基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统及方法，涉及焊接技术领域。包括设在焊机副缆上的电流传感器和接在所述焊机输出端的主缆线上端的电压传感器，以及设在所述焊机进气口的压力传感器，所述电流传感器采集所述焊机的工作电流信息，所述电压传感器采集所述焊机的工作电压信息，所述压力传感器采集所述焊机的焊接压力信息，上述各个传感器将采集到的各种信息传输到下位机，所述下位机将接收到信息传输到无线发射模块，所述无线发射模块通过无线信号与上位机进行联系。本发明专利技术可以解决现有技术废品率高，通用性差，用户不能二次开发的问题。

On-line monitoring system and method of welding parameters and quality based on wireless transmission

The invention discloses an on-line monitoring system and method for welding parameters and quality based on wireless transmission, which relates to the field of welding technology. Including a current sensor on the auxiliary cable of the welding machine, a voltage sensor at the end of the main cable at the output end of the welding machine, and a pressure sensor at the air inlet of the welding machine, the current sensor collects the working current information of the welding machine, the voltage sensor collects the working voltage information of the welding machine, and the pressure sensor collects the welding pressure of the welding machine. The sensor transmits the collected information to the lower computer, and the lower computer transmits the received information to the wireless transmitting module, which communicates with the upper computer through the wireless signal. The invention can solve the problems of high rejection rate, poor versatility of the existing technology and users'inability to develop the second time.

【技术实现步骤摘要】
基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统及方法
本专利技术涉及焊接
，尤其是一种用于焊接参数和质量的在线监测系统及方法。
技术介绍
现在很多企业都有焊接生产线，而且生产线的自动化率越来越高，对于这样的生产线，其在对产品的检验都是在整个工序运行完后才能对产品进行检验，由于一般焊接车间的线体节拍相对较快，所以工人在自检时未能及时发现质量问题。从焊接工位到总检工位一般有50～100多个工位，一旦产品出现质量事故有可能都是整批产品都有质量问题。目前已知的生产问题如下：（1）电流、焊接时间不够，焊接电流和焊接时间与要求的不符合，导致焊接质量下降。（2）电缆损坏，电缆线外面包括着一层绝缘橡胶，当损坏时不易判断，只有当全部断开才能察觉，由于损坏的电缆电阻增加，电缆发热加大，能量部分损耗在电缆上，浪费电源，焊点质量下降。（3）气压的不稳定包含两方面：第一，维修在调整气压一般是按照气压表0.5MPa调整，气压表的制造误差以及肉眼观察误差会导致气压的不准确；第二是有时工人会调整气压值而没有使用压力表测量焊接压力导致压力与设定参数不符合。（4）车间工人会焊接试片来验证焊接参数的合理性有时根据试片的焊穿与否让维修调整焊接参数，实际上这里面存在误区：焊接试片与实际车的材材料材质不一致导致焊接问题可能是由于焊接压力变化、电极打磨不规范导致而不是电流引起的、厚度大于1.5mm的材料/高强钢焊接试片撕裂后不易形成熔核。操作方面：（1）漏焊导致强度不够（2）板件搭接离空导致焊穿（3）分流导致虚焊（4）电极打磨不规范导致虚焊或者焊穿（5）焊钳角度不垂直导致焊接不良。如能在焊机上增加焊接参数的监测系统，则可以在生产过程中实现设备的自动检测，减少不良产品的流出。国内常见的形式是自适应焊机自带的联网群控功能，主要还是控制箱输出存储的数据，并且只适用于特定的焊机型号，对于人工焊机或者其他品牌的焊机焊钳是不实用的，并且群控的系统是收费，通常收费也比较昂贵，推广有很多的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统及方法，它可以解决现有技术废品率高，通用性差，用户不能二次开发的问题。为了解决上述问题，本专利技术采用的一个技术方案是：这种基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统，包括设在焊机副缆上的电流传感器和接在所述焊机输出端的主缆线上端的电压传感器，以及设在所述焊机进气口的压力传感器，所述电流传感器采集所述焊机的工作电流信息，所述电压传感器采集所述焊机的工作电压信息，所述压力传感器采集所述焊机的焊接压力信息，上述各个传感器将采集到的各种信息传输到下位机，所述下位机将接收到信息传输到无线发射模块，所述无线发射模块通过无线信号与上位机进行联系。上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述电流传感器为罗氏线圈电流传感器，所述压力传感器为气压传感器。更进一步：所述下位机由单片机和外围电路构成。进一步：所述外围电路包括积分电路、滤波电路、整流电路和放大电路。进一步：所述外围电路还有中断电路。进一步：所述单片机为STM32F103C单片机。进一步：所述单片机的输出端还接有液晶显示模块、报警模块，所述单片机内设有SD存储模块和时钟电路。进一步：所述上位机上位机具有管理窗口，具备监测数据与用户对每把焊枪设定值进行管理的功能，对于管理标准可以由用户自定义设定。为了解决上述问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：这种基于无线传输的焊接参数和质量在线监测方法，下位机判断焊接开始和结束的方法为：焊接开始为所述下位机收到外部的电流启动信号，焊接结束的判断方法为：监测电流信号，当电流小于设定值，持续时间小于设定的脉冲次数和周波数则认为焊接结束。上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述脉冲次数和周波数的计算方法为：根据采样次数除以20毫秒的采样计算得到周波数，若在20周波内又存在焊接电流信号，则判断为焊机的脉冲焊接方式，同时计算每个脉冲的所述焊接电流、焊接电压和压力的有效值，记录脉冲次数K，每个脉冲的周波数M1，每个脉冲间隔时间T1。由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有的有益效果是：由于本专利技术设有电流传感器、电压传感器和压力传感器，所以能随时监测焊机的工作电流、工作电压和工作压力的信息，并将这些信息通过无线发射模块输到上位机，在上位机与设定的数值进行比较，如果某个信息的数值与设定的数值比较后小于设定值，上位机就判定这个焊点不合格，这样就能随时对焊接的过程进行监控，保证了产品的质量。附图说明图1是本专利技术的方框示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详述：实施例1：图1所示的基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统，包括设在焊机1副缆上的电流传感器3和接在焊机1输出端的主缆线上端的电压传感器2，以及设在焊机1进气口的压力传感器4，电流传感器3采集焊机1的工作电流信息，电压传感器2采集焊机1的工作电压信息，压力传感器4采集焊机1的焊接压力信息，上述各个传感器将采集到的各种信息传输到下机，下位机将接收到信息传输到无线发射模块7，无线发射模块7通过无线信号与上位机10进行联系。下位机由单片机6和外围电路5构成。本实施例中，电流传感器3为罗氏线圈电流传感器，压力传感器4为气压传感器。外围电路包括积分电路5-1、第一滤波电路5-2、第一整流电路5-3、第一放大电路5-4、第二滤波电路5-5、第二整流电路5-6、第二放大电路5-7和第三放大电路5-8以及中断电路5-9。单片机6为STM32F103C单片机。单片机1的输出端还接有液晶显示模块8、报警模块9，单片机6内设有SD存储模块和时钟电路。本系统的硬件特征：电流传感器3采用罗氏线圈，安装在焊机1的副缆上，电压传感器2直接接在焊机1的主缆线的上端，隔离后输入处理电路，压力传感器4串联在焊机的进气口，电流传感器3输出的信号首先采用积分电路5-1进行积分处理还原电流的原始波形，然后经过第一滤波电路5-2滤波，去掉高频杂波，经过第一整流电路5-3，第一放大电路5-4对采样信号进行比例放大或者缩小使其满足STM32F103C单片机的3.3V输入电压，量程经过计算后调整放大比例满足设备的设计要求，电流传感器3采集的焊接电流经过与米亚基MM315-B的大电流测试仪进行比较后确定电流传感器3采集的电流值是满足系统的要求的，再确定程序中的放大系数。同时积分电路5-1输出到比较电路5-9，当信号大于阈值电压的时候输出中断信号由中断电路5-10输出中断信号到STM32F103C单片机的中断引脚，STM32F103C单片机启动A/D采集电流信号、电压信号、气压信号，直至STM32F103C单片机判断焊接结束，电压传感器2采集的信号经过经过第二滤波电路5-5滤波，去掉高频杂波，经过第二整流电路5-6，第二放大电路5-7对采样信号进行比例放大或者缩小使其满足STM32F103C单片机的3.3V输入电压，采集的电压值经过标定，确定引脚输入信号电平与输入信号的关系。气压传感器输出的信号经过第三放大电路5-8对采样信号进行比例放大或者缩小使其满足STM32F103C单片机的3.3V输入电压，根据缩放比例计算气压的原始值，气压传感器与米亚基MM-601B压力测试仪对焊钳的输出压力与气压的关系进行比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统，其特征在于：包括设在焊机副缆上的电流传感器和接在所述焊机输出端的主缆线上端的电压传感器，以及设在所述焊机进气口的压力传感器，所述电流传感器采集所述焊机的工作电流信息，所述电压传感器采集所述焊机的工作电压信息，所述压力传感器采集所述焊机的焊接压力信息，上述各个传感器将采集到的各种信息传输到下位机，所述下位机将接收到信息传输到无线发射模块，所述无线发射模块通过无线信号与上位机进行联系。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统，其特征在于：包括设在焊机副缆上的电流传感器和接在所述焊机输出端的主缆线上端的电压传感器，以及设在所述焊机进气口的压力传感器，所述电流传感器采集所述焊机的工作电流信息，所述电压传感器采集所述焊机的工作电压信息，所述压力传感器采集所述焊机的焊接压力信息，上述各个传感器将采集到的各种信息传输到下位机，所述下位机将接收到信息传输到无线发射模块，所述无线发射模块通过无线信号与上位机进行联系。2.根据权利要求1所述的基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统，其特征在于：所述电流传感器为罗氏线圈电流传感器，所述压力传感器为气压传感器。3.根据权利要求1或2所述的基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统，其特征在于：所述下位机由单片机和外围电路构成。4.根据权利要求3所述的基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统，其特征在于：所述外围电路包括积分电路、滤波电路、整流电路和放大电路。5.根据权利要求3所述的基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统，其特征在于：所述外围电路还有中断电路。6.根据权利要求3所述的基于无线传输的焊接参数和质量在线监测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖勇，蔡洪丰，陈文刚，
申请(专利权)人：东风柳州汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45