，在判断出需要对所述焊钳电极进行修磨后，该方法还包括停止电阻点焊焊接作业，并控制修磨机器人对所述焊钳电极进行修磨。

[0018] 本发明还提供了一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测装置，包括焊钳电极行程测量装置、飞溅判断装置、处理单元及提示单元，所述焊钳电极行程测量装置检测每次电阻点
焊过程中焊钳电极的压入量，并将该压入量信息传递至所述处理单元，所述飞溅判断装置
判断每次电阻点焊过程中是否出现飞溅现象，并将该信息传递至所述处理单元，所述处理
单元根据所述焊钳电极行程测量装置发出的信息，判断每次电阻点焊过程中所述焊钳电极
的压入量是否大于压入量阈值；并根据该判断及所述飞溅判断装置的信息，统计在最近的
第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于所述压入量阈值且出现飞溅
现象的总次数，若该总次数大于或等于第二设定次数，所述处理单元通过所述提示单元发
出焊钳电极修磨提示。

[0019] 进一步地，所述处理单元还统计最近的所述第一设定次数的电阻点焊过程中，所述焊钳电极的压入量大于所述压入量阈值但并未出现飞溅现象的总次数，并将该总次数与
所述第二设定次数进行对比，若该总次数大于或等于所述第二设定次数，所述处理单元通
过所述提示单元发出预警提示。

[0020] 进一步地，该装置还包括修磨机器人，在所述处理单元判断所述焊钳电极需要修磨时，所述处理单元停止所述焊钳电极作业，并控制所述修磨机器人对所述焊钳电极进行
修磨。

[0021] 在本发明中，通过对焊钳电极压入量及飞溅现象的分析，可以不需要停止电阻点焊的生产线，在工作过程中就能对焊钳电极的状态进行监控，在焊钳电极需要修磨时，准确
地提示工作人员进行修磨，即避免了焊钳电极的带病工作，又延长了焊钳电极的工作寿命，
提高生产效率，降低成本。

[0022] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够
更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

[0023] 图1所示为本发明实施例提供的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法的流程图。

[0024] 图2所示为本发明实施例提供的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测装置的系统框图。

具体实施方式

[0025] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如下。

[0026] 本发明提供了一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法及监测装置，该方法能够在无需停止生产的情况下较为准确地监测电极的磨损状态，提高生产效率。

[0027] 图1所示为本发明实施例提供的电阻点焊焊钳电极磨损状态监测方法的流程图，如图1所示，本发明实施例提供的电阻点焊焊钳电极磨损状态检测方法包括如下步骤：

[0028] S1：在最近一次焊钳电极修磨后，检测每次电阻点焊过程中焊钳电极的压入量，以及检测每次电阻点焊过程中是否出现飞溅现象。

[0029] 在本实施例中，由于在电阻点焊过程中，需要保证焊钳电极始终与待焊接钣金件接触，因此，通过电阻点焊生产线原有的焊钳电极行程测量装置就可以对焊钳电极的压入
量进行检测，无需再额外增加新的设备。

[0030] 在进行电阻点焊的过程中，待焊接钣金件会因为在焊接过程中产生的巨大热量而变成熔融状态，这样通过焊钳电极的压入量的检测，就可以反应电阻点焊过程中的热量变
化情况。

[0031] 在检测每次电阻点焊过程中是否出现飞溅时，可以通过检测焊钳电极电阻的变化来进行，若焊钳电极的变化情况符合设定变化曲线，则代表电阻点焊过程中出现了飞溅现
象。而电阻的测量可以依据电阻点焊设备中原有的设置在焊钳电极处的电阻测量装置测
得，因此同样不需要额外增加设备。

[0032] 在进行电阻点焊过程中，待焊接钣金件与焊钳电极的表面会因受热而变成熔融状态，若热量产生的速度过快，待焊接钣金件就会部分发生汽化，以飞溅的形式向周围喷射，
继而发生飞溅现象，因此，通过检测是否有飞溅也可以反映电阻点焊过程中的热量变化情
况。

[0033] 在其它实施例中，也可以通过视觉检测器来检测焊钳电极是否有飞溅现象产生。

[0034] S2：判断焊钳电极的压入量是否大于压入量阈值。

[0035] 该压入量阈值可以根据实际的生产需要而确定，在本实施例中，该压入量阈值可以为0.1‑0.3mm，优选为0.2mm。

[0036] S3：统计最近的第一设定次数M的电阻点焊过程中，焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现飞溅现象的总次数。

[0037] 第一设定次数M可以根据需要而定，一般而言M为5‑10次，对于同一个生产线而言，焊钳电极两次修磨之间，平均可焊接次数越多，则M的取值越大。在实际生产中，焊钳电极在
进行修磨后，一般可以连续工作100至150次，也即，焊钳电极两次修磨之间，平均可焊接次
数大致在100至150次，这远远会大于第一设定次数M。

[0038] 由于在焊钳电极进行修磨后，需要进行修磨质量检测后，才能够继续工作，因此，在本方法中，当焊钳电极实际点焊次数小于第一设定次数M时，几乎可以保证焊钳电极是处
于正常状态。因此，在上述步骤中，可以在焊钳电极实际点焊次数大于第一设定次数M时，再
开始统计焊钳电极的压入量是否大于压入量阈值且出现飞溅的总次数。

[0039] S4：将焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现飞溅的总次数与第二设定次数N相比较，若焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现飞溅的总次数大于或等于第二设定次
数N，则发出焊钳电极修磨提示。

[0040] 在本实施例中，第二设定次数N大于或等于第一设定次数M的60％。也即，若第一设定次数M为5‑10次时，第二设定次数N为3‑6次。优选地，第一设定次数M为5次，第二设定次数
N为3次，也即，在最近的5次电阻点焊过程中，若有3次焊钳电极的压入量大于压入量阈值且
同时出现飞溅现象，则表明焊钳电极需要修磨。

[0041] 由于焊钳电极的压入量可以反应待焊接钣金件表面整体的熔融情况，因此，该参数可以在整体上反应电阻点焊过程中热量的变化情况；而飞溅现象是由于在短时间内温度
升高而发生的，因此更倾向于反应瞬时上电阻点焊的热量变化情况。当焊钳电极的压入量
大于压入量阈值，以及在电阻点焊过程中发生飞溅现象这两种情况同时发生时，就可以说
明焊钳电极可能存在问题，而当在第一设定次数内，上述两个现象同时发生的次数大于第
二设定次数时，就可以判定焊钳电极需要进行修磨。

[0042] 进一步地，该方法还包括统计最近的第一设定次数M的电阻点焊过程中，焊钳电极的压入量大于压入量阈值但并未出现飞溅的总次数，若该总次数大于或等于第二设定次
数，则发出预警提示，提示工艺人员注意该焊钳电极的情况，在必要时进行焊钳电极状态的
检查。

[0043] 进一步地，该方法还包括对电阻点焊生产线上所有的焊钳电极进行分析，并将需要修磨的焊钳电极显示出来。

[0044] 在判断出需要对焊钳电极进行修磨后，该方法还包括停止电阻点焊焊接作业，并控制修磨机器人对焊钳电极进行修磨。

[0045] 综上所述，在本实施例中，通过对焊钳电极压入量及飞溅现象的分析，可以不需要停止电阻点焊的生产线，在工作过程中就能对焊钳电极的状态进行监控，在焊钳电极需要
修磨时，准确地提示工作人员进行修磨，即避免了焊钳电极的带病工作，又延长了焊钳电极
的工作寿命，提高生产效率，降低成本。

[0046] 本发明还提供了一种电阻点焊焊钳电极磨损状态监测装置，该装置包括焊钳电极行程测量装置10、飞溅判断装置20、处理单元30及提示单元40，焊钳电极行程测量装置10检
测每次电阻点焊过程中焊钳电极的压入量，并将该压入量信息传递至处理单元30；飞溅判
断装置20判断每次电阻点焊过程中是否出现飞溅现象；处理单元30根据焊钳电极行程测量
装置10发出的信息，判断每次电阻点焊过程中焊钳电极的压入量是否大于压入量阈值；并
统计在最近的第一设定次数M的电阻点焊过程中，焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出
现飞溅现象的总次数；将焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现飞溅现象的总次数与第
二设定次数N相比较，若焊钳电极的压入量大于压入量阈值且出现飞溅的总次数大于或等
于第二设定次数N，处理单元30通过提示单元40发出焊钳电极修磨提示。

[0047] 进一步地，处理单元30还会统计最近的第一设定次数M的电阻点焊过程中，焊钳电极的压入量大于压入量阈值但并未出现飞溅的总次数，并将该总次数与第二设定次数进行
比较，若该总次数大于或等于第二设定次数，则处理单元30通过提示单元40发出预警提示，
提示工艺人员注意焊钳电极质量，防止意外发生。

[0048] 进一步地，提示单元40可以包括报警装置及显示装置，报警装置可以通过发出警报声来提醒工艺人员进行注意，显示装置能够将需要修磨的焊钳电极的位置显示于显示屏
上，以便于工艺人员进行定位。

[0049] 进一步地，该装置还包括修磨机器人50，在处理单元30判断焊钳电极需要修磨时，处理单元30停止焊钳电极作业，并控制修磨机器人50对焊钳电极进行修磨。

[0050] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人
员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰
为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对
以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。