CN207908957U - 一种超声波熔接数据检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种超声波熔接数据检测装置，涉及超声波熔接装置领域。该装置包括，至少一个超声波熔接机、至少一个超声波熔接机监测仪和信息管理平台；超声波熔接机监测仪用于采集熔接过程的参数数据，并将参数数据发送至信息管理平台；信息管理平台将参数数据进行显示，并将报警上限阈值和报警下限阈值发送至超声波熔接机监测仪，当超声波熔接机监测仪确定参数数据大于报警上限阈值或小于报警下限阈值，则进行报警；该装置能够监测多种生产参数数据，远程设置报警参数，提供不良品报警消息，提高生产效率；能够实时监测产量，无需人为统计，减少劳动强度。

Description

一种超声波熔接数据检测装置

技术领域

本实用新型涉及超声波熔接装置领域，特别涉及一种超声波熔接数据检测装置。

背景技术

超声波焊接技术用于塑料工业上在世界各地已日趋普遍，是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，可以完全代替用胶水粘合。各种热塑性胶件均可用超声波熔接技术进行处理，无需加溶剂、粘接剂或其他辅助品。其原理是通过上焊件把超声波能量传送到焊区，利用两个焊接的交界面处声阻大，而产生局部高温是焊件融合在一起。目前通常利用超声波熔接机完成焊件的连接，该技术具有速度快，焊缝牢固等优点，且可实现生产加工自动化。

然而目前的超声波熔接机普遍无法监测生产参数数据，或仅可监测单一电压或电流，往往造成不良品的出现，更不用说利用大量数据进行分析优化生产；且无法记录设备产量数据，需要人为统计，加大劳动强度。

实用新型内容

本实用新型提供一种超声波熔接数据检测装置，用以解决现有超声波熔接过程中生产参数无法监测，且需要人为统计设备产量的问题。

本实用新型提供了一种超声波熔接数据检测装置，包括：

至少一个超声波熔接机、至少一个超声波熔接机监测仪和信息管理平台；

超声波熔接机监测仪与超声波熔接机电联接，用于采集熔接过程的参数数据，并将参数数据发送至信息管理平台；

超声波熔接机监测仪与信息管理平台电联接；

信息管理平台将参数数据进行显示，并将报警上限阈值和报警下限阈值发送至超声波熔接机监测仪；

当超声波熔接机监测仪确定参数数据大于所述报警上限阈值或小于报警下限阈值，则进行报警。

优选的，还包括交换机、云服务器和数据库，交换机、云服务器与数据库依次电联接，交换机与超声波熔接机监测仪电联接，云服务器与信息管理平台电联接；

交换机用于接收超声波熔接机监测仪采集到的参数数据，并将参数数据发送至云服务器；

云服务器将参数数据发送至信息管理平台和数据库。

优选的，参数数据包括时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据、产量数据和熔接时间数据。

优选的，超声波熔接机监测仪包括：以太网芯片、第一主控芯片、第二主控芯片、电压互感器、电流传感器、气压传感器；

第一主控芯片、第二主控芯片分别与以太网芯片电联接，电压互感器、电流传感器和气压传感器分别与第一主控芯片电联接；

电压互感器用于检测熔接过程电压数据，并将检测到的电压数据发送至第一主控芯片；

电流传感器用于检测熔接过程电流数据，并将检测到的电流数据发送至第一主控芯片；

气压传感器用于检测熔接过程气压数据，并将检测到的气压数据发送至第一主控芯片；

第一主控芯片将时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据以及熔接时间数据通过第二主控芯片发送至以太网芯片。

优选的，超声波熔接机监测仪还包括SD卡，SD卡与第二主控芯片电联接；

SD卡用于存储第二主控芯片接收的时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据以及熔接时间数据，并记录第二主控芯片向以太网芯片的发送次数。

优选的，信息管理平台包括至少一个客户端，客户端为车间PC机网页端，客户端用于登录信息管理平台且设置报警上限阈值和报警下限阈值。

本实用新型中，提供一种超声波熔接数据检测装置，该装置包括，至少一个超声波熔接机、至少一个超声波熔接机监测仪和信息管理平台；超声波熔接机监测仪用于采集熔接过程的参数数据，并将参数数据发送至信息管理平台；信息管理平台用于接收参数数据，并将参数数据进行显示，还用于设置报警上限阈值和报警下限阈值，并将报警上限阈值和报警下限阈值发送至超声波熔接机监测仪，超声波熔接机监测仪接收报警上限阈值和报警下限阈值，判断参数数据大于报警上限阈值或小于报警下限阈值，则确定报警并向信息管理平台发送报警信号；该装置能够监测多种生产参数数据，远程设置报警参数，提供不良品报警消息，提高生产效率；数据联网，不仅存储方便，且存储量大，展示便捷，便于后续数据分析，优化生产；能够实时监测产量，无需人为统计，减少劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种超声波熔接数据检测装置结构图；

图2为本实用新型实施例提供的超声波熔接机监测仪数据收集流程示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种超声波熔接数据监测装置报警流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种超声波熔接数据检测装置结构图，如图1所示，该装置主要包括：至少一个超声波熔接机、至少一个超声波熔接机监测仪和信息管理平台；

超声波熔接机监测仪与超声波熔接机电联接，用于采集熔接过程的参数数据，并将参数数据发送至信息管理平台；

超声波熔接机监测仪与信息管理平台电联接；

信息管理平台将参数数据进行显示，并将报警上限阈值和报警下限阈值发送至超声波熔接机监测仪；

当超声波熔接机监测仪确定参数数据大于报警上限阈值或小于报警下限阈值，则进行报警。

该监测装置主要针对超声波焊接技术进行热塑性塑料制品熔接过程的监测，在具体实施过程中，该监测装置还包括：交换机、云服务器和数据库，交换机、云服务器与数据库依次电联接，交换机与超声波熔接机监测仪电联接，云服务器与信息管理平台电联接；

交换机用于接收超声波熔接机监测仪采集到的参数数据，并将接收到的参数数据发送至云服务器；

云服务器接收参数数据并将参数数据发送至信息管理平台和数据库；

数据库用于接收并存储所述参数数据。

具体的，在超声波焊接技术进行热塑性塑料制品熔接过程监测中，本实用新型实施例中的监测装置主要采集的熔接过程参数数据包括时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据、产量数据和熔接时间。

图2为本实用新型实施例提供的超声波熔接机监测仪数据收集流程示意图，如图2所示，熔接过程的参数数据由该装置中的超声波熔接机监测仪进行监测。

超声波熔接机监测仪包括：以太网芯片、第一主控芯片、第二主控芯片、电压互感器、电流传感器、气压传感器、SD卡、声光报警模块和电源模块。

第一主控芯片、第二主控芯片分别与以太网芯片电联接，电压互感器、电流传感器、气压传感器和声光报警模块分别与第一主控芯片电联接。

SD卡、电源模块分别与第二主控芯片电联接。

在超声波熔接机进行热塑性塑料制品熔接过程时，超声波熔接机的工作电源为220V工频交流电，电压数据和电流数据的采集利用电压互感器和电流传感器实现交流电源的实时监控和采集，其检测原理为通过电压互感器和电流传感器将交流电源的高压高电流转换成单片机可以检测处理的低电压，交流电压检测范围为AC0V-AC400V，交流电流检测范围为AC0A-AC10A。

超声波熔接机监测仪的电压互感器用于检测熔接过程电压数据，并将检测到的电压数据发送至第一主控芯片；具体的，电源的交变电压信号通过串联限流电阻输入电流型电压互感器的一次侧绕组，经电压互感器二次侧输出，输出匹配电阻将输出的电流信号转换为电压信号，发送至第一主控芯片采样处理。

超声波熔接机监测仪的电流传感器用于检测熔接过程电流数据，并将检测到的电流数据发送至第一主控芯片；具体的，交流电源的电流信号直接接入电流传感器一次侧绕组，感应电流经传感器的二次侧输出，输出匹配电阻将电流信号转换为电压信号，发送至第一主控芯片采样处理。

超声波熔接机监测仪的气压传感器用于检测熔接过程气压数据，并将检测到的气压数据发送至第一主控芯片；具体的，利用气压传感器对输出点的电压进行模数转换，即得气压数据，发送数据至第一主控芯片进行采样处理，气压传感器输出端的电压范围为0.5-4.5V。

第一主控芯片用于接收监测电路输出的频率数据和熔接时间数据；具体的，第一主控芯片内部的输入捕捉功能获取定时器输出的频率数据，计数器通过计算超声波发起起点与超声波发起终点，获得熔接时间数据，发送至第一主控芯片。

第一主控芯片内部的时钟电路用于记录超声波熔接机进行熔接加工时加工数据的时间点。

第一主控芯片将接收到的时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据以及熔接时间数据发送至第二主控芯片；第二主控芯片用于将接收的时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据以及熔接时间数据发送至以太网芯片。

SD卡用于存储第二主控芯片接收的时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据以及熔接时间数据，并记录第二主控芯片向以太网芯片的发送次数，形成产量数据。

具体使用时，第一主控芯片和第二主控芯片均选用ATMEGA128A单片机。

结合图1和图2，本实用新型实施例中超声波熔接数据监测装置在使用时，将声波熔接机监测仪对应固定于超声波熔接机外侧，并与超声波熔接机电联接，利用超声波熔接机监测仪内部的第一主控芯片、电压互感器、电流传感器、气压传感器采集熔接过程的时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据、产量数据和熔接时间数据，利用超声波熔接机监测仪内部SD卡记录的第二主控芯片向以太网芯片的发送次数，形成产量数据，超声波熔接机监测仪采集到的电流数据、气压数据、频率数据、产量数据、熔接时间数据和产量数据组成参数数据，并且超声波熔接机监测仪将采集的参数数据发送至交换机。

交换机接收超声波熔接机监测仪发送的参数数据，并将参数数据发送至云服务器。

云服务器接收交换机发送的参数数据，并将参数数据发送至信息管理平台和数据库。

信息管理平台接收到参数数据，并将参数数据进行显示，信息管理平台中还预设了报警上限阈值和报警下限阈值，并将报警上限阈值和报警下限阈值发送至超声波熔接机监测仪。

超声波熔接机监测仪接收报警上限阈值和报警下限阈值，并将采集的参数数据与报警上限阈值和报警下限阈值进行比较，当参数数据大于报警上限阈值或小于报警下限阈值，则控制声光报警模块进行报警并向信息管理平台发送报警信号，信息管理平台接收到报警信号，并且对报警信号进行显示。

图3为本实用新型实施例提供的一种超声波熔接数据监测装置报警流程图，如图3所示，信息管理平台预设了报警上限阈值和报警下限阈值，并将报警上限阈值和报警下限阈值发送至云服务器，云服务器将报警上限阈值和报警下限阈值发送至超声波熔接机监测仪，超声波熔接机监测仪接收报警上限阈值和报警下限阈值，并将检测到的的参数数据与报警上限阈值和报警下限阈值进行比较，如果参数数据大于报警上限阈值或小于报警下限阈值，则控制声光报警模块进行声光报警，同时控制继电器状态改变，提醒操作人员将不良品剔除，并将报警信号发送至云服务器，云服务器接收到报警信号，并发送至信息管理平台显示，使得操作人员在车间PC机网页端即可看到报警信号。

对于报警上限阈值和报警下限阈值的选择，可采用控制变量的方法进行试验确定，如需确定气压数据的报警上限阈值和报警下限阈值，则保持电压数据，电流数据，频率数据及熔接时间不变。

例如：分别用100、150、200、250、300、400、500、600、700、750、800kpa等气压参数，每组气压参数生产20个塑胶零件，对生产出来的塑胶零件进行安全测试与拉力测试，测试通过的被视为良品，不通过则为不良品。

若200、250、300、400、500、600、700kpa都为良品，而100、150、750、800kpa都为不良品，那么下限阈值在150kpa与200kpa之间，上限阈值在700kpa与750kpa之间。再选用160，170、180、190kpa气压参数做试验，160，170、180kpa气压参数下都为不良品，190kpa为良品，那么将气压参数下限阈值设置为190kpa。上限阈值与此类似，假设确定上限值为720kpa。于是，可以在信息管理平台设置气压的阈值是小于190kpa，大于720kpa。“电压数据、电流数据、频率数据、熔接时间”的阈值与气压类似设置。

本实用新型实施例中对于时间点、电压数据、电流数据、频率数据和熔接时间数据的报警上限阈值和报警下限阈值的数值不做具体限定。

本实用新型实施例提供的一种超声波熔接数据监测装置中的数据库接收并存储多种熔接过程的参数数据，对于存储的大量生产参数数据，可在后期利用大数据的时间序列图分析或者对比图分析等分析算法对存储的生产参数数据进行分析，分析影响生产结果的因素及生产参数影响规律，进而调整优化生产参数，提高生产效率。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种超声波熔接数据监测装置，该装置包括，至少一个超声波熔接机、至少一个超声波熔接机监测仪和信息管理平台；超声波熔接机监测仪用于采集熔接过程的参数数据，并将参数数据发送至信息管理平台；信息管理平台用于接收参数数据，并将参数数据进行显示，还用于设置报警上限阈值和报警下限阈值，并将报警上限阈值和报警下限阈值发送至超声波熔接机监测仪，超声波熔接机监测仪接收报警上限阈值和报警下限阈值，判断参数数据大于报警上限阈值或小于报警下限阈值，则确定报警并向信息管理平台发送报警信号；该装置能够监测多种生产参数数据，远程设置报警参数，提供不良品报警消息，提高生产效率；数据联网，不仅存储方便，且存储量大，展示便捷，便于后续数据分析，优化生产；能够实时监测产量，无需人为统计，减少劳动强度。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种超声波熔接数据监测装置，其特征在于，包括：

至少一个超声波熔接机、至少一个超声波熔接机监测仪和信息管理平台；

所述超声波熔接机监测仪与所述超声波熔接机电联接，用于采集熔接过程的参数数据，并将所述参数数据发送至所述信息管理平台；

所述超声波熔接机监测仪与所述信息管理平台电联接；

所述信息管理平台将所述参数数据进行显示，并将报警上限阈值和报警下限阈值发送至所述超声波熔接机监测仪；

当所述超声波熔接机监测仪确定所述参数数据大于所述报警上限阈值或小于所述报警下限阈值，则进行报警。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括交换机、云服务器和数据库，所述交换机、所述云服务器与所述数据库依次电联接，所述交换机与所述超声波熔接机监测仪电联接，所述云服务器与所述信息管理平台电联接；

所述交换机用于接收所述超声波熔接机监测仪采集到的参数数据，并将所述参数数据发送至所述云服务器；

所述云服务器将所述参数数据发送至所述信息管理平台和所述数据库。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参数数据包括时间点、电压数据、电流数据、气压数据、频率数据、产量数据和熔接时间数据。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述超声波熔接机监测仪包括：以太网芯片、第一主控芯片、第二主控芯片、电压互感器、电流传感器、气压传感器；

所述第一主控芯片、第二主控芯片分别与所述以太网芯片电联接，所述电压互感器、电流传感器和气压传感器分别与所述第一主控芯片电联接；

所述电压互感器用于检测熔接过程电压数据，并将检测到的电压数据发送至第一主控芯片；

所述电流传感器用于检测熔接过程电流数据，并将检测到的电流数据发送至第一主控芯片；

所述气压传感器用于检测熔接过程气压数据，并将检测到的气压数据发送至第一主控芯片；

所述第一主控芯片将所述时间点、所述电压数据、所述电流数据、所述气压数据、所述频率数据以及所述熔接时间数据通过所述第二主控芯片发送至以太网芯片。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述超声波熔接机监测仪还包括SD卡，所述SD卡与所述第二主控芯片电联接；

所述SD卡用于存储所述第二主控芯片接收的所述时间点、所述电压数据、所述电流数据、所述气压数据、所述频率数据以及所述熔接时间数据，并记录所述第二主控芯片向所述以太网芯片的发送次数。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信息管理平台包括至少一个客户端，所述客户端为车间PC机网页端，所述客户端用于登录所述信息管理平台且设置报警上限阈值和报警下限阈值。