使用模糊推理控制電阻焊接的方法技術(shù)

一種控制電阻焊接的方法適合于由焊接操作的監(jiān)控信號通過推斷優(yōu)選出下一次焊接操作的焊接電流設(shè)定值。在一實施例中，測量焊接操作期間的焊接電流Ｉ和焊接電極兩端的電阻變化ΔＲ、增加焊接操作數(shù)Ｎ并將其變換成各自的前項成員函數(shù)的相容等級。依此計算構(gòu)成每個控制標(biāo)準(zhǔn)的最合結(jié)果成員函數(shù)的相容等級。據(jù)此通過重心解模糊方法算得一操作值。最后，校正焊接電流的設(shè)定值，并用于下一次的焊接操作。（*該技術(shù)在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種控制電阻焊接的方法。在電阻焊接中，含有一個反饋環(huán)的恒流控制大多被用來保持一恒定的焊接電流通過工件。甚至現(xiàn)在流行的逆變電阻焊機就是這種情況。主要原因是(a)焊接電流是電阻焊接的重要條件之一。(b)通過用一環(huán)形線圈或電流互感器測量焊接電流容易實現(xiàn)反饋環(huán)。對電阻焊接來說，優(yōu)化焊接電流的設(shè)定是很重要的。反復(fù)的電阻焊接操作引起了焊接電極端頭的磨損，擴大了和工件的接觸面積。因此，當(dāng)焊接操作數(shù)增加時，由于采用固定的焊接電流設(shè)定值，一減少的焊接電流密度被施加到工件上。這樣最終導(dǎo)致不滿意的焊接(如焊接區(qū)的分離)。關(guān)于這一點，現(xiàn)有技術(shù)使用了一種升高控制，即每一焊接操作的一個預(yù)定數(shù)(例如1000)升高焊接電流的設(shè)定值。然而，該升高控制是一種每一焊接操作的一個預(yù)定數(shù)逐漸地增加焊接電流的設(shè)定值的粗控方法。它典型地選擇一個大的焊接電流設(shè)定值或升高率以避免分離。然而，一個過大的焊接電流在工件上會產(chǎn)生過度的焦耳熱，這樣該工件就易發(fā)生飛濺。必須將這些飛濺減至最小，這是因為一個相當(dāng)大的飛濺量不僅降低焊接質(zhì)量，而且也損壞焊接電極，并惡化了操作環(huán)境?，F(xiàn)有技術(shù)是取決于本領(lǐng)域的操作者對升高率設(shè)定的經(jīng)驗或者直覺，以致要保持理想的焊接質(zhì)量，沒有高技術(shù)的、能進行適當(dāng)設(shè)定的操作者是困難的。因此，本專利技術(shù)的一個目的是提供一種控制電阻焊接的方法，該方法通過監(jiān)控每一個焊接操作并應(yīng)用該監(jiān)控的結(jié)果推導(dǎo)出下次焊接操作的焊接電流設(shè)定值，這樣能經(jīng)常提供良好焊接質(zhì)量而不依靠本領(lǐng)域操作者技巧。按照本專利技術(shù)的第一種控制電阻焊接的方法包括下述步驟(a)相對于焊接操作情況下焊接電極兩端的電阻變化的相應(yīng)等級，設(shè)置多個前項成員函數(shù)(b)相對于焊接電流設(shè)定值的變化率的相應(yīng)等級，設(shè)置多個與該前項成員函數(shù)對應(yīng)的最后結(jié)果成員函數(shù)(c)檢測焊接操作期間焊接電極兩端的電阻變化，和(d)在檢測電阻變化的基礎(chǔ)上按照前項成員函數(shù)和最后結(jié)果成員函數(shù)來校正下一次焊接操作的焊接電流設(shè)定值。按照本專利技術(shù)的第二種控制電阻焊的方法包括下述步驟(a)相對于焊接操作情況下的焊接電極兩端的電阻變化的相應(yīng)等級，設(shè)置多個第一前項成員函數(shù)，(b)相對于焊接操作情況下的焊接電流變化率的相應(yīng)等級，設(shè)置多個第二前項成員函數(shù)(c)相對于焊接電流設(shè)定值的變化率的相應(yīng)等級，設(shè)置多個與第一和第二前項成員函數(shù)對應(yīng)的最后結(jié)果成員函數(shù)(d)檢測焊接操作期間焊接電極兩端的電阻變化(e)測量焊接操作期間的焊接電流，以及(f)在檢測電阻變化和測量焊接電流的基礎(chǔ)上按照第一和第二前項成員函數(shù)和最后結(jié)果成員函數(shù)來校正下次焊接操作的焊接電流設(shè)定值。按照本專利技術(shù)的第三種控制電阻焊接的方法包括下述步驟(a)相對于焊接電極兩端的電阻變化的相應(yīng)等級，設(shè)置多個第一前項成員函數(shù)(b)相對于涉及焊接電極的多個焊接操作的相應(yīng)等級，設(shè)置多個第二前項成員函數(shù)(c)相對于焊接電流設(shè)定值的變化率的相應(yīng)等級，設(shè)置多個與第一和第二前項成員函數(shù)對應(yīng)的最后結(jié)果成員函數(shù)，(d)檢測焊接操作期間焊接電極兩端電阻的變化(e)計算涉及焊接電極的焊接操作數(shù)，以及(f)在檢測電阻變化和計算焊接操作數(shù)的基礎(chǔ)上按照第一和第二前項成員函數(shù)和最后結(jié)果成員函數(shù)來校正下一次焊接操作的焊接電流設(shè)定值。本專利技術(shù)的控制電阻焊接的第四種方法包括下述步驟(a)相對于焊接操作情況下的焊接電極兩端電阻變化的相應(yīng)等級，設(shè)置多個第一前項成員函數(shù)(b)相對于焊接操作情況下焊接電流的相應(yīng)等級，設(shè)置多個第二前項成員函數(shù)，(c)相對于涉及焊接電極的多個焊接操作的相應(yīng)等級，設(shè)置多個第三前項成員函數(shù)(d)相對于設(shè)定的焊接電流變化率的相應(yīng)等級，設(shè)置多個與第一、第二和第三前項成員函數(shù)對應(yīng)的最后結(jié)果成員函數(shù)(e)檢測焊接操作期間的焊接電極兩端的電阻變化，(f)測量焊接操作期間的焊接電流，(g)計算涉及焊接電極的焊接操作數(shù)，以及(h)在檢測電阻的變化、測量焊接電流和計算焊接操作數(shù)的基礎(chǔ)上按照第一、第二和第三前項成員函數(shù)和最后結(jié)果成員函數(shù)校正下一次焊接操作的設(shè)定焊接電流。本專利技術(shù)的控制電阻焊接的這種方法根據(jù)每次的焊接操作進行模糊推理，并優(yōu)選下一次焊接操作的焊接電流設(shè)定值。對應(yīng)模糊推理的標(biāo)準(zhǔn)前項的輸入變量或監(jiān)控信號在第一種方法中包括焊接電極兩端的電阻變化。在第二種方法中它包括焊接電極兩端電阻的變化和測量的焊接電流。第三種方法監(jiān)控焊接電極兩端的電阻變化和多個焊接操作。第四種方法監(jiān)控焊接電極兩端的電阻變化、測量的焊接電流和多個焊接操作。由模糊推理的標(biāo)準(zhǔn)最后結(jié)果得出的輸出或控制變量包括焊接電流設(shè)定值。本專利技術(shù)方法通過模糊推理(例如最大—最小方法)來確定焊接電流設(shè)定值的變化率。本專利技術(shù)的上述和其它目的及優(yōu)點將從下述的結(jié)合附圖的敘述中變得更加明顯，其中附圖說明圖1是應(yīng)用本專利技術(shù)的一種控制方法的控制和一電阻焊接機的電路框圖，圖2是表明了圖1中各個部分信號的波形圖，圖3是一表明在按照本專利技術(shù)的模糊推理中使用的、根據(jù)焊接電流的相應(yīng)等級來設(shè)置前項成員函數(shù)的實例圖；圖4是一表明在按照本專利技術(shù)的模糊推理中使用的、根據(jù)焊接電極兩端電阻變化的相應(yīng)等級來設(shè)置前項成員函數(shù)的實例圖；圖5是一表明在按照本專利技術(shù)的模糊推理中使用的、根據(jù)焊接操作數(shù)的相應(yīng)等級來設(shè)置前項成員函數(shù)的實例圖；圖6是一表明在按照本專利技術(shù)的模糊推理中使用的、根據(jù)焊接電流設(shè)定值變化率的相應(yīng)等級來設(shè)置最后結(jié)果成員函數(shù)實例圖；圖7是一表明在按照本專利技術(shù)的模糊推理中使用的重心計算的圖；圖8是一表明在按照本專利技術(shù)的模糊推理中設(shè)定的控制標(biāo)準(zhǔn)的表；圖9是一表明按照本專利技術(shù)的控制(CPU)操作的流程圖；圖10是一表明應(yīng)用本專利技術(shù)的控制方法的一種控制和一個逆變電阻焊機的電路圖。參照圖1，這里示出應(yīng)用本專利技術(shù)的控制方法的一種控制和一電阻焊機的電路。圖2示出了圖1中的各個部分的信號波形。圖1中的電阻焊機采用了單相交流電阻焊機的形式。電阻焊機的輸入端10和12接收一具有工業(yè)頻率的交流電壓E(圖2(A))。在焊接作業(yè)期間，該電壓通過一對可控硅14和16施加到焊接變壓器18的初級線圈上。在焊接變壓器18的二次線圈上感應(yīng)的二次電壓通過二次線路和一對焊接電極20和22作用在工件24和26兩端上。結(jié)果，焊接電流I(圖2(B))流過二次線路。在二次線路中配有環(huán)形線圈30，用來檢測焊接電流I。環(huán)形線圈30產(chǎn)生一具有焊接電流I微分波形的信號di。將該環(huán)形線圈信號di輸送到一由積分器組成的波形恢復(fù)線路32上。該波形恢復(fù)線路32輸出一具有焊接電流I波形或瞬時值的焊接電流信號qi(圖2(B))。一模擬—數(shù)字(A/D)變換器34把焊接電流信號qi轉(zhuǎn)換成輸入到中央處理單元(CPU)100的相應(yīng)數(shù)字信號。CPU100通過觸發(fā)線路38來控制可控硅14和26的觸發(fā)角，以便使測量的焊接電流qi與來自設(shè)定裝置36的焊接電流的設(shè)定值IS相匹配。為了實現(xiàn)對觸發(fā)角的控制，電壓過零檢測器41和接通/斷開檢測器40分別將定時信號Tc和TZ(圖2(D))輸送到CPU100上。電壓過零檢測器41檢測電源電壓的過零，這樣產(chǎn)生一極性翻轉(zhuǎn)脈沖形式的觸發(fā)控制定時信號Tc。接通/斷開檢測器40根據(jù)可控硅兩端的電壓隨焊接電流的開始而下降，并隨焊接電流的停止而提高，來檢測每半周的焊接電流的開始和結(jié)束。接通/斷開檢測器40產(chǎn)生一用于脈沖調(diào)制/保持的定時信號TSH(圖2(G))和一用于重新調(diào)整積分器的定時本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種控制電阻焊接的方法，包括下述步驟：相對于焊接操作情況下的焊接電極兩端電阻變化的相應(yīng)等級，設(shè)置多個前項成員函數(shù)；相對于焊接電流設(shè)定值變化率的相應(yīng)等級，設(shè)置多個與所述的前項成員函數(shù)相對應(yīng)的最后結(jié)果成員函數(shù)；檢測焊接操作期間的焊接 電極兩端的電阻變化；和在檢測電阻變化的基礎(chǔ)上按照前項成員函數(shù)和最后結(jié)果成員函數(shù)來校正下一個焊接操作的焊接電流設(shè)定值。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：石川榮，
申請(專利權(quán))人：宮地技術(shù)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]