一种机器人弧焊过程实时监控方法与实时监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人弧焊过程实时监控方法与实时监控系统。所述方法包括以下步骤：采用有源霍尔效应电流传感器、分压式电压互感器分别收集机器人弧焊过程中的电流信号、电压信号；收集电流信号和电压信号并分别完成电流信号和电压信号的放大、滤波和阻抗匹配以转换为对应的弱电信号；实时收集电流弱电信号、电压弱电信号并分别通过各自的DMA通道，经A/D转换，对应转变成电流数字信号和电压数字信号；对两个数字信号进行实时统计处理，输出实时电流和电压数值，分析结果并生成报表。本发明专利技术能够实现弧焊过程实时监测，控制焊接质量。本发明专利技术还公开了采用所述方法的机器人弧焊过程实时监控系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实时监控方法及采用所述实时监控方法的实时监控系统，尤其涉及一种机器人弧焊过程实时监控方法及采用所述机器人弧焊过程实时监控方法的机器人弧焊过程实时监控系统。
技术介绍
机器人弧焊工艺在建筑、造船、车辆等领域有着广泛的应用，但是由于焊接过程中存在焊接变形、装配间隙、电弧变化等众多随机干扰因素，为保证焊接质量有必要开发一种实时监控系统在线监控焊接过程，使操作人员或机器人能够实时获取焊接过程条件改变，并及时调整焊接参数以适应新的焊接环境。
技术实现思路
为了解决以上不足，本专利技术提出一种机器人弧焊过程实时监控方法及采用所述机器人弧焊过程实时监控方法的机器人弧焊过程实时监控系统，其能够实现弧焊过程实时监测，控制焊接质量。本专利技术的解决方案是：一种机器人弧焊过程实时监控方法，其包括以下步骤：采用有源霍尔效应电流传感器收集机器人弧焊过程中的电流信号；采用分压式电压互感器收集机器人弧焊过程中的电压信号；收集电流传感器传递的电流信号和电压互感器传递的电压信号，并分别完成电流信号和电压信号的放大、滤波和阻抗匹配以转换为对应的弱电信号；实时收集电流弱电信号、电压弱电信号并分别通过各自的DMA通道，经A/D转换，对应转变成电流数字信号和电压数字信号；对电流数字信号和电压数字信号进行实时统计处理，输出实时电流和电压数值，分析结果并生成报表。作为上述方案的进一步改进，所述机器人弧焊过程实时监控方法还包括以下步骤：采用无线终端设备读取电流数字信号和电压数字信号；采用无线网络适配器接收来自无线终端设备的数据信息。作为上述方案的进一步改进，采用直接访问内存的数据传输方式实时接收电流弱电信号、电压弱电信号。本专利技术还提供一种机器人弧焊过程实时监控系统，其包括电流信号收集设备、电压信号收集设备、信号调理单元、数据采集卡、PC机；所述电流信号收集设备采用有源霍尔效应电流传感器收集机器人弧焊过程中的电流信号；所述电压信号收集设备采用分压式电压互感器收集机器人弧焊过程中的电压信号；所述信号调理单元收集电流传感器传递的电流信号和电压互感器传递的电压信号，并分别完成电流信号和电压信号的放大、滤波和阻抗匹配以转换为对应的弱电信号；所述数据采集卡实时收集电流弱电信号、电压弱电信号且分别通过各自的DMA通道，经A/D转换，对应转变成电流数字信号和电压数字信号；所述PC机对电流数字信号和电压数字信号进行实时统计处理，输出实时电流和电压数值，分析结果并生成报表。作为上述方案的进一步改进，所述机器人弧焊过程实时监控系统还包括无线终端设备、无线网络适配器；所述无线终端设备读取电流数字信号和电压数字信号；所述无线网络适配器接收来自无线终端设备的数据信息，并传递给PC机。进一步地，所述无线终端设备通过所述数据采集卡的PCI接口读取电流数字信号和电压数字信号，并采用无线的方式发送给所述无线网络适配器。作为上述方案的进一步改进，所述电流信号收集设备、所述电压信号收集设备均通过电缆与所述信号调理单元电性连接。作为上述方案的进一步改进，所述信号调理单元通过电缆收集电流传感器传递的电流信号和电压互感器传递的电压信号。作为上述方案的进一步改进，所述数据采集卡采用直接访问内存的数据传输方式实时接收电流弱电信号、电压弱电信号。作为上述方案的进一步改进，所述数据采集卡采用PCI-6013系列芯片。本专利技术和现有焊接技术相比，具有以下优点：1)通过收集弧焊过程中电流、电压的变化，实时监测弧焊过程中关键工艺参数，确保焊接质量；2)本专利技术采用无线数据传输，不需要布线，降低施工难度，减少焊接车间的电缆和电线得数量；3)本专利技术改善了焊接工艺人员的工作环境，实现焊接过程的数字化及信息化，推进焊接装备及工艺的智能化。附图说明图1是本专利技术机器人弧焊过程实时监控方法的方法流程图。图2是本专利技术机器人弧焊过程实时监控系统的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1及图2，其中图1是机器人8弧焊过程实时监控方法的流程图，图2是采用所述机器人8弧焊过程实时监控方法的机器人弧焊过程实时监控系统的框图。机器人8弧焊过程实时监控系统包括电流信号收集设备1、电压信号收集设备2、信号调理单元3、数据采集卡4、无线终端设备5、无线网络适配器6、PC机7。电流信号收集设备1采用有源霍尔效应电流传感器，收集机器人8弧焊过程中的电流信号，可通过电缆与信号调理单元3连接。电压信号收集设备2采用分压式电压互感器，收集机器人8弧焊过程中的电压信号，可通过电缆与信号调理单元3连接。信号调理单元3采用信号调理板通过电缆收集电流传感器和电压互感器传递的信号(即电流传感器传递的电流信号和电压互感器传递的电压信号)，并完成电流和电压信号的放大、滤波和阻抗匹配，将电流和电压信号转换为数据采集卡4能够接受的弱电信号。数据采集卡4通过电缆和信号调理板建立通讯，采用直接访问内存的数据传输方式，实时收集的电压和电流信息分别通过各自的DMA(directmemoryaccess)通道，经A/D转换，转变成数字信号。数据采集卡4可采用PCI-6013系列芯片，完成数据的采集和转换。无线终端设备5通过数据采集卡4的PCI接口读取电流和电压信号，并采用无线的方式发送给无线网络适配器6。无线网络适配器6接收来自无线终端设备5的数据信息，并传递给PC机7。PC机7利用数据处理软件对采样信号进行实时统计处理，输出实时电流和电压数值，分析结果并生成报表。本专利技术提供的机器人8弧焊过程实时监控方法，属于焊接技术信息化领域。机器人8弧焊过程实时监控方法包括以下步骤。步骤S1，采用有源霍尔效应电流传感器收集机器人8弧焊过程中的电流信号。此步骤由电流信号收集设备1执行。步骤S2，采用分压式电压互感器收集机器人8弧焊过程中的电压信号。此步骤由电压信号收集设备2执行。步骤S3，收集电流传感器传递的电流信号和电压互感器传递的电压信号，并分别完成电流信号和电压信号的放大、滤波和阻抗匹配以转换为对应的弱电信号。此步骤由信号调理单元3执行。步骤S4，实时收集电流弱电信号、电压弱电信号并分别通过各自的DMA通道，经A/D转换，对应转变成电流数字信号和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人弧焊过程实时监控方法，其特征在于：其包括以下步骤：采用有源霍尔效应电流传感器收集机器人弧焊过程中的电流信号；采用分压式电压互感器收集机器人弧焊过程中的电压信号；收集电流传感器传递的电流信号和电压互感器传递的电压信号，并分别完成电流信号和电压信号的放大、滤波和阻抗匹配以转换为对应的弱电信号；实时收集电流弱电信号、电压弱电信号并分别通过各自的DMA通道，经A/D转换，对应转变成电流数字信号和电压数字信号；对电流数字信号和电压数字信号进行实时统计处理，输出实时电流和电压数值，分析结果并生成报表。

【技术特征摘要】
1.一种机器人弧焊过程实时监控方法，其特征在于：其包括以下步骤：
采用有源霍尔效应电流传感器收集机器人弧焊过程中的电流信号；
采用分压式电压互感器收集机器人弧焊过程中的电压信号；
收集电流传感器传递的电流信号和电压互感器传递的电压信号，并分别完
成电流信号和电压信号的放大、滤波和阻抗匹配以转换为对应的弱电信号；
实时收集电流弱电信号、电压弱电信号并分别通过各自的DMA通道，经
A/D转换，对应转变成电流数字信号和电压数字信号；
对电流数字信号和电压数字信号进行实时统计处理，输出实时电流和电压
数值，分析结果并生成报表。
2.根据权利要求1所述的机器人弧焊过程实时监控方法，其特征在于：所
述机器人弧焊过程实时监控方法还包括以下步骤：采用无线终端设备读取电流
数字信号和电压数字信号；采用无线网络适配器接收来自无线终端设备的数据
信息。
3.根据权利要求1所述的机器人弧焊过程实时监控方法，其特征在于：采
用直接访问内存的数据传输方式实时接收电流弱电信号、电压弱电信号。
4.一种机器人弧焊过程实时监控系统，其特征在于：其包括电流信号收集
设备、电压信号收集设备、信号调理单元、数据采集卡、PC机；所述电流信号
收集设备采用有源霍尔效应电流传感器收集机器人弧焊过程中的电流信号；所
述电压信号收集设备采用分压式电压互感器收集机器人弧焊过程中的电压信号；
所述信号调理单元收集电流传感器传递的电流信号和电压互感器传递的电压信
号，并分别完成电流信号和电压信号的放大、滤波和阻抗匹配以转换为...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾兆菊，张晓昀，张驰，李敏，王传伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34