CN204277262U - 一种焊接设备的监控记录仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种焊接设备的监控记录仪，包括监控主站和若干个通过数据线路串联在一起的CAN转换模块，以及客户端；其中一个CAN转换模块通过数据线路与监控主站的CAN端口连接；被监控的焊接设备的RS232或RS422端口通过数据线路与其中的一个CAN转换模块连接，也可直接与监控主站的RS232或RS422端口连接；监控主站通过USB接口与外设的USB存储设备连接；监控主站内设有处理电路板。本实用新型采用一体化的主机设计，能够高效准确采集、记录焊接过程数据信息，能够同时对多个焊接设备进行数据采集记录；同时，该监控记录仪安装、使用方便，设备成本低，设备连接构架简洁，能够节省设备占用的空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种焊接设备的监控装置，具体涉及一种焊接设备的监控记录仪。
背景技术
焊接设备是现代制造业广泛应用的技术，焊接的质量直接决定和影响着产品的质量。随着现代产品对焊接质量要求的不断提高，焊接质量体系管理迫切需要焊接质量追溯功能。
现有的焊接质量追溯功能主要有三种方式：
1、人工记录的方式，即靠人工的方式记录焊接过程中的各种焊接参数，并将这些数据进行整理、汇总，进而实现焊接质量追溯功能。这种人工记录方式的主要缺点是：
（1）工作效率低，需要配置专门人员实时记录设备相关信息；
（2）出错概率高，由于采用人为记录的方式，很容易造成记录数据的错误；
（3）查询效率低，需要从大量文档中查找所需的数据；
（4）需要配备专门的人员进行资料保管。
2、基于服务器和采集模块的监控记录系统，如图1所示，每台要监控的设备需要安装一个单独的采集模块用于数据采集，同时需要配置一台专用服务器实现数据的记录和存储，数据的查询则需要再通过专用客户端电脑及专用的PC软件来实现。采集模块、服务器和客户端电脑需通过局域网连接到一起。这种记录方式的主要缺点是：
（1）成本高，需要配置服务器及客户端电脑，同时每台设备需要配置一个采集模块；服务器还需配备专用机房；
（2）安装调试复杂，需要同时保证采集模块、服务器、客户端及网络全部正常才能使系统正常工作；
（3）可靠性低，因涉及的硬件较多及需要经过局域网将各个部分联系到一起，因此出现故障的几率要高很多。
3、焊机自身集成的监控记录系统，如图2所示，焊机自身集成了网络通信模块，可以实时将焊机的状态数据发送给服务器。这种方式的主要缺点是：
（1）采集数据内容有限，因为数据直接由焊机输出，所以数据内容只能包含焊机本身的状态数据，而焊接设备还包含大量的辅助设备配合焊机才能实现焊接过程，这些辅助设备的数据及操作人员和工件的信息无法采集；
（2）适用范围小，只能针对部分具有数据输出功能的焊机使用。
所以，现有的三种方式的监控焊接设备的技术方案均不能够进行高效、便捷的监控操作，或者其安装结构复杂，设备成本高，不能够满足焊接设备监控的使用要求。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种焊接设备的监控记录仪，它采用一体化的主机设计，能够高效准确采集、记录焊接过程数据信息，能够同时对多个焊接设备进行数据采集记录；同时，该监控记录仪安装、使用方便，设备成本低，设备连接构架简洁，能够节省设备占用的空间。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种焊接设备的监控记录仪，包括监控主站和若干个通过数据线路串联在一起的CAN转换模块，还包括用于显示监控主站的监控信息的客户端与监视器，客户端通过有线或无线局域网与主站连接，能够查询与显示主站的监控数据，该客户端可以是平板电脑、笔记本电脑或智能手机等客户端，也可以是专门定制的客户终端；监视器通过VGA端口直接与监控主站连接，查询与显示主站的监控数据；串联在一起的转换模块分别可以连接被监控的焊接设备，将焊接设备的监控信息传输至监控主站进行显示与记录；监控主站设有RS232和RS422接口可以直接连接焊接设备，读取焊接设备的监控信息进行显示与记录；
多个被监控的焊接设备通过下述两种连接方式中的一种或两种方式与监控主站连接：连接方式一为焊接设备的RS232或RS422端口通过一个CAN转换模块与监控主站连接；连接方式二为焊接设备的RS232或RS422端口通过数据线路直接与监控主站的RS232端口或RS422端口连接；根据被监控的焊接设备的数量和分布情况，可以选择上述的连接方式中的一种或两种方式共同使用；被监控的焊接设备中的控制器内的存储区域内的设备工作信息被主站读取，继而进行监控和数据存储；
监控主站通过VGA端口与用于监控焊接设备工作状态的监视器连接；监视器能够显示焊接设备的数据信息，同时将监控信息进行存储；
监控主站的网络接口用于接入网络系统中；同样连接在该网络系统中的客户端即可通过网络访问监控主站，进而查询和显示监控主站内的焊接设备数据信息；
监控主站通过USB接口与外设的USB存储设备连接；外设的USB存储设备能够将监控主站内的监控信息进行拷贝。
监控主站内设有处理电路板。处理电路板内进行数据的整理、传输和存储操作。
优选的，处理电路板设有中央处理器模块，中央处理器模块上设有中央处理器，所述中央处理器设有SPI总线接口、DSS总线接口、GPMC总线接口、USB Host接口、USART收发器、TWI两线接口、MMC总线接口；
处理电路板上的CAN通信模块与SPI总线接口连接，处理器电路板上的VGA显示模块与DSS总线接口连接，处理器电路板上的以太网通信模块与GPMC总线接口连接，以太网通信模块上设有网络接口；处理器电路板上的USB通信模块与USB Host接口连接，处理器电路板上的RS232通信模块和RS422通信模块均与USART收发器连接，所述RS232通信模块和RS422通信模分别设有RS232端口和RS422端口；处理器电路板上的时钟模块与TWI两线接口连接，处理器电路板上的存储模块和WIFI模块分别与MMC总线接口连接；处理器电路板上还设有电源模块。处理器电路板接收外部的监控数据，进行整理和存储，并供客户端查询。
优选的，监控主站通过数据线路与RS232端口、RS422端口或CAN转换模块读取被监控的焊接设备的控制器数据区域内的焊接设备数据信息。焊接设备的控制器数据区域内存储着焊接设备的工作过程、参数状态等信息，这些信息被监控主站读取后进行存储和整理，便于进行焊接作业的监控和产品质量追溯的原始数据。
优选的，中央处理器模块设有OMAP3530的CPU。该CPU内部集成MMC总线接口、TWI两线接口、SPI总线接口、USART收发器、DSS总线接口、GPMC总线接口和USB Host接口，这些总线接口、控制器、收发器分别采用各自的通信模式控制相应的模块工作。该CPU能够满足焊接设备监控的性能需求。
优选的， CAN转换模块包括ARM7系列MCU为核心，还包含电源模块、CAN通信模块、RS232通信电路、RS422通信电路，该CAN转换模块中的RS232通信电路采用MAX3232收发器芯片，该CAN转换模块中的RS422通信电路采用MAX3079收发器芯片；该CAN转换模块中的电源模块包含DC-DC稳压电路。
优选的，WIFI模块采用WG7310芯片，CPU通过MMC总线控制芯片实现WIFI无线网络连接；
时钟模块采用DS1338时钟芯片，CPU通过TWI两线接口控制DS1338芯片的工作模块和读取时间值；
RS232模块采用SP3232芯片，CPU通过第一组USART异步总线实现对RS232数据的收发控制；
RS422模块采用SP490E芯片，CPU通过第二组USART异步总线实现对RS422数据的收发控制；
CAN通信模块采用MCP2515控制器芯片和SN65HVD251收发器芯片，CPU通过SPI总线实现对CAN通信的控制；
以太网通信模块采用LAN9220芯片，CPU通过GPMC总线控制LAN9220实现网络通信功能；
VGA显示模块采用ADV7125数模转换芯片，CPU通过DSS总线输出数字信号，通过ADV7125转换成VGA视频信号输出；
USB通信模块采用USB3320芯片，CPU通过USB Host接口控制USB3320芯片，实现对各种USB从设备的控制。可以外接键盘、鼠标等外设设备。
优选的，监控主站上还设有用于显示监控状态的显示器。
优选的CAN转换模块的MCU 型号为AT91SAM7X256。
本实用新型焊接设备的监控记录仪的工作过程为：启动监控主站，通过RS232端口、RS422端口或CAN端口与一个或多个被监控的焊接设备的控制器连接，读取焊接设备中的设备运行信息和参数；监控主站将读取的焊接信息进行整理和存储，同时供客户端查询；监视器同时对焊接设备运行状态进行监控显示；所有存储的数据能够用来追溯产品质量，和实时监控焊接设备的工作状态。
本实用新型的优点和有益效果为：
本实用新型焊接设备的监控记录仪，采用若干个串联的CAN转换模块分别与多个焊接设备连接，实现了连接线路的简化，易于维护，同时能够实现高效稳定的数据传输，确保了监控记录仪工作的稳定性；
本实用新型焊接设备的监控记录仪，采用一体化设计，在监控主站内进行监控信息的整理和存储，能够有效节约设备空间；
本实用新型焊接设备的监控记录仪，安装、使用方便，设备成本低，设备连接构架简洁，能够节省设备占用的空间。
附图说明
图1为本实用新型的一种背景技术的结构框图。
图2为本实用新型另一种背景技术的结构框图。
图3为本实用新型焊接设备的监控记录仪的结构图。
图4为本实用新型焊接设备的监控记录仪的处理电路板的结构图。
图5为本实用新型CAN转换模块的电路结构框图。
图6为本实用新型监控主站接口示意图。
图7为处理电路板的电路图。
图8为处理电路板电路的VGA显示模块电路图。
图9为处理电路板电路的inand存储模块电路图。
图10为处理电路板电路的WIFI模块电路图。
图11为处理电路板电路的以太网通信模块电路图。
图12为处理电路板电路USB通信模块电路图。
图13为处理电路板电路的时钟模块电路图。
图14为处理电路板电路的CAN通信模块电路图。
图15为处理电路板电路的RS232通信模块电路图。
图16为本实用新型CAN转换模块电路图。
具体实施方式
实施例1
如图3至图16所示，本实用新型为一种焊接设备的监控记录仪，包括监控主站和若干个通过数据线路串联在一起的CAN转换模块，还包括用于显示监控主站的监控信息的客户端与监视器，客户端与监视器可同时使用，也可任选一种使用；客户端通过有线或无线网络与主站连接，能够查询主站的监控数据，该客户端可以是平板电脑、笔记本电脑或只能手机等客户端；串联在一起的转换模块分别可以连接被监控的焊接设备，将焊接设备的监控信息传输至监控主站进行记录；其中最靠近主站的CAN转换模块通过数据线路与监控主站的CAN端口连接；监控主站设有RS232和RS422接口可以直接连接焊接设备，读取焊接设备的监控信息进行显示与记录；
多个被监控的焊接设备通过下述两种连接方式与监控主站连接：连接方式一为焊接设备的RS232或RS422端口通过一个CAN转换模块与监控主站连接；连接方式二为焊接设备的RS232或RS422端口通过数据线路直接与监控主站的RS232端口或RS422端口连接；被监控的焊接设备中的控制器内的存储区域内的设备工作信息被主站读取，继而进行监控和数据存储；
监控主站通过VGA端口与用于监控焊接设备工作状态的监视器连接；监视器能够显示焊接设备运行的数据信息；监控主站通过网络接口接入网络系统，连接在该网络系统中的客户端即可通过网络查询监控主站内的设备数据信息，并进行显示；监控主站通过USB接口与外设的USB存储设备连接；外设的USB存储设备能够将监控主站内的监控信息进行拷贝。
监控主站内设有处理电路板。处理电路板内进行数据的整理、传输和存储操作。
处理电路板设有中央处理器模块，中央处理器模块上设有中央处理器，所述中央处理器设有SPI总线接口、DSS总线接口、GPMC总线接口、USB Host接口、USART收发器、TWI两线接口、MMC总线接口；
处理电路板上的CAN通信模块与SPI总线接口连接，处理器电路板上的VGA显示模块与DSS总线接口连接，处理器电路板上的以太网通信模块与GPMC总线接口连接，以太网通信模块上设有网络接口；处理器电路板上的USB通信模块与USB Host接口连接，处理器电路板上的RS232通信模块和RS422通信模块均与USART收发器连接，所述RS232通信模块和RS422通信模分别设有RS232端口和RS422端口；处理器电路板上的时钟模块与TWI两线接口连接，处理器电路板上的存储模块和WIFI模块分别与MMC总线接口连接，存储模块采用大容量的inand存储芯片，CPU通过MMC总线接口实现对存储芯片的读写操作以及对WIFI模块的数据收发控制；处理器电路板上还设有电源模块。处理器电路板接收外部的监控数据，进行整理和存储，并供客户端查询。
监控主站通过数据线路与RS232端口、RS422端口或CAN转换模块读取被监控的焊接设备的控制器数据区域内的焊接设备数据信息。焊接设备的控制器数据区域内存储着焊接设备的工作过程、参数状态等信息，这些信息被监控主站读取后进行整理和存储，便于进行焊接作业的监控和产品质量追溯的原始数据。
中央处理器模块设有OMAP3530的CPU。该CPU内部集成MMC总线接口、TWI两线接口、SPI总线接口、USART收发器、DSS总线接口、GPMC总线接口和USB Host接口，这些总线接口、控制器、收发器分别采用各自的通信模式控制相应的模块工作。该CPU能够满足焊接设备监控的性能需求。
CAN转换模块包括ARM7系列MCU为核心，还包含电源模块、CAN通信模块、RS232通信电路、RS422通信电路，该CAN转换模块中的RS232通信电路采用MAX3232收发器芯片，该CAN转换模块中的RS422通信电路采用MAX3079收发器芯片；该CAN转换模块中的电源模块包含DC-DC稳压电路。
WIFI模块采用WG7310芯片，CPU通过MMC总线控制芯片实现WIFI无线网络连接；时钟模块采用DS1338时钟芯片，CPU通过TWI两线接口控制DS1338芯片的工作模块和读取时间值；RS232模块采用SP3232芯片，CPU通过第一组USART异步总线实现对RS232数据的收发控制；RS422模块采用SP490E芯片，CPU通过第二组USART异步总线实现对RS422数据的收发控制；CAN通信模块采用MCP2515控制器芯片和SN65HVD251收发器芯片，CPU通过SPI总线实现对CAN通信的控制；以太网通信模块采用LAN9220芯片，CPU通过GPMC总线控制LAN9220实现网络通信功能；VGA显示模块采用ADV7125数模转换芯片，CPU通过DSS总线输出数字信号，通过ADV7125转换成VGA视频信号输出；USB通信模块采用USB3320芯片，CPU通过USB Host接口控制USB3320芯片，实现对各种USB从设备的控制。可以外接键盘、鼠标等外设设备。CAN转换模块的MCU 型号为AT91SAM7X256。
本实用新型中采用的硬件部件均为现有的成熟产品，本实用新型的保护内容在于监控记录仪的整体结构和连接方式，具体的硬件部件并不作为本实用新型的保护范围，并且均采用市场产品，并且已经给出了具体型号，在此不再叙述各个硬件部件的结构和功能。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种焊接设备的监控记录仪，其特征在于，包括监控主站和若干个通过数据线路串联在一起的CAN转换模块，还包括用于显示监控主站的监控信息的客户端与监视器；
监控主站内设有处理电路板；
监控主站设有RS232端口和RS422端口；
焊接设备通过RS232或RS422端口直接与监控主站连接；
监控主站设有CAN端口；
CAN转换模块通过数据线路与监控主站CAN端口连接；
多个被监控的焊接设备通过下述两种连接方式中的一种或两种方式与PC主站连接：连接方式一为焊接设备的RS232或RS422端口通过一个CAN转换模块与监控主站连接；连接方式二为焊接设备的RS232或RS422端口通过数据线路直接与监控主站的RS232端口或RS422端口连接；
监控主站通过VGA端口与用于监控焊接设备工作状态的监视器连接；
监控主站的网络接口用于接入网络系统，进而与网络系统中客户端的连接；
监控主站通过USB接口与外设的USB存储设备连接。
2.如权利要求1所述的焊接设备的监控记录仪，其特征在于，处理电路板设有中央处理器模块，中央处理器模块上设有中央处理器，所述中央处理器设有SPI总线接口、DSS总线接口、GPMC总线接口、USB Host接口、USART收发器、TWI两线接口、MMC总线接口；
处理电路板上的CAN通信模块与SPI总线接口连接，处理电路板上的VGA显示模块与DSS总线接口连接，处理电路板上的以太网通信模块与GPMC总线接口连接，以太网通信模块上设有网络接口；处理电路板上的USB通信模块与USB Host接口连接，处理电路板上的RS232通信模块和RS422通信模块均与USART收发器连接，所述RS232通信模块和RS422通信模块分别设有RS232端口和RS422端口；处理电路板上的时钟模块与TWI两线接口连接，处理电路板上的存储模块和WIFI模块分别与MMC总线接口连接；处理电路板上还设有电源模块。
3.如权利要求1或2所述的焊接设备的监控记录仪，其特征在于，监控主站通过数据线路与RS232端口、RS422端口或CAN转换模块读取被监控的焊接设备的控制器数据区域内的焊接设备数据信息。
4.如权利要求2所述的焊接设备的监控记录仪，其特征在于，中央处理器模块设有OMAP3530的CPU。
5.如权利要求1或2所述的焊接设备的监控记录仪，其特征在于， CAN转换模块包括ARM7系列MCU为核心，还包含电源模块、CAN通信模块、RS232通信电路、RS422通信电路，该CAN转换模块中的RS232通信电路采用MAX3232收发器芯片，该CAN转换模块中的RS422通信电路采用MAX3079收发器芯片；该CAN转换模块中的电源模块包含DC-DC稳压电路。
6.如权利要求2所述的焊接设备的监控记录仪，其特征在于，WIFI模块采用WG7310芯片；时钟模块采用DS1338时钟芯片；RS232模块采用SP3232芯片；RS422模块采用SP490E芯片；CAN通信模块采用MCP2515控制器芯片和SN65HVD251收发器芯片；以太网通信模块采用LAN9220芯片；VGA显示模块采用ADV7125数模转换芯片；USB通信模块采用USB3320芯片。
7.如权利要求1所述的焊接设备的监控记录仪，其特征在于，主站上还设有用于显示监控状态的显示器。
8.如权利要求5所述的焊接设备的监控记录仪，其特征在于，CAN转换模块的MCU 型号为AT91SAM7X256。
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| CN105945944A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-09-21 | 华东理工大学 | 一种用于焊接机器人系统的远程实时监控系统 |
| CN105945944B (zh) * | 2016-05-18 | 2019-10-11 | 华东理工大学 | 一种用于焊接机器人系统的远程实时监控系统 |
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