[发明专利]焊接过程质量监测及控制终端及焊接监测系统

说明书

本发明公开了一种焊接过程质量监测及控制终端及焊接监测系统。终端包括：采样单元、总线单元、处理单元、显示单元、I/O执行单元、通讯单元和存储单元；总线单元、显示单元、I/O执行单元、通讯单元和存储单元分别与处理单元连接，采样单元与总线单元连接；采样单元对外提供多种传感器的接口，用于与监测焊机的多个传感器连接并实时采集焊接过程的焊接参数；总线单元用于将采用单元采集的焊接参数传输给处理单元；处理单元用于根据焊接参数判断是否有焊接质量问题，并根据焊接质量判断结果向焊接发出焊接动作的控制指令。实现提高焊接过程数据的传输及处理速度，并能够使焊接工位现场的操作人员及时发现焊接质量问题。

技术领域

本发明涉及焊接过程质量监测技术领域，更具体地，涉及一种焊接过程质量监测及控制终端及焊接监测系统。

背景技术

通过对焊接过程数据实时采集，可以用于对焊接过程质量进行实时判断。目前已有的焊接数据采集终端设备只能对焊接过程的参数进行采集，采集后的数据传输给上位机系统，由上位机系统对焊接数据进行处理。

现有的数据采集终端+上位机的焊接过程质量监测方法，会存在以下问题：

1)焊接数据分析需要基于高频数据，数据频率需要高达10kHz，采集终端和上位机通过通讯线传输，数据传输的速度难以满足实时性的要求；

2)上位机一般装在控制室，焊接工位上的操作人员看不到上位机专家系统处理结果，难以实现实时在线监测；

3)焊接现场环境恶劣，电焊机对电源线上的传导干扰比较大，普通的PC机在强干扰环境下工作容易受到干扰、工作不稳定，而且现场安装不方便；

4)焊接现场采集的数据比较多，有些焊接场合需要接入不同硬件接口的传感器和变送器，上位机无法直接和这些传感器及变送器连接。

发明内容

本发明的目的是提出一种焊接过程质量监测及控制终端及焊接监测系统，实现提高焊接过程数据的传输及处理速度，并能够使焊接工位现场的操作人员及时发现焊接质量问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种焊接过程质量监测及控制终端，应用于焊接工位现场，所述终端包括：采样单元、总线单元、处理单元、显示单元、I/O执行单元、通讯单元和存储单元；

所述总线单元、所述显示单元、所述I/O执行单元、所述通讯单元和所述存储单元分别与所述处理单元连接，所述采样单元与所述总线单元连接；

所述采样单元对外提供多种传感器的接口，用于与监测焊机的多个传感器连接并实时采集焊接过程的焊接参数,所述采样单元的采集频率为0-10kHz；

所述总线单元用于将所述采用单元采集的所述焊接参数传输给所述处理单元；

所述处理单元用于根据所述焊接参数判断是否有焊接质量问题，并根据焊接质量判断结果向焊接发出焊接动作的控制指令，同时对所述焊接参数进行非实时的统计和分析并将原始采样的焊接参数和统计及分析数据进行存储；

所述显示单元用于实时显示所述焊接质量判断结果，并显示所述统计及分析数据；

所述I/O执行单元用于以I/O形式执行所述处理单元发出的所述控制指令，以对所述焊机的焊接动作进行控制；

所述通讯单元用于提供与所述焊机及上位机的通讯接口，以将所述处理单元发出的所述控制指令发送给所述焊机，或将所述焊接过程质量监测及控制终端的状态上传给所述上位机。

可选地，所述采样单元包括AD转换器和MCU协处理器，所述AD转换器用于将所述传感器上传的模拟信号转换为数字信号，所述MCU协处理器用于对传感器采集的焊接参数进行预处理。

可选地，所述总线单元包括LVDS串行板级互联总线。

可选地，所述处理单元包括MCU处理器。