[發明專利]一種焊接質量在線監控和工時統計的無線檢測裝置和方法

有效

• 申請號: 201610815877.5
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN107813070B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 梁煒;彭士偉;于海斌;李世明;夏曄;楊健
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G08C17/02;B23K31/12
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 徐麗

1.一種焊接質量在線監控和工時統計的無線檢測裝置，其特征在于，包括：

若干個無線現場設備，安放在電焊機內部，隨焊機任意移動位置，就近與某一無線接入設備連接，用于實時采集焊機工作時的工藝參數，并上傳給與其連接的無線接入設備；所述無線現場設備包括：

電源模塊，輸出端連接穩壓保護電路，為220V轉5V開關電源，完成從AC 220V到DC 5V的轉換；

穩壓保護電路，包括保險絲、鉗位二極管、LDO芯片，用于實現過壓/過流保護，其中LDO芯片將電源模塊輸出的5V電壓轉換為3.3V電壓輸出給CPU；

晶振，連接CPU，為CPU提供時鐘源；

模擬信號多路選擇芯片，連接CPU，用于在CPU的控制下將需要采集的多路模擬信號分時送入一路模擬信號放大電路；

模擬信號放大電路，用于按高精度A/D芯片要求提供電壓；

高精度A/D芯片，用于完成模擬信號的A/D轉換，將轉換后的數字信號送給CPU處理；

CPU，無線現場設備的主控制單元，通過16位I/O引腳接A/D芯片，通過SPI接口接無線模塊，用于完成前端的數據采集和數據的無線發送；

無線模塊和天線，通過SPI接口與CPU通信，將CPU發送過來的數據通過無線形式發送出去；

撥碼開關，連接CPU，通過調整撥碼開關狀態，決定焊機編號；

若干個無線接入設備，分布固定在作業場所周邊，覆蓋作業場所內的無線現場設備，用于與無線現場設備建立無線連接，并通過有線將數據上送到交換機；所述無線接入設備包括：

開關電源，輸出端連接穩壓保護電路，為220V轉5V開關電源，完成從AC 220V到DC 5V的轉換；

穩壓保護電路，包括保險絲、鉗位二極管、LDO芯片，用于實現過壓/過流保護，其中LDO芯片將電源模塊輸出的5V電壓轉換為3.3V電壓輸出給CPU；

晶振，連接CPU，為CPU提供時鐘源；

CPU，無線接入設備的主控制單元，通過SPI接口接無線模塊，通過以太網網口接網線，完成現場設備上送數據無線接收和有線數據上送交換機；

無線模塊和天線，通過SPI接口與CPU通信，將CPU發送過來的數據通過無線形式發送出去；

以太網接口，連接CPU，用于將CPU接收的采集數據從網口發送出去；

一個或多個交換機，連接其所在區域的無線接入設備，用于匯聚作業現場周邊所有的無線接入設備，并將采集數據送入服務器；

服務器，連接交換機，用于根據作業要求工藝參數判斷每臺焊機作業時間內的工藝參數是否符合技術要求，并按周期將每臺焊機工作時的工藝參數分別獨立存檔，統計周期內的焊接電流持續時間累積、保護氣體總流量、焊絲消耗總量，進而計算每個焊接工人的有效工作量；

所述焊機工作時的工藝參數包括電壓、電流、保護氣體流速、焊絲進給速度。

2.根據權利要求1所述的一種焊接質量在線監控和工時統計的無線檢測裝置，其特征在于，所述無線現場設備以0.1秒的周期進行工藝參數的采集。

3.一種焊接質量在線監控和工時統計的無線檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

每個無線現場設備實時采集一個焊機工作時的工藝參數，并上傳給與其無線連接的無線接入設備；

無線接入設備將焊機工作時的工藝參數上傳給與其連接的交換機；

交換機將焊機工作時的工藝參數上傳給與其連接的服務器；

服務器根據作業要求工藝參數判斷每臺焊機作業時間內的工藝參數是否符合技術要求，并按周期將每臺焊機工作時的工藝參數分別獨立存檔，統計周期內的焊接電流持續時間累積、保護氣體總流量、焊絲消耗總量，進而計算每個焊接工人的有效工作量；

所述計算每個焊接工人的有效工作量，具體為：

以焊接工人工作時間內焊接電流持續時間累積為基礎數據，統計出總的累積時間作為有效工作量的統計參考值，同時參考保護氣體總消耗量，焊絲消耗總量作為每個工人工作時間的有效工作量；

同時，服務器剔除焊接電流持續時間累積、保護氣體總流量、焊絲消耗總量超過閾值的部分；還剔除工藝參數不符合技術要求的工作時間。