專利名稱：焊接參數(shù)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接工藝參數(shù)選擇方法，更具體地是指焊接參數(shù)記錄儀。它是通用各種焊接現(xiàn)場的焊接參數(shù)記錄儀，其包括傳感器測試模塊、下位機數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、無線通訊模塊、上位機數(shù)據(jù)記錄分析顯示模塊。從傳感器測試模塊、下位機數(shù)據(jù)采集模塊中得到焊接整個過程中實時的電流、電壓、氣體流量、溫度、焊接速度、送料 (絲)速度等焊接參數(shù)及工件號、操作者、焊道、焊層等信息，通過微處理器進行處理，再通過人機界面將各參數(shù)顯示出來，然后通過無線模塊傳到上位機，由上位機軟件進行記錄監(jiān)測；全部記錄可查詢并生成word或exal形式的報告，且可通過下載設(shè)備將已記錄的信息作進一步的保存與管理。并可對焊接過程進行實時監(jiān)控，設(shè)置報警極限，如果超限則向管理人員報警。本發(fā)明具有傳感器根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用有較大靈活性；功耗低；采用無線通信， 信息傳輸方便；不受焊機品牌型號限制，應(yīng)用范圍廣等特點。
二
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)中，焊接是重要的工藝方法之一，焊接工藝參數(shù)選擇的是否合理，將直接決定著焊接質(zhì)量。目前我國焊接行業(yè)對焊接過程的監(jiān)測和焊接工藝的評定手段落后，現(xiàn)有的參數(shù)記錄儀只能檢測焊接電壓，焊接電流，焊接速度，送料速度基本參數(shù)，并以數(shù)碼顯示出其平均值；甚至有時檢測基本是靠檢查人員用眼讀表得到數(shù)據(jù)，讀得的數(shù)據(jù)誤差較大；同時現(xiàn)有的參數(shù)記錄儀受焊機品牌型號限制，應(yīng)用范圍小；因此本發(fā)明的目的設(shè)計一種不但可以顯示焊接參數(shù)平均值，而且可顯示波形的多功能焊接參數(shù)記錄儀有重要的實際工程意義。
三

發(fā)明內(nèi)容
為了達到上述目的，本發(fā)明的硬件包括傳感器檢測模塊、下位機數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、無線通訊模塊、上位機數(shù)據(jù)記錄分析顯示模塊。從傳感器檢測模塊、 下位機數(shù)據(jù)采集模塊中得到焊接整個過程中實時的電流、電壓、氣體流量、溫度、焊接速度、 送料(絲)速度等焊接參數(shù)及工件號、操作者、焊道、焊層等信息，通過微處理器進行處理， 再通過人機界面將各參數(shù)顯示出來，然后通過無線模塊傳到上位機，由上位機軟件進行記錄監(jiān)測；全部記錄可查詢并生成word或exal形式的報告，并且可通過下載設(shè)備將已記錄的信息作進一步的保存與管理。也可對焊接過程進行實時監(jiān)控，設(shè)置報警極限，如果超限則向管理人員報警。由此可見本發(fā)明適用于焊接行業(yè)對焊接過程中的工件溫度、焊接速度、焊接電流、焊接電壓、氣體流量和送料(絲)速度等參數(shù)進行記錄。通過無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備把參數(shù)發(fā)送到管理辦公室，再由計算機上的參數(shù)記錄處理軟件對參數(shù)及其實時波形進行記錄、回放、分析、對比、統(tǒng)計、打印輸出等操作，當(dāng)參數(shù)超過預(yù)設(shè)的范圍時向管理人員報警。
四


圖1為本發(fā)明方塊2為PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊連接傳感器接線3為傳感器接線圖在圖中2、3、4、5分別為氣體流量計、送料(絲)速度碼盤、焊接速度碼盤和紅外溫度傳感器接線4為電流電壓傳感器5為PLC與顯示屏，無線模塊，計算機通訊接線6為PLC與人機界面模塊、計算機通訊接線7為本發(fā)明上位機軟件效果8為在線監(jiān)測波形上位機軟件效果9為記錄回放功能上位機軟件效果10為自動生成word報告上位機軟件效果11為自動生成exal報告上位機軟件效果12為記錄回放查看歷史焊接參數(shù)上位機軟件效果13為焊接過程分析上位機軟件效果14為工藝對比分析上位機軟件效果15為統(tǒng)計分析上位機軟件效果圖
五
具體實施例方式參考附圖1，本發(fā)明的硬件包括傳感器檢測模塊、下位機數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、無線通訊模塊、上位機數(shù)據(jù)記錄分析顯示模塊等組成，所述的傳感器檢測模塊包括霍爾電流傳感器，它是一種非接觸式，通過感應(yīng)接收電流信號，在本發(fā)明中采用型號為CS1000EK2 ；霍爾電壓傳感器，采用隔離式，接收電壓信號，在本發(fā)明中采用型號為VSM025A ；速度傳感器，是一種光電碼盤式，接收旋轉(zhuǎn)信號，在本發(fā)明中采用型號為R38S-6EMC500BM ；智能紅外溫度傳感器測溫范圍0-500度；智能氣體流量傳感器，在本發(fā)明中采用型號為M F4008-40-R-CV-A.所述的下位機數(shù)據(jù)采集模塊采用PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊，型號為Kzd-200，所述的數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊；采用POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊，型號為 POP-HMI,所述的無線通訊模塊；采用EWRF3022UAH所述的報警器采用有源蜂鳴器，附圖3表述了氣體流量計傳感器、送料(絲)速度碼盤傳感器、焊接速度碼盤傳感器和紅外溫度傳感器接線圖，參考附圖3的2，氣體流量計傳感器1腳接+12V電源、4腳為傳感器訊號輸出、5腳接GND ；圖3的3送料(絲)速度碼盤傳感器和圖3的4焊接速度碼盤傳感器，1腳接+24V電源，2腳接GND，3、4腳為傳感器訊號輸出；圖3的5紅外溫度傳感器2腳接+24V電源4腳為傳感器輸出訊號經(jīng)電阻R = 250歐姆后接GND，訊號在電阻上方接出；參考附圖4 電流電壓傳感器并接在一起，焊機焊頭導(dǎo)線穿過電流傳感器感應(yīng)線圈中心，并在焊頭導(dǎo)線并聯(lián)取出一組電壓接到VSM025A模塊的V+、V-端，兩個傳感器模塊的供電電源+12V、_12V并接在一起電流傳感器輸出訊號為電流訊號，電壓傳感器輸出訊號端并接一電阻R = 120歐姆后接GND，參考附圖5中的1為電流電壓傳感器并接在一起接線圖，圖中1腳接+12V電源，2腳接-12V電源，5腳接GND，3、4腳為電流傳感器輸出訊號和電壓傳感器輸出訊號，參考附圖2 各傳感器模塊和采用PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊接線圖，所用插頭、插座均為RS232，參考附圖5 =PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊與POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、無線通訊模塊 EWRF3022UAH和計算機之間的連接方式，PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊即Kzd-200模塊，輸出接口為RS232插座POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊，輸入接口為RS232插座，輸出接口為RS485插頭，Kzd-200和POP之間的連接電纜兩頭均為RS232插頭；無線通訊模塊EWRF3022UAH(發(fā)射模塊)與POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊之間的連接電纜為RS485接口 ；無線通訊模塊 EWRF3022UAH(接收模塊)與計算機之間的連接電纜為RS485接口，計算機為RS485插頭；參考附圖6 =PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊與POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、計算機之間的連接方式，PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊即Kzd-200模塊，輸出接口為RS232插座POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊，輸入接口為RS232插座，輸出接口為RS485插頭，Kzd-200和POP之間的連接電纜兩頭均為RS232插頭；POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊與計算機之間的連接電纜為RS485接口，兩頭均為RS485插座，計算機為RS485插頭；所述的上位機數(shù)據(jù)記錄分析模塊包括計算機及監(jiān)測記錄波形顯示的軟件；軟件有Iabview編寫；局域網(wǎng)、服務(wù)器；上、下位機間(有線或無線)通訊。參考附圖7 15是本發(fā)明實施例效果圖；附圖7顯示了焊接參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，可以對焊接過程中的工件溫度、焊接速度、焊接電流、焊接電壓、氣體流量和送料(絲)速度、焊接工件編號、焊接時間、操作者等參數(shù)進行全記錄，測得的數(shù)據(jù)為平均值；附圖8顯示了焊接參數(shù)在線監(jiān)測，對焊接過程中的工件溫度、焊接速度、焊接電流、焊接電壓、氣體流量和送料(絲)速度、焊接工件編號、焊接時間、操作者等參數(shù)進行在線監(jiān)測，測得的數(shù)據(jù)為瞬時值；附圖9顯示了記錄回放；附圖10顯示了自動生成word報告；附圖11顯示了自動生成exal報告，焊接參數(shù)記錄數(shù)據(jù)；附圖12顯示了記錄回放查看歷史焊接參數(shù)；附圖13顯示了焊接過程分析；附圖14顯示了工藝對比分析；附圖15顯示了統(tǒng)計分析由此可見本發(fā)明適用于焊接行業(yè)對焊接過程中的工件溫度、焊接速度、焊接電流、焊接電壓、氣體流量和送料(絲)速度等參數(shù)進行記錄。通過無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備把參數(shù)發(fā)送到管理辦公室，再由計算機上的參數(shù)記錄處理軟件對參數(shù)及其實時波形進行記錄、回放、分析、對比、統(tǒng)計、打印輸出等操作，當(dāng)參數(shù)超過預(yù)設(shè)的范圍時向管理人員報警，具有傳感器選用有較大靈活性；低功耗，抗干擾能力強；采用無線通訊，信息傳輸方便；不受所用焊機品牌型號的制約，應(yīng)用范圍廣等特點。
權(quán)利要求
1.一種焊接參數(shù)記錄儀，包括傳感器測試模塊、下位機數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、無線通訊模塊、上位機數(shù)據(jù)記錄分析顯示模塊，其特征在于傳感器測試模塊、下位機數(shù)據(jù)采集模塊中得到焊接整個過程中實時的電流、電壓、氣體流量、溫度、焊接速度、送料 (絲)速度等焊接參數(shù)及工件號、操作者、焊道、焊層等信息，通過微處理器進行處理，再通過人機界面將各參數(shù)顯示出來，然后通過無線模塊傳到上位機，由上位機軟件進行記錄監(jiān)測；全部記錄可查詢并生成word或exal形式的報告。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于所述的傳感器檢測模塊 包括霍爾電流傳感器，霍爾電壓傳感器，速度傳感器，智能紅外溫度傳感器，智能氣體流量傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于所述的下位機數(shù)據(jù)采集模塊采用PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于所述的數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊；采用POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于所述的上位機數(shù)據(jù)記錄分析模塊，包括計算機及監(jiān)測記錄波形顯示的軟件；軟件有Iabview編寫；局域網(wǎng)、服務(wù)器； 上、下位機間(有線或無線)通訊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于可通過下載設(shè)備將已記錄的信息作進一步的保存與管理。并可對焊接過程進行實時監(jiān)控，設(shè)置報警極限，如果超限則向管理人員報警。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于所述的報警器采用有源蜂鳴器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于所述的傳感器檢測模塊， 霍爾電流傳感器，采用型號為CS1000EK2 ；霍爾電壓傳感器，采用型號為VSM025A ；速度傳感器，采用型為R38S-6EMC500BM ；智能紅外溫度傳感器測溫范圍0-500度；智能氣體流量傳感器，采用型號為MF4008-40-R-CV-A。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于所述的PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊與POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、無線通訊模塊EWRF3022UAH和計算機之間的連接方式，PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊即Kzd-200模塊，輸出接口為RS232插座；POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊，輸入接口為RS232插座，輸出接口為RS485插頭，Kzd-200和POP之間的連接電纜兩頭均為RS232插頭；無線通訊模塊EWRF3022UAH (發(fā)射模塊)與POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊之間的連接電纜為RS485接口 ；無線通訊模塊EWRF3022UAH(接收模塊)與計算機之間的連接電纜為RS485接口，計算機為RS485插頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接參數(shù)記錄儀，其特征在于所述的PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊與POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、計算機之間的連接方式，PLC智能數(shù)據(jù)采集模塊即 Kzd-200模塊，輸出接口為RS232插座；POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊，輸入接口為RS232插座，輸出接口為RS485插頭，Kzd-200和POP之間的連接電纜兩頭均為RS232插頭；POP數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊與計算機之間的連接電纜為RS485接口，兩頭均為RS485插座，計算機為 RS485插頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焊接是工藝參數(shù)選擇方法，更具體地是指焊接參數(shù)記錄儀，它包括傳感器測試模塊、下位機數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示人機界面模塊、無線通訊模塊、上位機數(shù)據(jù)記錄分析顯示模塊。從傳感器測試模塊、下位機數(shù)據(jù)采集模塊中得到焊接整個過程中實時的電流、電壓、氣體流量、溫度、焊接速度、送料(絲)速度等焊接參數(shù)，通過無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備把參數(shù)發(fā)送到管理辦公室，再由計算機上的參數(shù)記錄處理軟件對參數(shù)及其實時波形進行記錄、回放、分析、對比、統(tǒng)計、打印輸出等操作，具有低功耗、抗干擾能力強、信息傳輸方便、不受所用焊機品牌型號的制約、應(yīng)用范圍廣等特點。
文檔編號G05B19/418GK102467115SQ20101053724
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者倪耀, 季佳明, 徐鳴 申請人:上海恒漢焊接自動化科技有限公司, 上海恒通電焊機有限公司