电阻点焊是汽车制造过程中的一种重要焊接手段,是汽车车身结构焊接的主要方法,其焊点质量直接影响汽车的车身结构、安全性及其汽车的使用寿命,所以对焊点质量的检测就变得尤为重要。目前大多数汽车生产厂家对汽车焊点质量的检测手段主要是通过抽样进行破坏性和非破坏性检测,检测效率低,不能全面了解汽车焊点质量情况。所以研制一套汽车焊点质量实时监测系统对汽车生产极其重要,不仅能够保证汽车质量,而且能提高生产效率。针对传统电阻点焊的焊点质量检测方式单一、实时性较差和无远程化监测等缺点,提出了基于焊点总热量值检测与焊点功率波形质量检测相融合的实时检测方法,并基于该方法,实现了汽车白车身焊点质量检测。系统首先运用罗氏线圈和直接测量的方法分别对焊接过程中焊接电流与电压进行检测,然后通过高速A/D进行采样,采样后的数据送入FPGA进行预处理,处理后的数据通过数据总线送入DSP。DSP根据实时采样的电流值和电压值计算焊点的实时功率,累加积分计算出焊点的总热量值。同时运用最小二乘拟合算法计算实时功率波形相对于标准焊点功率波形的失真度值。通过两种方法对焊点质量作出判断,将判断结果和采样数据通过无线上传到电脑进行显示和存储。首先,电阻点焊是通过对焊接部位进行电极加压传导电流使部件熔化,待冷却后形成焊点,是一个热量累积再冷却的过程。所以对焊接过程中的电阻点焊的电气化参数进行采集,可以得到实时焊接过程的功率波形曲线,累计积分可计算出焊点的总热量值,但是总热量值不能全面反映焊点质量。我们发现,功率曲线可以很好反映出焊点的热能量累加过程。因此建立合格焊点功率波形标准库,通过被检查的焊点功率波形相对于标准库中合格焊点功率波形失真度值,并结合检测的焊点总热量值,就可以更全面地进行焊点质量判断。在对焊点功率波形进行研究分析时,发现焊点功率波形是任意波形,且为非周期性信号,所以不能直接采用传统失真度检测方法,为此,我们对传统失真度、任意周期波形失真度进行了研究与分析,在比较分析FFT法、内积法和最小二乘拟合法的基础上,提出了运用最小二乘拟合法对焊点功率波形质量进行检测,并基于MATLAB进行了仿真。其次,在仿真分析基础上,我们设计了基于FPGA和DSP的硬件系统。系统主要包括信号调理模块、高速A/D与FPGA接口模块、FPGA与DSP接口模块以及无线传输模块。系统相应的软件部分主要包括FPGA中预处理程序、DSP中数据传输与处理程序以及上位机程序三部分。最后,通过设计制作的样机在实验室测试和现场实测,测试结果与仿真数据基本一致。系统通过采集焊接电流和电压,实现了焊点总热量值与功率波形质量两种检测相融合的焊点质量检测与判断。检测过程中的电气化参数和检测结果也都实现了远程存储与显示。