CN200954573Y - 电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统 - Google Patents

电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统 Download PDF

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王春生
徐国成
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Abstract

一种电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统，在总线工业计算机PC内通过ISA总线与多功能数据采集卡的A/D口连接，控制模数转换功能；罗氏线圈电流传感器套接于被监测电阻点焊设备的电流输出回路，检测点焊电流信号，其传感信号线接于积分电路输入端，再将积分电路输出端接入多功能数据采集卡的模数转换通道；扩散硅型智能压力传感器直连于被监测电阻点焊设备的电极驱动气缸的气路以检测电极压力，其输出信号接于多功能数据采集卡的另一模数转换通道；该系统可对大型接结构件电阻点焊质量数据全面和系统的存储和评价，大幅度提高产产品的可信度，并对质量的评估和产品认证提供了客观、有效的技术数据。

Description

电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统
技术领域
本实用新型提供一种电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统，属于工业生产工况监测技术领域。
背景技术
现有的点焊电流监测仪主要用于对点焊设备的焊接电流参数进行随机抽样监测，由于对监测数据的存储量有限，无法对点焊工艺参数进行全程跟踪式的在线监测，没有将监测数据与预设的点焊工艺参数进行比对分析并给出报警信息的功能，没有将监测数据与实际生产工艺条件数据相互关联的功能，另外，尚不具备相互联网管理和对缝焊工艺参数进行监测的功能。
发明内容
本实用新型提供一种电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统，克服了现有点焊电流监测仪存储量有限、无法对点焊工艺参数进行全程跟踪式的在线监测等不足之处。
本实用新型的技术解决方案如下：在总线工业计算机PC内通过ISA总线与多功能数据采集卡的A/D口连接，控制模数转换功能；罗氏线圈电流传感器套接于被监测电阻点焊设备的电流输出回路，检测点焊电流信号，其传感信号线接于积分电路输入端，再将积分电路输出端接入多功能数据采集卡的模数转换通道(A/DS0)；扩散硅型智能压力传感器直连于被监测电阻点焊设备的电极驱动气缸的气路以检测电极压力，其输出信号接于多功能数据采集卡的另一模数转换通道(A/DS1)。
工业PC机为WS-843一体化工作站，包括液晶显示器、触摸键盘及鼠标、PCISA底板、P4CPU全长卡；多功能数据采集卡为PCL-818LS，包括16路单端/8路差分A/D模数转换通道，由OP07CP集成运算放大器及电容C和电阻R3、R1、R2组成积分电路，其中，电容C和电阻R3并联后跨接在集成运算放大器的负极和输出端，采样电阻R4通过电阻R1、R2分别接集成运算放大器的输入端；罗氏线圈电流传感器既是由漆包线绕制成的空心线圈并在其两根输出线之间连接取样电阻R4组成；BP800扩散硅型智能压力传感器输出信号线间连接一取样电阻R5。
电阻点焊工艺参数监测系统适用范围：单相交流点焊机；单相整流点焊机；三相整流点焊机；多脉冲点焊机；逆变式点焊机；采用上述电源的缝焊及相应的电阻焊设备。
该系统可对大型接结构件电阻点焊质量数据全面和系统的存储和评价，大幅度提高产产品的可信度，并对质量的评估和产品认证提供了客观、有效的技术数据。
监测系统拟采用PC总线工业计算机为核心部件，具有高可靠性、高性能的抗电磁干扰和抗振动特点，通过设置扩展监测通道，可实现多台焊接设备的同时监测和数据处理。并在Windows环境下研制出人机界面良好的监测系统软件，操作方便。
开发设计的A/D模数转换采样模块的性能应达到很高的适应性能，采用的传感器均适于目前现有设备。开发的软件是一套多功能专用软件，该软件包含系统支持平台、控制模块、信息处理、数据计算和结果提供与分析等部分，同时保证扩充监测范围所实现的可开发性和进一步网络化监测。
具体达到的技术指标如下：监测焊接电流，计算点焊焊接电流的有效值、平均值，按需要可输出电流峰值，导通角等。监测点焊过程通电时间；将焊接电流数据进行图形化处理，输出点焊焊接电流对时间变化的波形曲线；对气压参数的数据进行同样的处理，并可输出点焊焊接电流和压力值的同步波形曲线。设置点焊焊接电流、通电时间、电极压力参数阈值(根据实验确定)，将实际测试值与参数阈值进行比较，若测试参数超出许可范围则系统予以报警，并给出报警原因的分析结果；对于每个点焊焊点的焊接工艺参数的监测数据、分析结果进行编号管理，形成不锈钢客车质量控制档案管理文件之一。同时实现整车焊点工艺参数电子文件存档，为整车的质量跟踪、技术服务提供了技术基础。
建立相应完善的适于点焊车辆的用户界面，建立相应的数据库系统、实现统计、报表的一元化管理。
附图说明
图1为本实用新型结构原理图。
具体实施方式
根据图1所示，工业PC机选用WS-843一体化工作站，包括液晶显示器、触摸键盘及鼠标、PCISA底板、P4CPU全长卡；多功能数据采集卡为PCL-818LS，包括16路单端/8路差分A/D模数转换通道，由OP07CP集成运算放大器及电容C和电阻R3、R1、R2组成积分电路，其中，电容C和电阻R3并联后跨接在集成运算放大器的负极和输出端，采样电阻R4通过电阻R1、R2分别接集成运算放大器的输入端；罗氏线圈电流传感器既是由漆包线绕制成的空心线圈并在其两根输出线之间连接取样电阻R4组成；BP800扩散硅型智能压力传感器输出信号线间连接一取样电阻R5。
当电阻点焊设备焊接电流输出回路输出焊接电流脉冲时，通过电磁场作用罗氏线圈电流传感器感应出焊接电流变化率信号，在R4上输出与焊接电流变化率成正比的电压信号，然后通过积分电路在OP07CP输出端输出与焊接电流成正比的电压信号，该信号直接输入PCL-818LS卡的模数转换通道A/DS0；同时，BP800扩散硅型智能压力传感器输出与电极驱动气缸内气体压力成正比的4～20mA电极压力信号，该信号通过取样电阻R5转换为与电极压力成正比的电压信号，然后输入到PCL-818LS卡的模数转换通道A/DS1。工业PC机WS-843一体化工作站通过ISA总线控制PCL-818LS卡，对由电流及电极压力传感器输出的焊接电流和电极压力模拟信号进行模数转换并进行数据采集。利用本系统的监测软件(基于Windows，用C++语言编写)实现对电阻点焊过程中的焊接电流及电极压力信号进行数据采集及处理。通过监测软件对焊接电流及电极压力采集信号的处理，在一体化工作站LCD显示屏上实时显示点焊焊接电流波形、有效值、峰值及通电时间等，同时显示焊接过程中电极压力参数值。系统可通过一体化工作站上的薄膜键盘及鼠标预先输入预设的焊接电流及通电时间、电极压力等工艺参数并设定其允许的波动范围，系统在实时监测过程中可根据预设参数信息对监测参数进行实时评估，并给出是否合格的评估结果。系统还可预设焊接设备型号、焊接部件名称、零件材质规格、操作者信息等，上述信息与实时监测参数信息结合进行数据库永久存储，从而实现电阻点焊质量监测的信息化管理。

Claims (2)

1、一种电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统，其特征在于：在总线工业计算机PC内通过ISA总线与多功能数据采集卡的A/D口连接，控制模数转换功能；罗氏线圈电流传感器套接于被监测电阻点焊设备的电流输出回路，检测点焊电流信号，其传感信号线接于积分电路输入端，再将积分电路输出端接入多功能数据采集卡的模数转换通道A/DS；扩散硅型智能压力传感器直连于被监测电阻点焊设备的电极驱动气缸的气路以检测电极压力，其输出信号接于多功能数据采集卡的另一模数转换通道A/DS1。
2、根据权利要求1所述电阻点焊工艺参数实时在线计算机监测系统，其特征在于：工业PC机为WS-843一体化工作站，包括液晶显示器、触摸键盘及鼠标、PCISA底板、P4CPU全长卡；多功能数据采集卡为PCL-818LS，包括16路单端/8路差分A/D模数转换通道，由OP07CP集成运算放大器及电容C和电阻R3、R1、R2组成积分电路，其中，电容C和电阻R3并联后跨接在集成运算放大器的负极和输出端，采样电阻R4通过电阻R1、R2分别接集成运算放大器的输入端；罗氏线圈电流传感器既是由漆包线绕制成的空心线圈并在其两根输出线之间连接取样电阻R4组成；BP800扩散硅型智能压力传感器输出信号线间连接一取样电阻R5。
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