专利名称：焊接参数记录仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接工艺参数选择方法，更具体地是指焊接参数记录仪。它是通用各种焊接现场的焊接参数记录仪，其包括传感器测试模块、下位机数据采集模块、数据显示人机界面模块、无线通讯模块、上位机数据记录分析显示模块。从传感器测试模块、下位机数据采集模块中得到焊接整个过程中实时的电流、电压、气体流量、温度、焊接速度、送料 (丝)速度等焊接参数及工件号、操作者、焊道、焊层等信息，通过微处理器进行处理，再通过人机界面将各参数显示出来，然后通过无线模块传到上位机，由上位机软件进行记录监测；全部记录可查询并生成word或exal形式的报告，且可通过下载设备将已记录的信息作进一步的保存与管理。并可对焊接过程进行实时监控，设置报警极限，如果超限则向管理人员报警。本发明具有传感器根据现场实际情况选用有较大灵活性；功耗低；采用无线通信， 信息传输方便；不受焊机品牌型号限制，应用范围广等特点。
二
背景技术：
在现代制造业生产中，焊接是重要的工艺方法之一，焊接工艺参数选择的是否合理，将直接决定着焊接质量。目前我国焊接行业对焊接过程的监测和焊接工艺的评定手段落后，现有的参数记录仪只能检测焊接电压，焊接电流，焊接速度，送料速度基本参数，并以数码显示出其平均值；甚至有时检测基本是靠检查人员用眼读表得到数据，读得的数据误差较大；同时现有的参数记录仪受焊机品牌型号限制，应用范围小；因此本发明的目的设计一种不但可以显示焊接参数平均值，而且可显示波形的多功能焊接参数记录仪有重要的实际工程意义。
三
发明内容
为了达到上述目的，本发明的硬件包括传感器检测模块、下位机数据采集模块、数据显示人机界面模块、无线通讯模块、上位机数据记录分析显示模块。从传感器检测模块、 下位机数据采集模块中得到焊接整个过程中实时的电流、电压、气体流量、温度、焊接速度、 送料(丝)速度等焊接参数及工件号、操作者、焊道、焊层等信息，通过微处理器进行处理， 再通过人机界面将各参数显示出来，然后通过无线模块传到上位机，由上位机软件进行记录监测；全部记录可查询并生成word或exal形式的报告，并且可通过下载设备将已记录的信息作进一步的保存与管理。也可对焊接过程进行实时监控，设置报警极限，如果超限则向管理人员报警。由此可见本发明适用于焊接行业对焊接过程中的工件温度、焊接速度、焊接电流、焊接电压、气体流量和送料(丝)速度等参数进行记录。通过无线数据传输设备把参数发送到管理办公室，再由计算机上的参数记录处理软件对参数及其实时波形进行记录、回放、分析、对比、统计、打印输出等操作，当参数超过预设的范围时向管理人员报警。
四
图1为本发明方块2为PLC智能数据采集模块连接传感器接线3为传感器接线图在图中2、3、4、5分别为气体流量计、送料(丝)速度码盘、焊接速度码盘和红外温度传感器接线4为电流电压传感器5为PLC与显示屏，无线模块，计算机通讯接线6为PLC与人机界面模块、计算机通讯接线7为本发明上位机软件效果8为在线监测波形上位机软件效果9为记录回放功能上位机软件效果10为自动生成word报告上位机软件效果11为自动生成exal报告上位机软件效果12为记录回放查看历史焊接参数上位机软件效果13为焊接过程分析上位机软件效果14为工艺对比分析上位机软件效果15为统计分析上位机软件效果图
五
具体实施例方式参考附图1，本发明的硬件包括传感器检测模块、下位机数据采集模块、数据显示人机界面模块、无线通讯模块、上位机数据记录分析显示模块等组成，所述的传感器检测模块包括霍尔电流传感器，它是一种非接触式，通过感应接收电流信号，在本发明中采用型号为CS1000EK2 ；霍尔电压传感器，采用隔离式，接收电压信号，在本发明中采用型号为VSM025A ；速度传感器，是一种光电码盘式，接收旋转信号，在本发明中采用型号为R38S-6EMC500BM ；智能红外温度传感器测温范围0-500度；智能气体流量传感器，在本发明中采用型号为M F4008-40-R-CV-A.所述的下位机数据采集模块采用PLC智能数据采集模块，型号为Kzd-200，所述的数据显示人机界面模块；采用POP数据显示人机界面模块，型号为 POP-HMI,所述的无线通讯模块；采用EWRF3022UAH所述的报警器采用有源蜂鸣器，附图3表述了气体流量计传感器、送料(丝)速度码盘传感器、焊接速度码盘传感器和红外温度传感器接线图，参考附图3的2，气体流量计传感器1脚接+12V电源、4脚为传感器讯号输出、5脚接GND ；图3的3送料(丝)速度码盘传感器和图3的4焊接速度码盘传感器，1脚接+24V电源，2脚接GND，3、4脚为传感器讯号输出；图3的5红外温度传感器2脚接+24V电源4脚为传感器输出讯号经电阻R = 250欧姆后接GND，讯号在电阻上方接出；参考附图4 电流电压传感器并接在一起，焊机焊头导线穿过电流传感器感应线圈中心，并在焊头导线并联取出一组电压接到VSM025A模块的V+、V-端，两个传感器模块的供电电源+12V、_12V并接在一起电流传感器输出讯号为电流讯号，电压传感器输出讯号端并接一电阻R = 120欧姆后接GND，参考附图5中的1为电流电压传感器并接在一起接线图，图中1脚接+12V电源，2脚接-12V电源，5脚接GND，3、4脚为电流传感器输出讯号和电压传感器输出讯号，参考附图2 各传感器模块和采用PLC智能数据采集模块接线图，所用插头、插座均为RS232，参考附图5 =PLC智能数据采集模块与POP数据显示人机界面模块、无线通讯模块 EWRF3022UAH和计算机之间的连接方式，PLC智能数据采集模块即Kzd-200模块，输出接口为RS232插座POP数据显示人机界面模块，输入接口为RS232插座，输出接口为RS485插头，Kzd-200和POP之间的连接电缆两头均为RS232插头；无线通讯模块EWRF3022UAH(发射模块)与POP数据显示人机界面模块之间的连接电缆为RS485接口 ；无线通讯模块 EWRF3022UAH(接收模块)与计算机之间的连接电缆为RS485接口，计算机为RS485插头；参考附图6 =PLC智能数据采集模块与POP数据显示人机界面模块、计算机之间的连接方式，PLC智能数据采集模块即Kzd-200模块，输出接口为RS232插座POP数据显示人机界面模块，输入接口为RS232插座，输出接口为RS485插头，Kzd-200和POP之间的连接电缆两头均为RS232插头；POP数据显示人机界面模块与计算机之间的连接电缆为RS485接口，两头均为RS485插座，计算机为RS485插头；所述的上位机数据记录分析模块包括计算机及监测记录波形显示的软件；软件有Iabview编写；局域网、服务器；上、下位机间(有线或无线)通讯。参考附图7 15是本发明实施例效果图；附图7显示了焊接参数监测系统，可以对焊接过程中的工件温度、焊接速度、焊接电流、焊接电压、气体流量和送料(丝)速度、焊接工件编号、焊接时间、操作者等参数进行全记录，测得的数据为平均值；附图8显示了焊接参数在线监测，对焊接过程中的工件温度、焊接速度、焊接电流、焊接电压、气体流量和送料(丝)速度、焊接工件编号、焊接时间、操作者等参数进行在线监测，测得的数据为瞬时值；附图9显示了记录回放；附图10显示了自动生成word报告；附图11显示了自动生成exal报告，焊接参数记录数据；附图12显示了记录回放查看历史焊接参数；附图13显示了焊接过程分析；附图14显示了工艺对比分析；附图15显示了统计分析由此可见本发明适用于焊接行业对焊接过程中的工件温度、焊接速度、焊接电流、焊接电压、气体流量和送料(丝)速度等参数进行记录。通过无线数据传输设备把参数发送到管理办公室，再由计算机上的参数记录处理软件对参数及其实时波形进行记录、回放、分析、对比、统计、打印输出等操作，当参数超过预设的范围时向管理人员报警，具有传感器选用有较大灵活性；低功耗，抗干扰能力强；采用无线通讯，信息传输方便；不受所用焊机品牌型号的制约，应用范围广等特点。
权利要求
1.一种焊接参数记录仪，包括传感器测试模块、下位机数据采集模块、数据显示人机界面模块、无线通讯模块、上位机数据记录分析显示模块，其特征在于传感器测试模块、下位机数据采集模块中得到焊接整个过程中实时的电流、电压、气体流量、温度、焊接速度、送料 (丝)速度等焊接参数及工件号、操作者、焊道、焊层等信息，通过微处理器进行处理，再通过人机界面将各参数显示出来，然后通过无线模块传到上位机，由上位机软件进行记录监测；全部记录可查询并生成word或exal形式的报告。
2.根据权利要求1所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于所述的传感器检测模块 包括霍尔电流传感器，霍尔电压传感器，速度传感器，智能红外温度传感器，智能气体流量传感器。
3.根据权利要求1所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于所述的下位机数据采集模块采用PLC智能数据采集模块。
4.根据权利要求1所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于所述的数据显示人机界面模块；采用POP数据显示人机界面模块。
5.根据权利要求1所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于所述的上位机数据记录分析模块，包括计算机及监测记录波形显示的软件；软件有Iabview编写；局域网、服务器； 上、下位机间(有线或无线)通讯。
6.根据权利要求1所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于可通过下载设备将已记录的信息作进一步的保存与管理。并可对焊接过程进行实时监控，设置报警极限，如果超限则向管理人员报警。
7.根据权利要求1所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于所述的报警器采用有源蜂鸣器。
8.根据权利要求2所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于所述的传感器检测模块， 霍尔电流传感器，采用型号为CS1000EK2 ；霍尔电压传感器，采用型号为VSM025A ；速度传感器，采用型为R38S-6EMC500BM ；智能红外温度传感器测温范围0-500度；智能气体流量传感器，采用型号为MF4008-40-R-CV-A。
9.根据权利要求1所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于所述的PLC智能数据采集模块与POP数据显示人机界面模块、无线通讯模块EWRF3022UAH和计算机之间的连接方式，PLC智能数据采集模块即Kzd-200模块，输出接口为RS232插座；POP数据显示人机界面模块，输入接口为RS232插座，输出接口为RS485插头，Kzd-200和POP之间的连接电缆两头均为RS232插头；无线通讯模块EWRF3022UAH (发射模块)与POP数据显示人机界面模块之间的连接电缆为RS485接口 ；无线通讯模块EWRF3022UAH(接收模块)与计算机之间的连接电缆为RS485接口，计算机为RS485插头。
10.根据权利要求1所述的一种焊接参数记录仪，其特征在于所述的PLC智能数据采集模块与POP数据显示人机界面模块、计算机之间的连接方式，PLC智能数据采集模块即 Kzd-200模块，输出接口为RS232插座；POP数据显示人机界面模块，输入接口为RS232插座，输出接口为RS485插头，Kzd-200和POP之间的连接电缆两头均为RS232插头；POP数据显示人机界面模块与计算机之间的连接电缆为RS485接口，两头均为RS485插座，计算机为 RS485插头。
全文摘要
本发明涉及一种焊接是工艺参数选择方法，更具体地是指焊接参数记录仪，它包括传感器测试模块、下位机数据采集模块、数据显示人机界面模块、无线通讯模块、上位机数据记录分析显示模块。从传感器测试模块、下位机数据采集模块中得到焊接整个过程中实时的电流、电压、气体流量、温度、焊接速度、送料(丝)速度等焊接参数，通过无线数据传输设备把参数发送到管理办公室，再由计算机上的参数记录处理软件对参数及其实时波形进行记录、回放、分析、对比、统计、打印输出等操作，具有低功耗、抗干扰能力强、信息传输方便、不受所用焊机品牌型号的制约、应用范围广等特点。
文档编号G05B19/418GK102467115SQ20101053724
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者倪耀, 季佳明, 徐鸣 申请人:上海恒汉焊接自动化科技有限公司, 上海恒通电焊机有限公司