CN105522301A - 一种工件焊接状态自动监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工件焊接状态自动监控方法，包括以下步骤：一、被焊接工件固定；二、电动焊接机架及焊接设备安装；三、焊接位置检测器件安装；四、温度检测架及焊接温度检测器件安装；五、检测线路连接；六、焊接参数设定；七、焊接过程中焊接状态参数检测及同步存储；八、焊接状态参数检测数据整理：焊接过程中，数据处理器调用焊接轨迹制作模块制作出焊接设备的焊接轨迹曲线，同时调用焊接位置变化模块制作出焊接设备的焊接位置随焊接时间变化的曲线，并调用制表模块制作焊接状态参数列表。本发明方法步骤简单、设计合理、智能化程度高且实现方便、使用效果好，焊接过程中能自动、实时、准确地对各时刻的焊接状态进行监控。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控方法，具体涉及一种工件焊接状态自动监控方法。
背景技术
焊接是通过加热、加压或者加热与加压并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法，并且焊接是一种将分离的M个金属件连接成为不可拆卸的一个整体金属件的加工方法。目前，焊接工艺已被广泛应用于日常工业生产中，与此同时，市场上所出现的焊接设备种类也越来越多，且焊接设备的工作性能也得到大幅提高。
实际使用电焊机进行焊接加工处理时，由于焊接位置的温度较高，因而对焊缝长度的把握比较困难，技术人员很难对当前的焊接状态进行准确了解，只能靠经验进行人为估计，因而存在较大误差。尤其对结构较复杂且焊接质量要求较精确的焊接工艺来说，经常需要在不同的焊接位置采用不同的焊接参数(如焊接温度、焊接时间等)，因而技术人员在焊接过程中需准确了解当前的焊接状态，包括焊接位置、焊接时间、焊接温度等，这样才能一次性完成焊接，否则需进行多次补焊，不仅费时费力、焊接效率低，而且影响焊接质量，焊接强度较低。另外，焊接过程中出于对操作人员眼睛保护的目的，通常都需要采用电焊罩，这进一步增大了准确掌握当前焊接状态的难度。综上，现如今缺少一种方法步骤简单、设计合理、智能化程度高且实现方便、使用效果好的工件焊接状态自动监控方法，焊接过程中能自动、实时、准确地对各时刻的焊接状态进行监控。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种工件焊接状态自动监控方法，其方法步骤简单、设计合理、智能化程度高且实现方便、使用效果好，焊接过程中能自动、实时、准确地对各时刻的焊接状态进行监控。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、被焊接工件固定：将需焊接的两个被焊接工件均固定在焊接平台上；
步骤二、电动焊接机架及焊接设备安装：先在步骤一中所述焊接平台上，安装一个带动焊接设备沿两个被焊接工件之间的焊接区域由前至后移动的电动焊接机架，再将焊接设备安装在电动焊接机架上；所述电动焊接机架由焊接控制器进行控制且其与所述焊接控制器相接；
步骤三、焊接位置检测器件安装：在步骤二中安装完成的电动焊接机架上安装一个对其移动位置进行实时检测的位置检测单元；
步骤四、温度检测架及焊接温度检测器件安装：先在步骤二中安装完成的电动焊接机架上，安装一个随电动焊接机架同步移动的温度检测架，再在温度检测架底部安装一个对当前焊接部位的焊接温度进行实时检测的红外温度传感器；所述红外温度传感器位于两个被焊接工件之间的焊接区域上方；
步骤五、检测线路连接：将步骤三中所安装的位置检测单元和步骤四中所安装的红外温度传感器均与数据处理器相接，所述数据处理器分别与计时电路、参数设置单元和显示单元相接，并将所述数据处理器与所述焊接控制器和所述焊接设备的控制器相接；
步骤六、焊接参数设定：通过步骤五中所述参数设置单元，对两个所述被焊接工件之间的焊接轨迹以及各焊接位置的焊接参数进行设定，所设定的各焊接位置的焊接参数均包括焊接时间和焊接温度；
步骤七、焊接过程中焊接状态参数检测及同步存储：启动焊接设备，并按照步骤六中所设定的焊接参数，对两个所述被焊接工件之间的焊接区域进行焊接；
焊接过程中，通过所述焊接控制器对焊接设备的焊接位置进行调整，通过所述焊接设备的控制器对焊接温度进行调整；并且，焊接过程中，通过步骤三中所安装的位置检测单元和步骤四中所安装的红外温度传感器对各时刻的焊接位置与焊接温度分别进行检测，并将所检测的位置数据与温度数据分别同步存储在位置检测数据存储文件和温度检测数据存储文件中；同时，结合所述计时电路的计时数据，对各焊接位置的焊接时间长短进行记录；
步骤八、焊接状态参数检测数据整理：步骤七中采用焊接设备对两个所述被焊接工件之间的焊接区域进行焊接过程中，所述数据处理器调用焊接轨迹制作模块，且根据位置检测单元所检测的焊接位置数据，制作出焊接设备的焊接轨迹曲线；同时，所述数据处理器调用焊接位置变化模块，并结合位置检测单元所检测的焊接位置数据和所述计时电路的计时数据，制作出焊接设备的焊接位置随焊接时间变化的曲线；并且，所述数据处理器调用制表模块，结合位置检测单元所检测的焊接位置数据、红外温度传感器所检测的焊接温度和所述计时电路的计时数据，制作出焊接状态参数列表；所述焊接状态参数列表中存储有焊接过程中各焊接位置处的实际焊接温度和焊接时间；
步骤六中进行焊接参数设定时，还需通过所述参数设置单元对各焊接位置的焊接温度报警阈值T和焊接时间报警阈值t进行设定；步骤五中所述数据处理器与报警单元相接；
步骤七中进行焊接过程中焊接状态参数检测及同步存储时，还需调用报警判断模块，并结合预先设定的焊接温度报警阈值T、焊接时间报警阈值t和位置检测单元所检测的位置数据，对当前焊接位置处红外温度传感器所检测的焊接温度和所述计时电路的计时数据进行报警判断：当当前焊接位置处红外温度传感器所检测的焊接温度大于焊接温度报警阈值T和/或所述计时电路的计时数据大于焊接时间报警阈值t时，所述数据处理器控制所述报警单元进行报警。
上述一种工件焊接状态自动监控方法，其特征是：步骤一中所述焊接平台以及步骤二中所述的电动焊接机架和焊接设备均呈水平布设。
上述一种工件焊接状态自动监控方法，其特征是：步骤三中所述温度检测架为弧形支架，所述弧形支架的上端固定在所述电动焊接机架上且其下端位于所述焊接设备下方。
上述一种工件焊接状态自动监控方法，其特征是：步骤五中所述数据处理器为ARM微处理器。
上述一种工件焊接状态自动监控方法，其特征是：步骤一中所述焊接平台为矩形平台且其前后两侧上方均设置有供电动焊接机架前后的移动轨道。
上述一种工件焊接状态自动监控方法，其特征是：所述焊接平台的前后两侧上方均设置有侧向支撑台，所述移动轨道平铺在所述侧向支撑台上。
上述一种工件焊接状态自动监控方法，其特征是：步骤二中所述焊接设备位于电动焊接机架上方。
上述一种工件焊接状态自动监控方法，其特征是：步骤三中所述温度检测架位于电动焊接机架下方。
上述一种工件焊接状态自动监控方法，其特征是：步骤二中所述电动焊接机架和步骤三中所述温度检测架均为耐高温合金机架。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、方法步骤简单、设计合理且实现方便，投入成本较低。
2、使用效果好、智能化程度高且实用价值高，焊接过程中能自动、实时、准确地对各时刻的焊接状态进行监控；并且焊接过程中，数据处理器能自动制作焊接设备的焊接轨迹曲线、焊接设备焊接位置随焊接时间变化的曲线和焊接状态参数列表。
综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理、智能化程度高且实现方便、使用效果好，焊接过程中能自动、实时、准确地对各时刻的焊接状态进行监控。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的方法流程框图。
图2为本发明的焊接监控状态图。
附图标记说明:
1—被焊接工件；2—焊接平台；3—焊接设备；
4—电动焊接机架；5—位置检测单元；6—温度检测架；
7—红外温度传感器；8—移动轨道。
具体实施方式
如图1所示的一种工件焊接状态自动监控方法，包括以下步骤：
步骤一、被焊接工件固定：将需焊接的两个被焊接工件1均固定在焊接平台2上，详见图2。
步骤二、电动焊接机架及焊接设备安装：先在步骤一中所述焊接平台2上，安装一个带动焊接设备3沿两个被焊接工件1之间的焊接区域由前至后移动的电动焊接机架4，再将焊接设备3安装在电动焊接机架4上；所述电动焊接机架4由焊接控制器进行控制且其与所述焊接控制器相接。
步骤三、焊接位置检测器件安装：在步骤二中安装完成的电动焊接机架4上安装一个对其移动位置进行实时检测的位置检测单元5。
步骤四、温度检测架及焊接温度检测器件安装：先在步骤二中安装完成的电动焊接机架4上，安装一个随电动焊接机架4同步移动的温度检测架6，再在温度检测架6底部安装一个对当前焊接部位的焊接温度进行实时检测的红外温度传感器7；所述红外温度传感器7位于两个被焊接工件1之间的焊接区域上方。
步骤五、检测线路连接：将步骤三中所安装的位置检测单元5和步骤四中所安装的红外温度传感器7均与数据处理器相接，所述数据处理器分别与计时电路、参数设置单元和显示单元相接，并将所述数据处理器与所述焊接控制器和所述焊接设备3的控制器相接。
步骤六、焊接参数设定：通过步骤五中所述参数设置单元，对两个所述被焊接工件1之间的焊接轨迹以及各焊接位置的焊接参数进行设定，所设定的各焊接位置的焊接参数均包括焊接时间和焊接温度。
步骤七、焊接过程中焊接状态参数检测及同步存储：启动焊接设备3，并按照步骤六中所设定的焊接参数，对两个所述被焊接工件1之间的焊接区域进行焊接。
焊接过程中，通过所述焊接控制器对焊接设备3的焊接位置进行调整，通过所述焊接设备3的控制器对焊接温度进行调整；并且，焊接过程中，通过步骤三中所安装的位置检测单元5和步骤四中所安装的红外温度传感器7对各时刻的焊接位置与焊接温度分别进行检测，并将所检测的位置数据与温度数据分别同步存储在位置检测数据存储文件和温度检测数据存储文件中；同时，结合所述计时电路的计时数据，对各焊接位置的焊接时间长短进行记录。
步骤八、焊接状态参数检测数据整理：步骤七中采用焊接设备3对两个所述被焊接工件1之间的焊接区域进行焊接过程中，所述数据处理器调用焊接轨迹制作模块，且根据位置检测单元5所检测的焊接位置数据，制作出焊接设备3的焊接轨迹曲线；同时，所述数据处理器调用焊接位置变化模块，并结合位置检测单元5所检测的焊接位置数据和所述计时电路的计时数据，制作出焊接设备3的焊接位置随焊接时间变化的曲线；并且，所述数据处理器调用制表模块，结合位置检测单元5所检测的焊接位置数据、红外温度传感器7所检测的焊接温度和所述计时电路的计时数据，制作出焊接状态参数列表；所述焊接状态参数列表中存储有焊接过程中各焊接位置处的实际焊接温度和焊接时间。
步骤六中进行焊接参数设定时，还需通过所述参数设置单元对各焊接位置的焊接温度报警阈值T和焊接时间报警阈值t进行设定；步骤五中所述数据处理器与报警单元相接。
步骤七中进行焊接过程中焊接状态参数检测及同步存储时，还需调用报警判断模块，并结合预先设定的焊接温度报警阈值T、焊接时间报警阈值t和位置检测单元5所检测的位置数据，对当前焊接位置处红外温度传感器7所检测的焊接温度和所述计时电路的计时数据进行报警判断：当当前焊接位置处红外温度传感器7所检测的焊接温度大于焊接温度报警阈值T和/或所述计时电路的计时数据大于焊接时间报警阈值t时，所述数据处理器控制所述报警单元进行报警。
本实施例中，步骤一中所述焊接平台2以及步骤二中所述的电动焊接机架4和焊接设备3均呈水平布设。
本实施例中，步骤三中所述温度检测架6为弧形支架，所述弧形支架的上端固定在所述电动焊接机架4上且其下端位于所述焊接设备3下方。
实际使用过程中，所述温度检测架6也可以采用其它形状的支架。
本实施例中，步骤五中所述数据处理器为ARM微处理器。
实际使用时，所述数据处理器也可以采用其它类型的处理器。
本实施例中，步骤一中所述焊接平台2为矩形平台且其前后两侧上方均设置有供电动焊接机架4前后的移动轨道8。
实际安装时，所述焊接平台2的前后两侧上方均设置有侧向支撑台，所述移动轨道8平铺在所述侧向支撑台上。
本实施例中，步骤二中所述焊接设备3位于电动焊接机架4上方。步骤三中所述温度检测架6位于电动焊接机架4下方。
实际加工时，步骤二中所述电动焊接机架4和步骤三中所述温度检测架6均为耐高温合金机架。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、被焊接工件固定：将需焊接的两个被焊接工件(1)均固定在焊接平台(2)上；
步骤二、电动焊接机架及焊接设备安装：先在步骤一中所述焊接平台(2)上，安装一个带动焊接设备(3)沿两个被焊接工件(1)之间的焊接区域由前至后移动的电动焊接机架(4)，再将焊接设备(3)安装在电动焊接机架(4)上；所述电动焊接机架(4)由焊接控制器进行控制且其与所述焊接控制器相接；
步骤三、焊接位置检测器件安装：在步骤二中安装完成的电动焊接机架(4)上安装一个对其移动位置进行实时检测的位置检测单元(5)；
步骤四、温度检测架及焊接温度检测器件安装：先在步骤二中安装完成的电动焊接机架(4)上，安装一个随电动焊接机架(4)同步移动的温度检测架(6)，再在温度检测架(6)底部安装一个对当前焊接部位的焊接温度进行实时检测的红外温度传感器(7)；所述红外温度传感器(7)位于两个被焊接工件(1)之间的焊接区域上方；
步骤五、检测线路连接：将步骤三中所安装的位置检测单元(5)和步骤四中所安装的红外温度传感器(7)均与数据处理器相接，所述数据处理器分别与计时电路、参数设置单元和显示单元相接，并将所述数据处理器与所述焊接控制器和所述焊接设备(3)的控制器相接；
步骤六、焊接参数设定：通过步骤五中所述参数设置单元，对两个所述被焊接工件(1)之间的焊接轨迹以及各焊接位置的焊接参数进行设定，所设定的各焊接位置的焊接参数均包括焊接时间和焊接温度；
步骤七、焊接过程中焊接状态参数检测及同步存储：启动焊接设备(3)，并按照步骤六中所设定的焊接参数，对两个所述被焊接工件(1)之间的焊接区域进行焊接；
焊接过程中，通过所述焊接控制器对焊接设备(3)的焊接位置进行调整，通过所述焊接设备(3)的控制器对焊接温度进行调整；并且，焊接过程中，通过步骤三中所安装的位置检测单元(5)和步骤四中所安装的红外温度传感器(7)对各时刻的焊接位置与焊接温度分别进行检测，并将所检测的位置数据与温度数据分别同步存储在位置检测数据存储文件和温度检测数据存储文件中；同时，结合所述计时电路的计时数据，对各焊接位置的焊接时间长短进行记录；
步骤八、焊接状态参数检测数据整理：步骤七中采用焊接设备(3)对两个所述被焊接工件(1)之间的焊接区域进行焊接过程中，所述数据处理器调用焊接轨迹制作模块，且根据位置检测单元(5)所检测的焊接位置数据，制作出焊接设备(3)的焊接轨迹曲线；同时，所述数据处理器调用焊接位置变化模块，并结合位置检测单元(5)所检测的焊接位置数据和所述计时电路的计时数据，制作出焊接设备(3)的焊接位置随焊接时间变化的曲线；并且，所述数据处理器调用制表模块，结合位置检测单元(5)所检测的焊接位置数据、红外温度传感器(7)所检测的焊接温度和所述计时电路的计时数据，制作出焊接状态参数列表；所述焊接状态参数列表中存储有焊接过程中各焊接位置处的实际焊接温度和焊接时间；
步骤六中进行焊接参数设定时，还需通过所述参数设置单元对各焊接位置的焊接温度报警阈值T和焊接时间报警阈值t进行设定；步骤五中所述数据处理器与报警单元相接；
步骤七中进行焊接过程中焊接状态参数检测及同步存储时，还需调用报警判断模块，并结合预先设定的焊接温度报警阈值T、焊接时间报警阈值t和位置检测单元(5)所检测的位置数据，对当前焊接位置处红外温度传感器(7)所检测的焊接温度和所述计时电路的计时数据进行报警判断：当当前焊接位置处红外温度传感器(7)所检测的焊接温度大于焊接温度报警阈值T和/或所述计时电路的计时数据大于焊接时间报警阈值t时，所述数据处理器控制所述报警单元进行报警。
2.按照权利要求1所述的一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于：步骤一中所述焊接平台(2)以及步骤二中所述的电动焊接机架(4)和焊接设备(3)均呈水平布设。
3.按照权利要求1或2所述的一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于：步骤三中所述温度检测架(6)为弧形支架，所述弧形支架的上端固定在所述电动焊接机架(4)上且其下端位于所述焊接设备(3)下方。
4.按照权利要求1或2所述的一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于：步骤五中所述数据处理器为ARM微处理器。
5.按照权利要求1或2所述的一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于：步骤一中所述焊接平台(2)为矩形平台且其前后两侧上方均设置有供电动焊接机架(4)前后的移动轨道(8)。
6.按照权利要求5所述的一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于：所述焊接平台(2)的前后两侧上方均设置有侧向支撑台，所述移动轨道(8)平铺在所述侧向支撑台上。
7.按照权利要求1或2所述的一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于：步骤二中所述焊接设备(3)位于电动焊接机架(4)上方。
8.按照权利要求1或2所述的一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于：步骤三中所述温度检测架(6)位于电动焊接机架(4)下方。
9.按照权利要求1或2所述的一种工件焊接状态自动监控方法，其特征在于：步骤二中所述电动焊接机架(4)和步骤三中所述温度检测架(6)均为耐高温合金机架。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105784772A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-20 | 华能国际电力股份有限公司 | 对新型高温合金材料和部件进行实炉验证的系统及方法 |
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2014
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160427 |