CN107570926A - 焊接作业管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焊接作业管控系统，包括焊接参数采集与预设模块、数据传输模块、数据收发器模块、数据分析应用模块。本发明通过焊接参数采集与预设步骤与各种焊接设备进行连接，进行焊接作业规划管理、焊缝派工、焊接参数智能化预设、焊接过程中的焊接参数实时采集、焊接质量实时分析、焊接缺陷实时报警并自动停机、焊后归档，实现焊接作业全过程的质量与生产管理，从而提高焊接作业管理能力，确保焊接质量，追踪焊接质量问题，提高节能降耗水平。

Description

焊接作业管控系统

技术领域

本发明涉及焊接作业管理技术领域，具体地，涉及一种焊接作业管控系统。

背景技术

焊接质量极大影响着制造企业的产品质量，对于提升企业在当今激烈市场竞争力中至关重要。我国传统制造业仍未摆脱劳动密集型的模式，焊接过程参与人数多且人员技术水平参差不齐，焊接质量难免出现较大波动。

虽然智能制造已经出现，其较多采用机器人技术，包括自动送料、自动焊接、自动运货，但是从我国现状来看，在未来较长时期内仍然需要焊接人员直接担负焊接作业的主要任务。并且，即使是智能制造，同样也需要人员的参与，包括任务管理等等工作。

现有技术中，焊接作业缺乏一个网络化协同平台，这造成工作任务管理及焊接生产协调困难，一方面企业缺乏灵活调度的能力，另一方面生产过程的人为变更缺乏记录，更谈不上质量追溯。此外，焊接质量难以精确管控，生产资源无法充分利用和快速调配，企业生产成本高居不下，而焊接生产缺乏量化的、有效的绩效考核体系，无法调动企业各级员工的生产积极性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种焊接作业管控系统。

根据本发明提供的一种焊接作业管控系统，包括：

所述焊接参数采集与预设模块：通过一个或多种焊接设备接口，从焊接设备中采集焊接的实时参数；

所述数据传输模块：将采集到的焊接的实时参数按照设定的传输协议输送至数据收发器模块；

所述数据收发器模块：将接收到的焊接的实时参数进行转码处理得到字符数据作为焊接数据，并上传焊接数据至所述数据分析应用模块；

所述数据分析应用模块：根据焊接数据给用户提供目标数据的应用分析服务信息。

优选地，所述焊接参数采集与预设模块包括：焊接设备接口电路、参数采集调理子系统、微处理子系统；

所述焊接设备接口电路包括：CAN接口、TCP/IP接口、模拟接口中的任一种或任多种接口，从而实现一种或多种方式的连接；

所述参数采集调理子系统，通过所述焊接设备接口电路，采集焊接设备上的实时参数，并将采集到的实时参数传到微处理子系统进行数值处理；

所述微处理子系统，利用微处理器数字芯片接收焊接设备输出的实时参数，并对这些实时参数进行数字处理，以设定的数据协议打包数据，形成参数数据包。

优选地，所述数据传输模块包括：CAN数据传输模块、TCP/IP数据传输模块、无线网络数据传输模块中的任一种或任多种模块，从而实现任一种或任多种方式都能连接传输，将所述实时参数形成的参数数据包发送给所述数据收发器模块。

优选地，所述数据收发器模块包括：数据接收指令子模块、数据识别子模块、数据存储子模块；

所述数据指令子模块，下发指令给所述焊接参数采集与预设模块；

数据识别子模块，对接收到的所述实时参数形成的参数数据包文件进行解码，把参数数据包中包含的各参数的字符数据解析出来，得到焊接数据；

数据存储子模块，将数据识别子模块处理得到的所述焊接数据，根据数据库存储协议进行存储。

优选地，所述数据收发器模块支持双向信息的双向传输，一方面对焊接数据进行上传，另一方面对焊接指令进行下发。

优选地，所述数据分析应用模块包括：数据统计分析子模块、数据显示输出子模块、焊接作业管理子模块；

数据统计分析子模块，对接收到的焊接数据进行筛选、分类，整合，使原有的焊接数据得到梳理；

数据显示输出子模块，通过输出接口、显示器终端、云共享中的任一种或者任多种方式向用户提供目标数据的下载、查询服务；

焊接作业管理子模块，管理下发派工单、焊接工艺下发、焊接质量管理服务。

优选地，所述数据传输模块包括智能节点；

所述智能节点为一个或多个；

所述智能节点通过焊接设备接口，从焊接设备中采集的实时参数包括：设备状态监视参数、焊接工艺数据下发参数、焊接工艺数据参数、气体流量参数、温度参数、湿度参数中的任一种或任多种参数；

所述智能节点通过焊接设备接口向焊接设备发送设备启动控制参数或配置参数。

优选地，包括信息交互模块，其中，所述信息交互模块将所述应用分析服务信息发送至用户端，并将来自用户端的焊接指令发送给所述数据收发器模块。

优选地，所述微处理子系统，协调焊接设备采样的过程，将接收到的焊接指令进行解析，得到焊接设备能够识别的信号并将信号传输到焊接设备。

优选地，所述微处理子系统根据用户端实时发出的管控指令、用户端设定发出的管控指令或者焊接的实时参数输出信号给执行装置以进行报警提示和紧急停机。

优选地，所述应用分析服务信息包括工艺管理信息、生产管理信息、过程监控信息、统计分析信息中的任一种或任多种信息。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过多种接口方式与各种焊接设备进行连接，能够将焊接作业过程中无规律复杂的焊接参数转变成可编辑、易于管理存储的字符数据，为焊接作业过程提供有价值的管控信息。

2、本发明系统中的数据采集模块设置有与不同种类焊接设备相匹配的数据采集端口，并能够通过协议转换器中的网络协议转换成数据包传输至远端，实现数据的多种接口传输，从而便于连接不同的移动设备。

3、本发明整体结构小，易于安装，支持广域网远程管理，支持数据无线传输，便于连接移动设备，能够为焊接管理者提供数据查询服务，焊接作业过程派工管理、焊接工艺管理。

4、本发明中信息传输是双向，能从底层焊接设备采集实际焊接的实时参数上传服务器，也能从服务器下发焊接指令到底层焊接设备，实现了焊接作业管控。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的焊接作业管控系统的结构示意图。

图2为本发明提供的焊接作业管控系统中焊接参数采集与预设模块的结构示意图。

图3为本发明提供的焊接作业管控系统中数据传输模块的结构示意图。

图4为本发明提供的焊接作业管控系统中数据收发器模块的结构示意图。

图5为本发明提供的焊接作业管控系统中数据分析应用模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供的一种焊接作业管控系统，通过焊接参数采集与预设模块与各种焊接设备进行连接，进行焊接作业规划管理、焊缝派工、焊接参数智能化预设、焊接过程中的焊接参数实时采集、焊接质量实时分析、焊接缺陷实时报警并自动停机、焊后归档，实现焊接作业全过程的质量与生产管理，从而提高焊接作业管理能力，确保焊接质量，追踪焊接质量问题，提高节能降耗水平。

根据本发明提供的焊接作业管控系统，包括：焊接参数采集与预设模块、传输模块、数据收发器模块以及数据分析应用模块；

所述焊接参数采集与预设模块，设置有不同型号的焊接设备接口，用于从不同的焊接设备中采集焊接的实时参数；

所述数据传输模块，将采集到的焊接的实时参数按照设定的传输协议输送至数据收发器模块；

所述数据收发器模块，将接收到的焊接的实时参数进行转码处理得到字符数据，并上传字符数据至所述数据分析应用模块；

所述数据分析应用模块，给用户提供目标数据进行应用分析服务。

所述焊接参数采集与预设模块包括：焊接设备接口电路、参数采集调理子系统以及微处理子系统；

所述焊接设备接口电路包括：CAN接口、TCP/IP接口、模拟接口中的任一种或任多种接口，从而实现一种或多种方式的连接。

所述参数采集调理子系统，通过所述焊接设备接口电路来与焊接电流输出端、焊接电压输出端、气体流量输出端、或焊工身份识别输出端接口连接，采集焊接设备上的实时参数，并将采集到的实时参数传到微处理子系统进行数值处理；

所述微处理子系统，利用微处理器数字芯片如单片机、DSP数字信号处理器或集成数字处理器FPGA等用于接收焊接设备输出参数，并对这些参数进行数字处理，以设定的数据协议打包数据，形成参数数据包，同时协调焊接设备采样的过程；

所述数据传输模块包括：CAN数据传输模块、TCP/IP数据传输模块、无线网络数据传输模块中的任一种或任多种模块，从而实现一种或多种方式都能连接传输，将所述参数数据包发送给所述数据收发器模块。

所述数据收发器模块包括：数据接收指令子模块、数据识别子模块、数据存储子模块；

所述数据指令子模块，下发指令给所述焊接参数采集与预设模块，通知上传数据；

数据识别子模块，对接收到的参数数据包文件进行解码，把参数数据包中包含的各参数的字符数据解析出来，得到焊接数据；

数据存储子模块，将数据识别子模块处理得到的所述焊接数据，根据数据库存储协议进行存储。

所述数据分析应用模块包括：数据统计分析子模块、数据显示输出子模块、焊接作业管理子模块；

数据统计分析子模块，对接收到的焊接数据进行筛选、分类，整合，使原有繁杂的焊接数据得到了梳理；

数据显示输出子模块，通过输出接口、显示器终端、云共享中的任一种或者任多种方式向用户提供目标数据的下载、查询服务。

焊接作业管理子模块，管理下发派工单、焊接工艺下发、焊接质量管理服务。

在本发明提供的一种焊接作业管控系统的优选的实施例中，可以通过一种焊接作业管控方法的步骤流程实现，具体地，所述焊接作业管控方法，通过网络在位于底层的焊接设备与位于上层的管控端之间建立双向通信链路；在所述通信链路中：由管控端下发焊接指令给焊接设备，焊接设备根据所述焊接指令执行动作并上传焊接的实时参数，管控端展示所述实时参数。

具体地，所述焊接作业管控方法包括：焊接参数采集与预设步骤、数据传输步骤、数据收发步骤、数据分析应用步骤、信息交互步骤、报警提示步骤；所述焊接参数采集与预设步骤：通过一个或多种焊接设备接口，从焊接设备中采集焊接的实时参数；所述数据传输步骤：将采集到的焊接的实时参数按照设定的传输协议进行传输；所述数据收发步骤：将接收到的焊接的实时参数进行转码处理得到字符数据作为焊接数据；所述数据分析应用步骤：根据焊接数据给用户提供目标数据的应用分析服务信息；在所述信息交互步骤中，将所述应用分析服务信息发送至管控端，并将来自管控端的焊接指令发送给焊接设备；在所述报警提示步骤中，根据管控端实时发出的管控指令、管控端设定发出的管控指令或者焊接的实时参数输出信号给执行装置以进行报警提示和紧急停机；从焊接设备中采集的实时参数包括：设备状态监视参数、焊接工艺数据下发参数、焊接工艺数据参数、气体流量参数、温度参数、湿度参数中的任一种或任多种参数；

在优选例中，本发明提供的焊接作业管控方法是一种闭环管控方法，其中，管控端根据焊接设备执行前次焊接指令得到的实时参数，生成本次焊接指令发送给焊接设备，焊接设备执行所述本次焊接指令，从而形成闭环管控。

进一步优选地，在所述焊接参数采集与预设步骤中，通过焊接设备接口电路，采集焊接设备上的实时参数，并将采集到的实时参数进行数值处理，以设定的数据协议打包数据，形成参数数据包。

所述数据传输步骤包括：以CAN数据传输方式、TCP/IP数据传输方式、无线网络数据传输方式中的任一种或任多种方式，从而实现任一种或任多种方式都能连接传输。所述数据收发步骤支持双向信息的双向传输，一方面对焊接数据进行上传，另一方面对焊接指令进行下发；

所述数据收发步骤包括：数据接收指令子步骤、数据识别子步骤、数据存储子步骤；所述数据指令子步骤：下发焊接指令给焊接设备；数据识别子步骤：对接收到的所述实时参数形成的参数数据包文件进行解码，把参数数据包中包含的各参数的字符数据解析出来，得到焊接数据；数据存储子步骤：将数据识别子步骤处理得到的所述焊接数据，根据数据库存储协议进行存储；

所述数据收发步骤包括：焊接协调步骤：协调焊接设备采样的过程，将接收到的焊接指令进行解析，得到焊接设备能够识别的信号，并将信号传输到焊接设备。

所述数据分析应用步骤包括：数据统计分析子步骤、数据显示输出子步骤、焊接作业管理子步骤；数据统计分析子步骤：对接收到的焊接数据进行筛选、分类，整合，使原有的焊接数据得到梳理；数据显示输出子步骤：通过输出接口、显示器终端、云共享中的任一种或者任多种方式向用户提供目标数据的下载、查询服务；焊接作业管理子步骤：管理下发派工单、焊接工艺下发、焊接质量管理服务。所述应用分析服务信息包括工艺管理信息、生产管理信息、过程监控信息、统计分析信息中的任一种或任多种信息。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种焊接作业管控系统，其特征在于，包括：

所述焊接参数采集与预设模块：通过一个或多种焊接设备接口，从焊接设备中采集焊接的实时参数；

所述数据传输模块：将采集到的焊接的实时参数按照设定的传输协议输送至数据收发器模块；

所述数据收发器模块：将接收到的焊接的实时参数进行转码处理得到字符数据作为焊接数据，并上传焊接数据至所述数据分析应用模块；

所述数据分析应用模块：根据焊接数据给用户提供目标数据的应用分析服务信息。

2.根据权利要求1所述的焊接作业管控系统，其特征在于，所述焊接参数采集与预设模块包括：焊接设备接口电路、参数采集调理子系统、微处理子系统；

所述焊接设备接口电路包括：CAN接口、TCP/IP接口、模拟接口中的任一种或任多种接口，从而实现一种或多种方式的连接；

所述参数采集调理子系统，通过所述焊接设备接口电路，采集焊接设备上的实时参数，并将采集到的实时参数传到微处理子系统进行数值处理；

所述微处理子系统，利用微处理器数字芯片接收焊接设备输出的实时参数，并对这些实时参数进行数字处理，以设定的数据协议打包数据，形成参数数据包。

3.根据权利要求1所述的焊接作业管控系统，其特征在于，所述数据传输模块包括：CAN数据传输模块、TCP/IP数据传输模块、无线网络数据传输模块中的任一种或任多种模块，从而实现任一种或任多种方式都能连接传输，将所述实时参数形成的参数数据包发送给所述数据收发器模块。

4.根据权利要求1所述的焊接作业管控系统，其特征在于，所述数据收发器模块包括：数据接收指令子模块、数据识别子模块、数据存储子模块；

所述数据指令子模块，下发指令给所述焊接参数采集与预设模块；

数据识别子模块，对接收到的所述实时参数形成的参数数据包文件进行解码，把参数数据包中包含的各参数的字符数据解析出来，得到焊接数据；

数据存储子模块，将数据识别子模块处理得到的所述焊接数据，根据数据库存储协议进行存储；

所述数据收发器模块支持双向信息的双向传输，一方面对焊接数据进行上传，另一方面对焊接指令进行下发。

5.根据权利要求1所述的焊接作业管控系统，其特征在于，所述数据分析应用模块包括：数据统计分析子模块、数据显示输出子模块、焊接作业管理子模块；

数据统计分析子模块，对接收到的焊接数据进行筛选、分类，整合，使原有的焊接数据得到梳理；

数据显示输出子模块，通过输出接口、显示器终端、云共享中的任一种或者任多种方式向用户提供目标数据的下载、查询服务；

焊接作业管理子模块，管理下发派工单、焊接工艺下发、焊接质量管理服务。

6.根据权利要求1所述的焊接作业管控系统，其特征在于，所述数据传输模块包括智能节点；

所述智能节点为一个或多个；

所述智能节点通过焊接设备接口，从焊接设备中采集的实时参数包括：设备状态监视参数、焊接工艺数据下发参数、焊接工艺数据参数、气体流量参数、温度参数、湿度参数中的任一种或任多种参数；

所述智能节点通过焊接设备接口向焊接设备发送设备启动控制参数或配置参数。

7.根据权利要求1所述的焊接作业管控系统，其特征在于，包括信息交互模块，其中，所述信息交互模块将所述应用分析服务信息发送至用户端，并将来自用户端的焊接指令发送给所述数据收发器模块。

8.根据权利要求2所述的焊接作业管控系统，其特征在于，所述微处理子系统，协调焊接设备采样的过程，将接收到的焊接指令进行解析，得到焊接设备能够识别的信号，并将信号传输到焊接设备。

9.根据权利要求2所述的焊接作业管控系统，其特征在于，所述微处理子系统根据用户端实时发出的管控指令、用户端设定发出的管控指令或者焊接的实时参数输出信号给执行装置以进行报警提示和紧急停机。

10.根据权利要求1所述的焊接作业管控系统，其特征在于，所述应用分析服务信息包括工艺管理信息、生产管理信息、过程监控信息、统计分析信息中的任一种或任多种信息。