一种焊机焊点工艺检测监测评判系统的制作方法

本实用新型属于焊机设计及焊接工艺领域，尤其是涉及一种焊机焊点工艺检测监测评判系统。

背景技术：

检测与监测系统技术因其具有较强的开放性、可操作性、时时检测及改善质量等特点被广泛应用于焊接控制领域，鉴于检测与监测多样性，究其不同标准的检测与监测系统变得尤为重要。

当前急需提供一款能够解决焊接生产线上焊机电流、焊点检测与监测系统，来解决焊接现场工艺的完善问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种焊机焊点工艺检测监测评判系统，以解决焊接现场工艺的完善问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种焊机焊点工艺检测监测评判系统，包括MCU微处理器和与其信号连接的电流采集处理电路、供电处理电路、通讯电路、LED显示电路、参数存储电路、LCD参数输入电路，所述电流采集处理电路包括依次信号连接的用于非接触电流采集的罗氏线圈、信号积分处理电路、信号绝对值处理电路、模数转换电路；其中，所述信号积分处理电路通过一级运算放大器实现，所述信号绝对值处理电路通过两级运放实现。

进一步的，所述信号积分处理电路包括运算放大器UA741及其周边电路,运算放大器UA741的两个调零引脚null外接一个可调电阻，输出端连接信号绝对值处理电路，正向输入端接地并通过一电容接-5V电源信号，反向输入端通过一电阻接罗氏线圈输出信号端。

进一步的，所述信号绝对值处理电路包括两级高速运放，一级运放的正向输入端通过一电阻R11接地；反向输入端通过串联的一个电阻R12和二极管D3连接输出端，电阻R12连接二极管D3的阴极，且连接所述信号积分处理电路的输出端，反向输入端通过串联的一电阻R13和一二极管D4接输出端，电阻R13连接二极管D4的阳极，电阻R13通过电阻R14连接二级运放的反向输入端；一级运放输出端通过二极管D3接二级运放的正向输入端，二级运放的反向输入端通过一电阻R15接其输出端，二级运放输出端接所述模数转换电路。

进一步的，所述供电处理电路包括系统工作电源处理电路和电流采集供电电路，所述系统工作电源处理电路包括第一电压转换器、第二电压转换器，所述第一电压转换器的输出端连接第二电压转换器的输入端，所述第一电压转换器用于将外部电压输入DC12V转为DC5V，所述第二电压转换器和隔离型电压转换器用于将DC5V电压转为DC3.3V；所述电流采集供电电路包括第三电压转换器和隔离型电压转换器，用于将DC5V电压转为DC-5V供电流采集处理电路使用。

进一步的，所述通讯电路为CAN接口电路，所述参数存储电路为EEPROM存储器。

进一步的，还包括与MCU微处理器信号连接的系统工作状态指示电路。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)做到了焊接现场焊机的焊点工艺检测、监测系统以至完善焊接质量工作；

(2)焊机电流检测到电流经过系统处理后时时LED显示与监测报警提示，数据存储查询功能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为该系统所述焊机电流检测监测系统的原理框图；

图2为该系统实施例所述第一电压转换器的电路原理图；

图3为该系统实施例所述第二电压转换器的电路原理图；

图4为该系统实施例所述第三电压转换器的电路原理图；

图5为该系统实施例所述信号积分处理电路原理图；

图6为该系统实施例所述信号绝对值处理电路原理图；

图7为该系统实施例所述模数转换电路原理图；

图8为该系统实施例所述LED显示电路原理图；

图9为该系统实施例所述LCD参数输入电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种焊机焊点工艺检测监测评判系统，如图1所示，包括MCU微处理器和与其信号连接的电流采集处理电路、供电处理电路、通讯电路、LED显示电路、参数存储电路、LCD参数输入电路、系统工作状态指示电路，

所述电流采集处理电路包括依次信号连接的用于非接触电流采集的罗氏线圈、信号积分处理电路、信号绝对值处理电路、模数转换电路等；

如图5所示，所述信号积分处理电路包括运算放大器UA741及其周边电路,运算放大器UA741的两个调零引脚null外接一个可调电阻，输出端连接信号绝对值处理电路，正向输入端接地并通过一电容接-5V电源信号，反向输入端通过一电阻接罗氏线圈输出信号端；

如图6所示，所述信号绝对值处理电路包括两级高速运放，一级运放的正向输入端通过一电阻R11接地；反向输入端通过串联的一个电阻R12和二极管D3连接输出端，电阻R12连接二极管D3的阴极，且连接所述信号积分处理电路的输出端，反向输入端通过串联的一电阻R13和一二极管D4接输出端，电阻R13连接二极管D4的阳极，电阻R13通过电阻R14连接二级运放的反向输入端；一级运放输出端通过二极管D3接二级运放的正向输入端，二级运放的反向输入端通过一电阻R15接其输出端，二级运放输出端接所述模数转换电路。本实施例的两级运放均采用TL084D实现。

如图7所示，所述模数转换电路采用TLC2543，TLC2543是11通道12位串行A/D转换器。

所述供电处理电路包括系统工作电源处理电路和电流采集供电电路，

如图2至4所示，所述系统工作电源处理电路包括第一电压转换器、第二电压转换器，所述第一电压转换器的输出端连接第二电压转换器和通讯电源电路的输入端，所述第一电压转换器用于将外部电压输入DC12V转为DC5V，所述第二电压转换器和隔离型电压转换器用于将DC5V电压转为DC3.3V；所述电流采集供电电路包括第三电压转换器和隔离型电压转换器，用于将DC5V电压转为DC-5V供电流采集处理电路使用；

所述MCU微处理器选用的是带有SPI、CAN控制器的ARM Cortex-M4核STM32F407VCT6芯片。本实施例选择STM32F4xx系列处理器，能提供功能强大的硬件调试接口—JTAG调试接口和串行接口,极大方便该产品的设计,缩短了产品的开发周期。不仅如此STM32F4xx处理器内嵌的闪存存储器允许在电路编程(In2Circuit Pro2gramming，ICP)和在应用中编程(In2Application Program2ming,IAP)。利用在应用中编程,仅需通过一根串口线就可以完成产品固件的更新。

所述STM32F407VCT6芯片有五对电源VDD_1(VSS_1)～VDD_5(VSS_5)，均需要0.1uF的电容把交流噪声旁路到地，起稳定电压作用。在VDD_3与VSS_3之间还需要一个值为4.7uF的电容来调理电压，在PCB板上需要把电容放置在芯片电源引脚尽可能近的地方，这样效果更好一些。

如图8所示，所述LED显示电路采用BC7281B芯片，可以同时驱动多达16位数码管显示，具有寄存器保护模式和很强抗干扰。断寻址功能便于控制独立LED。通过两线I2C模式与MCU通讯接口连接，用于采集信号经过处理后的结果显示。

如图9所示，所述LCD参数输入电路采用自带汉字库的LCD屏，用于人际交互系统所需参数输入，存储在EEPROM存储器中。

所述通讯电路为CAN接口电路。

所述参数存储电路主要包括EEPROM存储器，本实施例采用的是FUJITSU的MB85RS1MT铁电存储器(Memory FRAM)，MB85RS1MT的存储容量为1M(128K×8)Bit，通过SPI接口与MCU微处理器的STM32F407VGT6芯片进行数据传输，操作速率最高可达到30MHz。

还包括与MCU微处理器信号连接的系统工作状态指示电路，用于显示在数据传输过程中的警告，出错信息。

本实施例基于ARM Cortex-M4核的焊机电流检测监测评判系统既可以很好完成焊机每次焊点的电流采集，焊接时间测量工作，还可以作为焊点数判断，还具有数据存储，故障保存功能；并且可以显示采集的到的焊接工作电流数值、时间，焊点数等参数，通过LED数码管显示，并根据预设的参数做到报警提示输出。可以时时检测、监测焊机工作状态是否达到预期效果来提高焊点质量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。