CN210441852U - 一种机械焊接变形自动监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种机械焊接变形自动监测系统，包括上位机和全站仪；上位机和全站仪通信连接；全站仪用于测量基准点组和监测点组的数据信息，并传输至上位机；上位机用于接收基准点组和监测点组的数据信息，并计算出监测点组三维方向上的数据变化；监测点组分别设置于焊接部件和主体部件上；基准点组固定设置于远离主体部件的稳定处；本实用新型提供的方案，利用现有测绘技术、自动化技术集成开发，以更好的及时、准确掌握机械焊接过程的变形姿态数据，以用于指导现场焊接施工，确保施工质量与安全；本实用新型提供的系统结构简单、合理，方便操作，便于实施和测量，能够及时了解和监控机械焊接过程的变化状况。
Description
技术领域
本实用新型属于焊接变形检测技术领域，具体涉及一种机械焊接变形自动监测系统。
背景技术
在机械焊接过程中，往往存在高温致焊接部件中产生或大或小的应力变形，特别是在对精密机械的焊接过程中，而该焊接应力变形会导致产品施工质量和安全问题；如何做好实时监测机械焊接过程中的变形并加以控制，以避免带来施工质量、安全等问题是现有焊接技术人员急于解决的问题。
基于上述机械焊接中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种机械焊接变形自动监测系统，旨在解决现有机械焊接应力变形监测的问题。
本实用新型提供一种机械焊接变形自动监测系统，包括上位机和全站仪；上位机和全站仪通信连接；全站仪用于测量基准点组和监测点组的数据信息，并传输至上位机；上位机用于接收基准点组和监测点组的数据信息，并计算出监测点组三维方向上的数据变化；监测点组分别设置于焊接部件和主体部件上；基准点组固定设置于远离主体部件的稳定处。
进一步地，焊接部件和所述主体部件通过焊缝连接；监测点组包括有多个监测点；多个监测点分别固定设置于焊缝的两侧，并位于焊接部件和主体部件上。
进一步地，基准点组包括有第一基准点和第二基准点；第一基准点固定设置于远离焊接部件一侧的稳定处；第二基准点固定设置于远离焊接部件另一侧的稳定处。
进一步地，还包括有通讯转换装置；上位机通过通讯转换装置与全站仪通信连接；通信连接包括有线连接和无线连接。
进一步地，全站仪上设有通信接口；通讯转换装置用于将通信接口输出数据信息转换为有线连接或无线连接。
进一步地，全站仪通过电缆与上位机通信连接；或，全站仪通过蓝牙、电台、GPRS/3G/4G/5G或LoRa与上位机通信连接。
进一步地，还包括有供电装置；供电装置分别与全站仪和通讯转换装置电气连接，用于向全站仪和通讯转换装置提供电源。
进一步地，上位机根据监测点三维方向上的变化数据实时解算出焊接部件和主体部件相对位置和变形数据。
进一步地，上位机为智能手机、PC机或ipad。
进一步地，全站仪设有自动目标照准功能；全站仪周期性监测基准点组和监测点组的数据信息。
本实用新型提供的方案，利用现有测绘技术、自动化技术集成开发，以更好的及时、准确掌握机械焊接过程的变形姿态数据，以用于指导现场焊接施工，确保施工质量与安全；本实用新型提供的系统结构简单、合理，方便操作，便于实施和测量，能够及时了解和监控机械焊接过程的变化状况。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：
图 1 为本实用新型一种机械焊接变形自动监测系统示意图；
图2 为本实用新型一种机械焊接变形自动监测系统现场应用原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图 1至图2所示，本实用新型提供一种机械焊接变形自动监测系统，具体包括有现场测量端和远程控制端；现场测量端包括有基准点组、监测点组以及全站仪；远程控制端包括有上位机；上位机和全站仪通信连接；上位机和全站仪通信连接；全站仪用于测量基准点组和监测点组的数据信息，并传输至上位机；上位机用于接收基准点组和监测点组的数据信息，并计算出监测点组三维方向上的数据变化，从而使得该监测系统可以根据监测点组三维方向上的数据变化判断机械焊接过程中的焊接状况；监测点组分别设置于焊接部件和主体部件上；基准点组固定设置于远离主体部件的稳定处；采用上述方案，利用现有测绘技术、自动化技术集成开发，以更好的实时监测精密械机焊接过程中部件的变形数据，用于指导现场焊接施工，确保焊接质量与安全。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，焊接部件和主体部件通过焊缝连接；监测点组包括有多个监测点；多个监测点分别固定设置于焊缝的两侧，并位于焊接部件和主体部件上，即监测点分别固定设置于焊接部件和主体部件上，这样在焊接部件和主体部件焊接时，能够根据焊接部件和主体部件上监测点的位置变化来判断机械焊接变形状况，从而指导现场焊接施工，确保焊接质量与安全。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，基准点组包括有第一基准点和第二基准点；第一基准点固定设置于远离焊接部件一侧的稳定处；第二基准点固定设置于远离焊接部件另一侧的稳定处，以此对机械焊接过程的变形进行检测，监测点组的变形数据可反映出焊接过程中焊接部件与主体部件的相对位置和姿态，并配以超限预警、超限报警、图形化显示功能，以用于指导现场焊接工作，确保焊接质量与安全；需要具体说明的是基准点远离焊接部件的设置位置可以根据全站仪的位置以及焊接部件的具体状况来决定。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，现场测量端还包括有通讯转换装置；上位机通过通讯转换装置与全站仪通信连接；通信连接包括有线连接和无线连接；全站仪上设有通信接口；通讯转换装置用于将通信接口输出数据信息转换为机械焊接变形自动监测装置所需通信方式，通信方式包括有线连接或无线连接；具体地，全站仪通过电缆与上位机通信连接；或，全站仪通过蓝牙、电台、wifi、GPRS/3G/4G/5G或LoRa与上位机通信连接；通过无线的方式与远程控制端的上位机通信；上位机可为智能手机、PC机，一方面可实时对现场测量端进行参数配置，另一方面自动的周期性地发送控制指令给现场测量端的全站仪；全站仪周期性的测量基准点组、监测点组，后经上位机可解算出监测点的三维方向上的坐标及变形数据，坐标及变形数据可反映出焊接过程中焊接部件与主体部件的相对位置和姿态，并配以超限预警、超限报警、图形化显示功能，以用于指导现场焊接施工，确保焊接质量与安全。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，全站仪上设有通信接口；通讯转换装置用于将通信接口输出数据信息转换为有线连接或无线连接；采用有线连接或无线连接的方式可以根据现场具体测量距离和需要来决定。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，现场测量端还包括有供电装置；供电装置分别与全站仪和通讯转换装置电气连接，用于向全站仪和通讯转换装置提供电源，即为供电装置为所述现场测量端的全站仪、通信转换装置提供工作电源。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，上位机根据监测点三维方向上的变化数据实时解算出焊接部件和主体部件相对位置和变形数据。
优选地，结合上述方案，如图 1至图2所示，本实施例中，上位机为智能手机、PC机或ipad，这样便于实时自动地、周期性地发送控制指令给现场测量端的全站仪，方便了解及查阅机械焊接的施工状态；进一步地，全站仪设有自动目标照准功能（ATR功能）；全站仪周期性监测基准点组和监测点组的数据信息。
结合上述方案，以下是本实用新型具体测量过程及原理：
首先，结合实际精密机械焊接施工现场的具体方便需要，选择现场监测坐标；然后，在远程控制端的上位机控制下，完成全站仪的方位角置北，建立监测空间坐标系；坐标系确定好后，完成对基准点组、监测点组的初始位置的学习测量，并把初始位置学习数据存入数据库；后对现场测量端进行参数配置，具体包括设置监测频率、监测预警值等；待精密机械焊接过程变形自动监测装置完成监测点组初始位置学习测量、监测参数配置完成后，监测装置投入运行开始自动监测；一方面上位机自动的周期性地发送控制指令给现场测量端的全站仪；通过全站仪周期性的测量基准点、监测点的三维坐标，后经上位机可解算出监测点的三维方向上的坐标及变形数据，其坐标及变形数据可反映出焊接过程中焊接部件与主体部件的相对位置和姿态，并配以超限预警、超限报警、图形化显示功能，以用于指导现场焊接施工，确保焊接质量与安全。
本实用新型提供的方案，利用现有测绘技术、自动化技术集成开发，以更好的及时、准确掌握机械焊接过程的变形姿态数据，以用于指导现场焊接施工，确保施工质量与安全；本实用新型提供的系统结构简单、合理，方便操作，便于实施和测量，能够及时了解和监控机械焊接过程的变化状况。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，包括上位机和全站仪；所述上位机和所述全站仪通信连接；所述全站仪用于测量基准点组和监测点组的数据信息，并传输至所述上位机；所述上位机用于接收所述基准点组和所述监测点组的数据信息，并计算出所述监测点组三维方向上的数据变化；所述监测点组分别设置于焊接部件和主体部件上；所述基准点组固定设置于远离所述主体部件的稳定处。
2.根据权利要求1所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，所述焊接部件和所述主体部件通过焊缝连接；所述监测点组包括有多个监测点；多个监测点分别固定设置于所述焊缝的两侧，并位于所述焊接部件和所述主体部件上。
3.根据权利要求1所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，所述基准点组包括有第一基准点和第二基准点；所述第一基准点固定设置于远离所述焊接部件一侧的稳定处；所述第二基准点固定设置于远离所述焊接部件另一侧的稳定处。
4.根据权利要求1所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，还包括有通讯转换装置；所述上位机通过所述通讯转换装置与所述全站仪通信连接；所述通信连接包括有线连接和无线连接。
5.根据权利要求4所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，所述全站仪上设有通信接口；所述通讯转换装置用于将所述通信接口输出数据信息转换为有线连接或无线连接。
6.根据权利要求4所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，所述全站仪通过电缆与所述上位机通信连接；或，所述全站仪通过蓝牙、电台、GPRS/3G/4G/5G或LoRa与所述上位机通信连接。
7.根据权利要求4所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，还包括有供电装置；所述供电装置分别与所述全站仪和所述通讯转换装置电气连接，用于向所述全站仪和所述通讯转换装置提供电源。
8.根据权利要求2所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，所述上位机根据所述监测点三维方向上的变化数据实时解算出所述焊接部件和所述主体部件相对位置和变形数据。
9.根据权利要求1至8任一项所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，所述上位机为智能手机、PC机或ipad。
10.根据权利要求1至8任一项所述的机械焊接变形自动监测系统，其特征在于，所述全站仪设有自动目标照准功能；所述全站仪周期性监测所述基准点组和所述监测点组的数据信息。
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