CN214655141U - 一种基于物联网的中频焊后热处理设备 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的中频焊后热处理设备，包括远程控制装置、物联网平台、云数据库和至少一台中频焊后热处理装置；远程控制装置通过物联网平台对中频焊后热处理装置进行管理和监督；物联网平台作为远程控制装置、云数据库、中频焊后热处理装置的网络连接媒介；云数据库用于对中频焊后热处理装置的工作数据进行记录和存储；中频焊后热处理装置包括装置本体和用于支撑并移动装置本体的底座，装置本体内设有PLC控制模块、加热控制模块和通讯模块，加热控制模块和通讯模块分别与PLC控制模块相连；加热控制模块外接加热单元，加热单元设置在焊件焊缝处；底座上设有摄像单元，摄像单元与PLC控制模块相连；底座一侧设有推手，底座底部设有带止动阀的万向轮。

Description

一种基于物联网的中频焊后热处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种热处理设备，具体涉及一种基于物联网的中频焊后热处理设备。

背景技术

焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布、焊缝金属的热胀冷缩等原因造成，所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。目前市场应用焊后热处理温控设备来消除焊件的残余应力，实际应用过程是根据行业标准规程规范实施，焊后热处理设备在工作状态时需要24小时人员值守，操作人员 8小时倒班，而且同时需要2人坚守岗位，一是需要耗费大量的人力资源和成本，二是在某些施工应用现场，对焊后热处理人员具有一定的职业危害性和危险性。例如：火电厂检修的锅炉吹灰，灰尘贴别大，容易造成肺病。焊缝的金属监督过程放射源也极其容易给热处理作业人员带来潜在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术存在的问题和缺陷，本实用新型提供一种基于物联网的中频焊后热处理设备，该设备可以自动监控焊件的热处理过程，无人员安全风险，并且保证焊件焊缝处的热处理质量。本实用新型的技术方案为：

一种基于物联网的中频焊后热处理设备，包括远程控制装置、物联网平台、云数据库和至少一台中频焊后热处理装置；

所述远程控制装置通过所述物联网平台用于对所述中频焊后热处理装置进行管理和监督；

所述物联网平台作为所述远程控制装置、所述云数据库、所述中频焊后热处理装置的网络连接媒介；

所述云数据库用于对所述中频焊后热处理装置的工作数据进行记录和存储；

所述中频焊后热处理装置包括装置本体和用于支撑并移动所述装置本体的底座，所述装置本体内设有PLC控制模块、加热控制模块和通讯模块，所述加热控制模块和所述通讯模块分别与所述PLC控制模块相连；所述加热控制模块外接加热单元，所述加热单元设置在焊件焊缝处；所述底座底部设有带止动阀的万向轮。

进一步地，所述加热控制模块内置可控硅单元，所述可控硅单元通过过零触发板与所述PLC控制模块相连。

进一步地，所述底座上设有摄像单元，所述摄像单元与所述PLC控制模块相连。

进一步的，所述中频焊后热处理装置还包括温度传感器和与所述温度传感器相连的温度记录仪，所述温度传感器设置在焊件焊缝处，用于监测其温度变化情况；所述温度记录仪与所述PLC控制模块相连。

优选地，所述装置本体内还安装有数据处理模块，所述数据处理模块包括温度数据处理模块和图像/视频数据处理模块，其中所述温度数据处理模块一端与所述PLC控制模块相连，另一端与所述温度记录仪相连；所述图像/ 视频数据处理模块一端与所述PLC控制模块相连，另一端与所述摄像单元相连。

进一步地，所述装置本体内还设有智能报警器，所述智能报警器与所述 PLC控制器相连。

进一步地，所述通讯模块包括2G/3G/4G网络模块、PLC电力线载波模块、NB-IoT、LoRa低功耗广域网络模块、蓝牙模块中的至少一种。

进一步地，所述底座一侧设有推手，以方便工作人员将所述中频焊后热处理装置移动至指定位置。

进一步地，所述热处理设备还包括智能断路器，所述智能断路器设置在所述物联网平台与所述中频焊后热处理装置的连接线路上。

本实用新型的有益效果总结如下：

1、本实用新型具有很好的经济效益：节约人力，一人可以监控多台设备。比如：如果采用手机作为远程控制装置，部门负责人打开手机与设备互联，可以随时监控作业进度，推算剩余工作时间。

2、本实用新型可保障人员安全：通过远程控制装置和物联网平台，可以实现中频焊后热处理装置的智能监控，降低了作业人员安全隐患，防止对热处理工不必要的伤害。

3、本实用新型可实现焊件焊缝的质量控制：通过云数据库对中频焊后热处理装置的工作数据进行记录和存储，可以方便工作人员直接找出质量的根源所在，把好质量控制关。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于物联网的中频焊后热处理设备的结构框图。

图2为本实用新型的另一种基于物联网的中频焊后热处理设备的结构框图。

图3为本实用新型的中频焊后热处理装置的结构示意图。

图4为图3的侧视图。

图5为本实用新型的中频焊后热处理装置在工作现场的应用示意图。

图1～5中，1、远程控制装置，2、物联网平台，3、云数据库，4、中频焊后热处理装置，5、装置本体，6、底座，7、PLC控制模块，8、加热控制模块， 9、NB-IoT窄带物联网模块，10、加热单元，11、摄像单元，12、推手，13、万向轮，14、可控硅单元，15、过零触发板，16、温度传感器，17、温度记录仪，18、数据处理模块，19、智能报警器，20、用于悬挂导线的‘L’形横杆，21、用于连接加热控制模块和加热单元的导线，22、智能断路器，23、蓝牙模块，24、焊件。

具体实施方式

本实用新型具体实施例中采用的温度传感器、智能报警器、摄像头、智能报警器、温度记录仪、智能断路器、云数据库、物联网平台等均为市售产品。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语‘安装’、‘相连’、‘连接’应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

实施例1

如图1和5所示，本实施例提供一种基于物联网的中频焊后热处理设备的结构框图，包括远程控制装置1、物联网平台2、云数据库3、智能断路器 22和一台中频焊后热处理装置4。

在本实施例中，所述远程控制装置1具体为智能手机，通过在手机上安装与中频焊后热处理装置4兼容的物联网平台App，来实现对所述中频焊后热处理装置4进行管理和监督。此外，还可以采用台式电脑、平板、手提电脑等作为远程控制装置1。

在本实施例中，所述物联网平台2作为所述远程控制装置、所述云数据库、所述中频焊后热处理装置的网络连接媒介，具有数据双向传输、分析和判断功能。

在本实施例中，所述云数据库3用于对所述中频焊后热处理装置4的工作数据进行记录和存储，方便工作人员随时调取中频焊后热处理装置4的工作数据以便进行质量分析，这些工作数据主要包括通过温度传感器16监测的焊件24焊缝处温度数据、摄像单元11拍摄的焊件24焊缝处的工作图像/视频数据、以及智能断路器实时监测的中频焊后热处理装置4的各项电力数据。

在本实施例中，所述智能断路器22用于采集中频焊后热处理装置4的加热控制模块8、PLC控制模块7、数据处理模块18、温度记录仪17等模块或构件的电力数据，具有漏电保护、浪涌保护等功能，并且在进行电力数据实时监控的同时，可通过手机物联网平台App实现远程对中频焊后热处理装置 4的远程操控。

在本实施例中，所述中频焊后热处理装置4包括装置本体5和用于支撑并移动所述装置本体5的底座6，所述装置本体5内设有PLC控制模块7、加热控制模块8、通讯模块。所述加热控制模块10和所述通讯模块分别与所述PLC控制模块7相连；所述加热控制模块8外接加热单元10，所述加热单元10设置在焊件焊缝处。所述中频焊后热处理装置4还包括温度传感器 16和与所述温度传感器16相连的温度记录仪17，所述温度记录仪17与所述 PLC控制模块7相连。

在本实施例中，PLC控制模块7采用西门子S7-300控制器，通讯模块为蓝牙模块23和NB-IoT窄带物联网模块9。通过NB-IoT窄带物联网模块9，建立中频焊后热处理装置4与物联网平台2的通讯连接，周期性传送温度监测数据、巡视信息等到手机上。通过蓝牙模块23，则可以实现中频焊后热处理装置4与监控设备(比如手机、电脑等)的直接连接，从而实现温度采集数据的实时传送。

在本实施例中，所述加热控制模块8内置可控硅单元14，所述可控硅单元14通过过零触发板15与所述PLC控制模块7相连，从而实现对焊缝处热能的输出。

在本实施例中，所述装置本体内还安装有数据处理模块18，所述数据处理模块18包括温度数据处理模块和图像/视频数据处理模块，其中所述温度数据处理模块一端与所述PLC控制模块7相连，另一端与所述温度记录仪 17相连；所述图像/视频数据处理模块一端与所述PLC控制模块7相连，另一端与所述摄像单元11相连，所述温度数据处理模块和所述图像/视频数据处理模块分别用于将采集的温度数据和图像/视频数据进行处理并传送给 PLC控制模块7。

在本实施例中，所述装置本体5内还设有智能报警器19，所述智能报警器19与所述PLC控制器7相连。当温度传感器16会实时将监测温度上传至 PLC控制模块7，当PLC控制模块7发现焊缝处的加热温度超过设定温度 30℃以上时，PLC控制模块7会启动智能报警器19发出警报，同时将警报信息通过物联网平台2传送至手机进行提醒。此外，报警温度可以根据焊件加热的实际需要进行设定，不是绝对在超温30℃以上。

在本实施例中，加热单元10可以为电磁感应加热构件、电阻丝、电热片等可以实现焊件焊缝处加热的所有装置或元件。加热单元直接安装在焊件24 的焊缝处(见图1加热单元10标记处的阴影部分)。

在本实施例中，如图3和4所示，所述底座6上设有摄像单元11，具体为带旋转底座的摄像头，所述摄像单元11与所述PLC控制模块7相连。所述底座6一侧设有推手12，以方便推动所述中频焊后热处理装置4至工作区域，所述底座6底部设有带止动阀的万向轮13。在设备工作时，需要将摄像头调整至正对焊件焊缝处拍摄，以便准确监控焊缝处的工作情况，比如：加热单元10是否存在脱落、焊缝处升温是否存在异常等。

在本实施例中，所述底座6上设有用于收置导线21的‘L’形横杆20，当结束热处理工作，导线21温度降至室温后，将导线21卷起后收置在‘L’形横杆20上。所述导线21用于连接所述加热控制模块8(在装置本体5上有加热控制模块8的快速接口，图中未显示)和所述加热单元10。

实施例2

如图2和5所示，本实施例提供一种基于物联网的中频焊后热处理设备的结构框图，与实施例1的区别在于：包括多台中频焊后热处理装置4。即通过物联网平台来实现多台中频焊后热处理装置4的同时监控。监控过程及原理同实施例1。

综上，本实用新型在现有传统中频焊后热处理装置内增加PLC控制模块、智能加温单元、监控单元等构件，运用物联网技术实现中频焊后热处理装置的智能操控和监控，具有如下独特优势：

1、具有很好的经济效益：节约人力，一人可以监控多台设备。比如：如果采用手机作为远程控制装置，部门负责人打开手机与设备互联，可以随时监控作业进度，推算剩余工作时间。

2、可保障人员安全：通过远程控制装置和物联网平台，可以实现中频焊后热处理装置的智能监控，降低了作业人员安全隐患，防止对热处理工不必要的伤害。

3、可实现焊件焊缝的质量控制：通过云数据库对中频焊后热处理装置的工作数据进行记录和存储，可以方便工作人员直接找出质量的根源所在，把好质量控制关。

4、实现管理员权限：通过智能断路器的引入，发现问题，可以实现装置的远程紧急停机。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：包括远程控制装置、物联网平台、云数据库和至少一台中频焊后热处理装置；

所述远程控制装置通过所述物联网平台用于对所述中频焊后热处理装置进行管理和监督；

所述物联网平台作为所述远程控制装置、所述云数据库、所述中频焊后热处理装置的网络连接媒介；

所述云数据库用于对所述中频焊后热处理装置的工作数据进行记录和存储；

所述中频焊后热处理装置包括装置本体和用于支撑并移动所述装置本体的底座，所述装置本体内设有PLC控制模块、加热控制模块和通讯模块，所述加热控制模块和所述通讯模块分别与所述PLC控制模块相连；所述加热控制模块外接加热单元，所述加热单元设置在焊件焊缝处；所述底座底部设有带止动阀的万向轮。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：所述加热控制模块内置可控硅单元，所述可控硅单元通过过零触发板与所述PLC控制模块相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：所述底座上设有摄像单元，所述摄像单元与所述PLC控制模块相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：所述中频焊后热处理装置还包括温度传感器和与所述温度传感器相连的温度记录仪，所述温度传感器设置在焊件焊缝处，用于监测其温度变化情况；所述温度记录仪与所述PLC控制模块相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：所述装置本体内还安装有数据处理模块，所述数据处理模块包括温度数据处理模块和图像/视频数据处理模块，其中所述温度数据处理模块一端与所述PLC控制模块相连，另一端与所述温度记录仪相连；所述图像/视频数据处理模块一端与所述PLC控制模块相连，另一端与所述摄像单元相连。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：所述装置本体内还设有智能报警器，所述智能报警器与所述PLC控制器相连。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：所述通讯模块包括2G/3G/4G网络模块、PLC电力线载波模块、NB-IoT、LoRa低功耗广域网络模块、蓝牙模块中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：所述底座一侧设有推手。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种基于物联网的中频焊后热处理设备，其特征在于：所述热处理设备还包括智能断路器，所述智能断路器设置在所述物联网平台与所述中频焊后热处理装置的连接线路上。

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