基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測裝置及其方法
2023-05-29 08:04:01
專利名稱：基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及一種基於乙太網的信息採集系統，尤其涉及一種通過乙太網對多個工位實際焊接過程信息(電流、電壓)數據進行的採集，並利用所採集信息對焊接質量進行監測。
背景技術：
隨著先進位造技術的發展，焊接過程的自動化、信息化與智能化已成為必然趨勢。在焊接領域中，無論是加工過程、質量評定，還是科學研究，都需要有數據的支持。焊接是一個非常容易受到外界條件的影響，與焊接作業者本身的技能密切相關，因此焊接質量的好壞直接關係到產品質量的關鍵因素。如何有效地取得焊接過程的數據是分析焊接質量的重要依據。焊接生產過程中，通常是幾十個工位甚至更多工位同時工作，不同的焊接工位的距離也不一定完全一樣，就同一個工位來說，由於工作環境、工件的特點及生產需求，可能需 要同時進行多個焊接過程，因此如何解決多工位的焊接過程的數據採集及質量監控是了解控制整個生產質量的關鍵問題。利用區域網對焊接過程信息網絡化採集是實現焊接生產質量監測的重要手段。目前使用最多的數據採集卡，可實現分布式的數據採集，但是這種採集模式進行遠距離的數據採集及監控不是很方便。隨著網絡技術在焊接領域的推廣和發展，利用無線(ZigBee)、有線(CAN總線)等技術實現的區域網的分布式焊接過程數據採集，在實際生產中得到了應用。可以預見，基於網絡的焊接數據採集與質量監測將成為今後焊接生產控制的必然趨勢。現有技術中已經有人提出基於ZigBee無線的焊接過程監測系統，主要是將信號採集模塊固定在焊接機構內部實現焊接參數的採集，同時利用無線將焊接參數信息傳送到網絡中心節點，然後網絡中心節點再通過串口連接到主控伺服器。
發明內容
對焊接過程進行準確可靠的質量監測，必須解決傳輸、處理、存儲大數量採集終端產生的數據，對此，要求所涉及的網絡具有較高的傳輸速率，本發明提供一種基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測系統。該系統根據實際焊接過程需要，提出了幾種焊接數據採集模式，主要包括主控伺服器採集時間片輪轉及基於優先級的焊接採集終端分組算法，能將各個終端採集數據流分開，解決質量監測過程中數據傳輸的性能瓶頸，對焊接過程中多個工位的焊接工藝參數進行採集，實時顯示、並分析焊接過程狀態，存儲焊接過程的數據信息，報告焊接過程中出現的異常情況，為判斷工藝是否合理，焊接在線控制以及質量評定提供技術支持。為了解決上述技術問題，本發明基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測裝置，包括主控伺服器、交換機、多臺數據採集終端和分別設置在每臺焊接設備上的兩個傳感器；多臺數據採集終端均分別通過乙太網與交換機連接，用於通過傳感器採集焊接設備焊接過程中多個工位的焊接工藝參數，所述多臺數據採集終端連接於不同的交換機，從而在乙太網中形成分別連接有數臺數據採集終端的多個網段，不同的網段使用交換機互聯組成區域網，每臺數據採集終端具有不同的IP位址；所述數據採集終端至少包括STM32微控制器、與STM32微控制器連接的TFT屏幕、乙太網控制器ENC28J60、A/D轉換器和工作狀態指示燈；所述STM32微控制器利用乙太網控制器ENC28J60及UDP協議經過所述交換機接收主控伺服器發出的控制命令及向主控伺服器發送經過A/D轉換器處理過的焊接工藝參數數據；所述TFT屏幕用於顯示AD轉換數據及每臺焊接設備的工作狀態；與此同時，所述工作狀態指示燈用以顯示不同的工作狀態；所述主控伺服器還連接有數據存儲伺服器。本發明基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測方法，其中，信息採集的實現過程是在乙太網內，將數據採集終端分在不同的網段內，每個網段具有一定數量的數據採集終端，不同的網段使用交換機互聯組成區域網，每個數據採集終端在安裝配置過程中配以不同的IP位址；主控伺服器採用命令交互形式向與其連接的數據採集終端發出指令，數據採集終端的STM32微控制器通過乙太網控制器ENC28J60及UDP協議接收主控伺服器的指令，執行相應的操作並向主控伺服器返回回應信息；與此同時，主控伺服器根據焊接設備不同的焊接方法和實際監測需求設定基於優先級的分組調控策略，不同的組優先級不同，優先級高的調控組的採集間歇時間較短，監測頻率高；若主控伺服器發出焊接工藝參數採集指令，確定採集模式是組內時間輪轉模式或組內時間固定模式後，STM32微控制器執行A/D轉換數據操作，並將結果發送給主控伺服器，主控伺服器將結果轉化為電流、電壓參數並以波形的形式實時顯示、存儲；質量監測的實現過程是主控伺服器通過對每次採集的數據進行特徵分析，從而對焊接過程進行穩定性判斷及焊接質量的評定；所述特徵分析採用下述幾種方法中的一種電流或電壓單變量統計過程控制方法；基於電流或電壓單變量統計過程控制的質量分級控制方法；·電流或電壓範圍動態閾值監測方法；脈衝焊的單周期平均值統計控制方法。與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明利用微控制器STM32作為遠程數據採集終端主控制單元，實時接收傳感裝置採集的焊接參數，實施A/D轉換；其中的微控制器STM32利用乙太網控制器ENC28J60，使用UDP協議經過交換機向主控伺服器發送A/D轉換數據、接收控制命令；微控制器STM32通過ENC28J60接收命令執行相應的操作，同時向主控伺服器返回回應信息。若主控伺服器發出採集指令，STM32執行A/D轉換操作，並將結果發送給主控伺服器，主控伺服器將結果轉化為電流、電壓參數並以波形的形式顯示、存儲；主控伺服器採用命令交互，可使連接上主控伺服器的所有終端按照指定要求執行採集命令，獲取焊接設備運行狀態信息，並實時的進行狀態顯示，以完成對焊接設備的遠程在線監控工作。本發明一種基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測系統，傳輸數據速率較高，在一定程度上解決了目前對不同工位多臺焊機設備同時實施數據採集操作過程存在的網絡阻塞的問題，實現了多臺焊機參數的在線監測，包括數位化焊機與非數位化焊機的焊接過程的數據採集與質量監控，降低了焊接數據採集設備開發生產的成本。綜上，本發明的優點是
(I)與普通採集卡相比，降低了焊接數據採集設備開發生產的成本；(2)利用傳感器，可實現數位化焊機與非數位化焊機的焊接過程的數據採集與質量監控；(3)本發明使用標準的網絡接口卡，可很容易實現多臺焊機參數的在線監測，傳輸數據速率較高；
(4)利用本系統提供的數據採集模式，可一定程度的解決目前對不通工位多臺焊機設備同時實施數據採集操作過程存在的網絡阻塞的問題，實現焊接過程的質量監測。
圖I是本發明中數據採集終端的硬體結構框圖；圖2是本發明數據採集系統運行原理圖；圖3是本發明中數據採集終端與主控伺服器控制系統通信的原理圖；圖4是本發明主控伺服器控制系統的主要組成框圖；圖5是本發明採集時間輪轉調控模式時間流程；圖6是本發明採集時間固定調控模式的時間流程；圖7是本發明採集系統採集的焊接參數電壓的波形圖；圖8是本發明採集系統採集的焊接參數電流的波形圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明作進一步詳細地描述。本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。本發明基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測系統包括硬體設備和實現的方法。本發明中硬體設備的構成如圖3所示，包括主控伺服器、交換機、多臺數據採集終端和分別設置在多臺焊接設備上的多個傳感器。多臺數據採集終端均分別通過乙太網與交換機連接，用於通過傳感器採集焊接設備焊接過程中多個工位的焊接工藝參數，所述多臺數據採集終端連接於不同的交換機，從而在乙太網中形成分別連接有數臺數據採集終端的多個網段，不同的網段使用交換機互聯組成區域網，每臺數據採集終端具有不同的IP位址；如圖I所示，每臺數據採集終端主要包括STM32微控制器、與STM32微控制器連接的用於終端工作信息顯示的TFT屏幕、乙太網控制器ENC28J60、適配電源、A/D轉換器和工作狀態指示燈；所述STM32微控制器利用乙太網控制器ENC28J60及UDP協議經過所述交換機接收主控伺服器發出的控制命令及向主控伺服器發送經過A/D轉換器處理過的焊接工藝參數數據；所述TFT屏幕用於顯示AD轉換數據及每臺焊接設備的工作狀態；與此同時，所述工作狀態指示燈用以顯示不同的工作狀態；所述主控伺服器還連接有數據存儲伺服器。利用上述硬體設備實現焊接過程信息採集與質量監測的方法主要包括信息採集和質量監測，其中信息採集的實現過程是如圖3所示，在乙太網內，將數據採集終端分在不同的網段內，每個網段具有一定數量的數據採集終端，不同的網段使用交換機互聯組成區域網，每個數據採集終端在安裝配置過程中配以不同的IP位址；主控伺服器負責控制各個終端按照指定的工作模式工作以及存儲各個終端採集的數據。主控伺服器採用命令交互形式向與其連接的數據採集終端發出指令，數據採集終端的STM32微控制器通過乙太網控制器ENC28J60及UDP協議接收主控伺服器的指令，執行相應的操作並向主控伺服器返回回應信息；與此同時，主控伺服器根據焊接設備不同的焊接方法和實際監測需求設定基於優先級的分組調控策略，不同的組優先級不同，優先級高的調控組的採集間歇時間較短，監測頻率高；若主控伺服器發出焊接工藝參數採集指令，確定採集模式是組內時間輪轉模式或組內時間固定模式後，STM32微控制器執行A/D轉換數據操作，並將結果發送給主控伺服器，主控伺服器將結果轉化為電流、電壓參數並以波形的形式實時顯示、存儲。如圖2所示，主控伺服器向數據採集終端發送控制命令，數據採集終端接收命令，執行相應的操作，更新數據發送狀態。STM32微控制器執行A/D轉換數據操作是採用存儲器直接訪問DMA傳送，當已轉換數據量達到指定的緩衝區長度(一半或整個長度)時，STM32微控制器中的DMA控制器發出半滿或全滿中斷請求；如果數據採集終端處於可發送數據狀態，則通過乙太網控制器ENC28J60將A/D轉換數據發送到主控伺服器；STM32微控制器中 的時鐘定時器產生時鐘中斷，周期性的在TFT屏幕上顯示A/D轉換數據，同時在終端數據採集間歇時間內周期性的向主控伺服器發送工作狀態信息。如圖4所示，所述主控伺服器中服務端軟體模塊構成框圖，由圖可知，實現本發明方法的幾個主要模塊包括原始數據包處理模塊、終端信息模塊、終端管理模塊、全局內存管理模塊、終端調控模塊、質量監測模塊和界面顯示模塊。所述原始數據包管理模塊從全局內存管理模塊中獲取一塊內存用來存儲遠程數據包，然後解析該數據包的包頭，識別該數據包的類型是焊接數據包還是終端命令包，然後根據數據包類型，投遞到終端信息模塊的焊接數據包隊列或終端命令包隊列；所述終端管理器模塊管理各個數據採集終端，維護並存儲各個終端信息模塊的內存，至少包括添加新的數據採集終端和查詢數據採集終端；所述終端調控模塊是對數據採集過程中的各個數據採集終端進行控制；所述質量監測模塊通過對數據採集終端中的電流、電壓參數的波形數據進行分析，初步判斷焊接設備的工作狀態是否按照預定的焊接工藝進行焊接，同時對焊縫質量進行初步質量監測，對於不符合預定規範的操作給予報警提示；所述界面顯示模塊實現用戶與上述其他模塊的數據交互。從主控伺服器控制採集終端的控制方法上看，首先，將各個數據採集終端分成若干組，每組根據採集時間與採集間歇時間的長度分配以不同的優先級；從主控伺服器控制採集終端的類型上看，主要有組內終端採集時間片的輪轉與組內終端採集及間歇時間固定兩種模式。圖5為組內採集時間輪轉模式的各終端採集時間分配。圖5說明了組內終端採集時間固定模式各終端採集時間分配。採集時間的長度是單個數據採集終端每次連續採集的時間長度，採集間歇時間是組內數據採集終端每次採集時間與連續的下一個採集時間之前的時間間隔。不同的採集時間與採集間歇時間主要是解決不同的焊接方法對焊接參數採集的需求，其中組內採集時間固定調控模式用於雙絲、多絲焊接方法(或要求對多臺焊接設備焊接過程信息參數進行對照)參數採集，組內終端採集時間片的輪轉用於單絲或只要求對單臺焊接設備(不要求對多臺焊接的焊接信息參數進行對比)的焊接進行參數採集。
質量監測的實現過程是主控伺服器通過對每次採集的數據進行特徵分析，從而對焊接過程進行穩定性判斷及焊接質量的評定；質量監測模塊提供多種質量監測方法，主要包括
現在比較成熟的算法，即電流、電壓單變量統計過程控制(SPC)算法；在此基礎上改進的算法，即基於電流、電壓單變量統計過程控制的質量分級算法，電流、電壓範圍動態閾值監測算法和脈衝焊的單變量單周期平均值統計控制算法。(I)電流或電壓單變量統計過程控制方法利用焊接電流或電壓的離散數據，從統計學的角度進行分析，因此，通過分析焊接電流或電壓參數的Pd l-μ Nm，則認為焊接過程超過正常焊接規範，給予報警提示。(4)脈衝焊的單周期平均值統計控制方法由於脈衝焊焊接過程中電流、電壓呈周期性的變化，周期性變化的穩定性將直接決定焊接質量，因此，引入每個單周期平均值的波動情況作為評定焊接過程質量的標準，遍歷波形數據隊列，計算隊列所有數據的平均值μ，再次遍歷整個隊列，確定區間的第一個數據點為μ ±5區間的第一個點，下一個數據點仍為μ ±5區間的第一個點，且相鄰兩個所取點的點數差為N=T^ftl，其中，T為脈衝焊預設周期，f為採樣頻率；以此類推，計算出μ 2、μ 3. . .，μη ;然後計算出上述μ I、μ 2. . .，μη的方差σ μ ;設定標準參考值為om,若σ μ > σ m,則認為焊接過程超出正常焊接規範,給出報警提示。實施例本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程。本發明選用意法半導體公司的ARM架構晶片STM32F103微控制器，網絡控制器選用乙太網控制器ENC28J60 ;數據顯示採用TFT2.4英寸液晶顯示屏。數據採集終端的控制流程數據採集終端的控制採用多任務的方式，數據發送採 用無連接的UDP協議。數據採集終端工作在乙太網環境中，數據傳送比較穩定，因此沒有必要使用可靠傳輸的TCP協議(TCP協議的「三次握手」增加了額外的數據量)。對數據採集終端的控制主要的任務如圖2所示，包括工作狀態顯示任務、數據發送任務、外部命令接收處理任務、A/D轉換數據顯示任務。任務的同步與通信採用信號量實現。當前多任務實時作業系統較多，有μ COS/ II，μ Linux等，網絡協議可以在常用嵌入式的網絡協議棧上面進行裁剪，保留UDP、ARP等必須協議即可，常用的嵌入式網絡協議棧有μ IP, IwIP協議等，軟體開發平臺可以使Keil μ Vision。焊接過程網絡採集與質量監測系統的網絡組建按照圖3所示將各個數據採集終端組建成區域網。將不同的採集工位分成不同的終端組，並安排不同的優先級。優先級的安排是根據不同的焊接方法和實際監測需求來設定。例如較小頻率自動脈衝複合焊接方法(脈衝MAG)可以處於低優先級，手工電弧焊穩定性不高，應當處於較高優先級。優先級低的終端，數據採集發送量較小。工作過程中，伺服器通過網絡向各個終端發送命令，終端通過網絡回應伺服器，比如發送開始採集與結束採集指令等。主控伺服器的控制流程，圖4示出了其層次結構及模塊圖。從圖4可以看出，主控伺服器的控制採用分層架構，外部數據進入到伺服器，從內存管理器中獲取一塊內存存儲該數據包，接收數據線程查找終端管理器，得到數據包所屬終端，將存儲數據包內存的指針投遞到該終端所屬的數據包隊列內。當要查看某個終端採集的波形時，點擊某個終端，切換到相應終端，打開波形顯示的終端將數據包解析出來，放入波形控制項的波形數據隊列裡面，在定時器的消息的驅動下，周期性的刷新波形。當終端數據隊列中的數據達到設定的長度時，開啟線程，將數據寫入文件。這部分實現可以採用C++語言實現，開發工具採用VisualC++O下面以本發明採集一臺焊機焊接過程信息為例說明本發明採集的焊接參數信息的效果。焊接設備林肯INVERTECTM V300 一 I焊機(I臺)，S-86A型半自動送絲機，角度與位置可調的夾具、工作檯。此外，還包括脈衝協調控制器(該脈衝控制器能使直流焊機輸出脈衝形式的電流或電壓，且峰值、基值、頻率、佔空比可調)、氣瓶氣閥、遙控盒等焊接輔助設備。表I脈衝電弧焊焊接基本工藝參數
權利要求
1.一種基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測裝置，其特徵在於，包括主控伺服器、交換機、多臺數據採集終端和分別設置在每個焊接設備上的兩個傳感器； 多臺數據採集終端均分別通過乙太網與交換機連接，用於通過傳感器採集焊接設備焊接過程中多個工位的焊接工藝參數，所述多臺數據採集終端連接於不同的交換機，從而在乙太網中形成分別連接有數臺數據採集終端的多個網段，不同的網段使用交換機互聯組成區域網，每臺數據採集終端具有不同的IP位址； 所述數據採集終端至少包括STM32微控制器、與STM32微控制器連接的TFT屏幕、乙太網控制器ENC28J60、A/D轉換器和工作狀態指示燈； 所述STM32微控制器利用乙太網控制器ENC28J60及UDP協議經過所述交換機接收主控伺服器發出的控制命令及向主控伺服器發送經過A/D轉換器處理過的焊接工藝參數數據； 所述TFT屏幕用於顯示AD轉換數據及每臺焊接設備的工作狀態；與此同時，所述工作狀態指示燈用以顯示不同的工作狀態； 所述主控伺服器還連接有數據存儲伺服器。
2.一種基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測方法，其特徵在於，利用如權利要求I所述基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測裝置進行焊接過程的信息採集和質量監測，其中 信息採集的實現過程是 在乙太網內，將數據採集終端分在不同的網段內，每個網段具有一定數量的數據採集終端，不同的網段使用交換機互聯組成區域網，每個數據採集終端在安裝配置過程中配以不同的IP位址； 主控伺服器採用命令交互形式向與其連接的數據採集終端發出指令，數據採集終端的STM32微控制器通過乙太網控制器ENC28J60及UDP協議接收主控伺服器的指令，執行相應的操作並向主控伺服器返回回應信息；與此同時，主控伺服器根據焊接設備不同的焊接方法和實際監測需求設定基於優先級的分組調控策略，不同的組優先級不同，優先級高的調控組的採集間歇時間較短，監測頻率高； 若主控伺服器發出焊接工藝參數採集指令，確定採集模式是組內時間輪轉模式或組內時間固定模式後，STM32微控制器執行A/D轉換數據操作，並將結果發送給主控伺服器，主控伺服器將結果轉化為電流、電壓參數並以波形的形式實時顯示、存儲； 質量監測的實現過程是 主控伺服器通過對每次採集的數據進行特徵分析，從而對焊接過程進行穩定性判斷及焊接質量的評定；所述特徵分析採用下述幾種方法中的一種 電流、電壓單變量統計過程控制方法； 基於電流、電壓單變量統計過程控制的質量分級控制方法； 電流、電壓範圍動態閾值監測方法； 脈衝焊的單周期平均值統計控制方法。
3.根據權利要2所述基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測方法，其特徵在於，所述主控伺服器中設有原始數據包處理模塊、終端信息模塊、終端管理模塊、全局內存管理模塊、終端調控模塊、質量監測模塊、界面顯示模塊；所述原始數據包管理模塊從全局內存管理模塊中獲取一塊內存用來存儲遠程數據包，然後解析該數據包的包頭，識別該數據包的類型是焊接數據包還是終端命令包，然後根據數據包類型，投遞到終端信息模塊的焊接數據包隊列或終端命令包隊列； 所述終端管理器模塊管理各個數據採集終端，維護並存儲各個終端信息模塊的內存，至少包括添加新的數據採集終端和查詢數據採集終端； 所述終端調控模塊是對數據採集過程中的各個數據採集終端進行控制； 首先，將各個數據採集終端分成若干組，每組根據採集時間與採集間歇時間的長度分配以不同的優先級； 採集時間的長度是單個數據採集終端每次連續採集的時間長度，採集間歇時間是組內數據採集終端每次採集時間與連續的下一個採集時間之前的時間間隔； 採集模式包括組內時間輪轉模式和組內時間固定模式，其中，組內時間固定模式用於雙絲、多絲焊接方法或要求對多臺焊接設備的焊接過程信息參數進行對照的參數的採集；組內時間輪轉模式用於單絲或只要求對單臺焊接設備的焊接過程參數的採集。
所述質量監測模塊通過對數據採集終端中的電流、電壓參數的波形數據進行分析，初步判斷焊接設備的工作狀態是否按照預定的焊接工藝進行焊接，同時對焊縫質量進行初步質量監測，對於不符合預定規範的操作給予報警提示； 所述界面顯示模塊實現用戶與上述其他模塊的數據交互。
4.根據權利要2所述基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測方法，其特徵在於，STM32微控制器執行A/D轉換數據操作是採用存儲器直接訪問DMA傳送，當已轉換數據量達到指定的緩衝區長度時，STM32微控制器中的DMA控制器發出半滿或全滿中斷請求；如果數據採集終端處於可發送數據狀態，則通過乙太網控制器ENC28J60將A/D轉換數據發送到主控伺服器；STM32微控制器中的時鐘定時器產生時鐘中斷，周期性的在TFT屏幕上顯示A/D轉換數據，同時在終端數據採集間歇時間內周期性的向主控伺服器發送工作狀態信息。
5.根據權利要2所述基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測方法，其特徵在於，所述電流、電壓單變量統計過程控制方法如下 利用焊接電流或電壓的離散數據，從統計學的角度進行分析，因此，通過分析焊接電流或電壓參數的p(I l-μ |<3σ)來分析焊接性能； 設中心線CL= μ ； 中心上控制界限線UCL= μ+3 σ ； 中心下控制界限線LCL= μ-3 σ ； μ為每次採集的數據的平均值； σ為每次採集數據的方差； P為滿足I ξ - μ I〈3 O條件的概率； I為待監測樣本變量； 如果超出控制線外的點的概率大於O. 27%，則判斷焊接設備失控。
6.根據權利要5所述基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測方法，其特徵在於，採用所述基於電流、電壓單變量統計過程控制的質量分級控制方法，是在電流或電壓單變量統計過程控制方法的基礎上，無需設定固定的控制上下線，從用戶提供的不同焊接質量的焊接過程參數樣本中提取滿足I ξ-μ <30的概率，用以確定焊接質量的級別，包括若Ρ(| ξ -μ |〈3 σ )=al,則為一級質量； 若Ρ(| ξ-μ |〈3o)=a2，則為二級質量； 若Ρ(| ξ-μ |〈3o)=a3，則為三級質量； 計算待判定焊接過程樣本數據P( I ξ-μ |〈3σ)的概率為a，通過與al，a2···進行比較，確定a在al，a2…的範圍，以此確定焊接質量的級別。
7.根據權利要2所述基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測方法，其特徵在於，所述電流、電壓範圍動態閾值監測方法是 設定電流或電壓的閾值Tm及焊接過程中監測時間段內焊接過程電流或電壓超過該閾值Tm的次數為Nm ； 計算待判定焊接過程樣本的焊接過程電流或電壓超過該閾值Tm的次數為Ntl若凡>1則認為焊接過程超過正常焊接規範，給予報警提示。
8.根據權利要2所述基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測方法，其特徵在於，所述脈衝焊的單周期平均值統計控制方法是 由於脈衝焊焊接過程中電流、電壓呈周期性的變化，周期性變化的穩定性將直接決定焊接質量，因此，引入每個單周期平均值的波動情況作為評定焊接過程質量的標準，遍歷波形數據隊列，計算隊列所有數據的平均值μ，再次遍歷整個隊列，確定區間的第一個數據點為μ ±5區間的第一個點，下一個數據點仍為μ ±5區間的第一個點，且相鄰兩個所取點的點數差為，其中，T為脈衝焊預設周期，f0為採樣頻率； 以此類推,計算出μ 2、μ 3. . .，μη ;然後計算出上述μ I、μ 2. . .，μη的方差σ μ ;設定標準參考值為om,若σ μ > σ m,則認為焊接過程超出正常焊接規範,給出報警提示。
全文摘要
本發明公開了一種基於乙太網的焊接過程信息採集與質量監測系統，利用STM32作為遠程數據採集終端主控制單元，實時接收傳感裝置採集的焊接參數，實施A/D轉換；其中的STM32利用ENC28J60，使用UDP協議經過交換機向主控伺服器發送A/D轉換數據、接收控制命令；同時向主控伺服器返回回應信息。若主控伺服器發出採集指令，STM32執行A/D轉換操作，並將結果發送給主控伺服器，主控伺服器將結果轉化為電流、電壓參數並以波形的形式顯示、存儲；主控伺服器採用命令交互，可使連接上主控伺服器的所有終端按照指定要求執行採集命令，獲取焊接設備運行狀態信息，並實時的進行狀態顯示，以完成對焊接設備的遠程在線監控工作。
文檔編號G05B19/418GK102922089SQ201210288200
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者李桓, 王綠原, 朱豔麗, 顧小燕, 韋輝亮 申請人:天津大學