[发明专利]一种焊接质量在线监控和工时统计的无线检测装置和方法

权利要求书

1.一种焊接质量在线监控和工时统计的无线检测装置，其特征在于，包括：

若干个无线现场设备，安放在电焊机内部，随焊机任意移动位置，就近与某一无线接入设备连接，用于实时采集焊机工作时的工艺参数，并上传给与其连接的无线接入设备；所述无线现场设备包括：

电源模块，输出端连接稳压保护电路，为220V转5V开关电源，完成从AC 220V到DC 5V的转换；

稳压保护电路，包括保险丝、钳位二极管、LDO芯片，用于实现过压/过流保护，其中LDO芯片将电源模块输出的5V电压转换为3.3V电压输出给CPU；

晶振，连接CPU，为CPU提供时钟源；

模拟信号多路选择芯片，连接CPU，用于在CPU的控制下将需要采集的多路模拟信号分时送入一路模拟信号放大电路；

模拟信号放大电路，用于按高精度A/D芯片要求提供电压；

高精度A/D芯片，用于完成模拟信号的A/D转换，将转换后的数字信号送给CPU处理；

CPU，无线现场设备的主控制单元，通过16位I/O引脚接A/D芯片，通过SPI接口接无线模块，用于完成前端的数据采集和数据的无线发送；

无线模块和天线，通过SPI接口与CPU通信，将CPU发送过来的数据通过无线形式发送出去；

拨码开关，连接CPU，通过调整拨码开关状态，决定焊机编号；

若干个无线接入设备，分布固定在作业场所周边，覆盖作业场所内的无线现场设备，用于与无线现场设备建立无线连接，并通过有线将数据上送到交换机；所述无线接入设备包括：

开关电源，输出端连接稳压保护电路，为220V转5V开关电源，完成从AC 220V到DC 5V的转换；

稳压保护电路，包括保险丝、钳位二极管、LDO芯片，用于实现过压/过流保护，其中LDO芯片将电源模块输出的5V电压转换为3.3V电压输出给CPU；

晶振，连接CPU，为CPU提供时钟源；

CPU，无线接入设备的主控制单元，通过SPI接口接无线模块，通过以太网网口接网线，完成现场设备上送数据无线接收和有线数据上送交换机；

无线模块和天线，通过SPI接口与CPU通信，将CPU发送过来的数据通过无线形式发送出去；

以太网接口，连接CPU，用于将CPU接收的采集数据从网口发送出去；

一个或多个交换机，连接其所在区域的无线接入设备，用于汇聚作业现场周边所有的无线接入设备，并将采集数据送入服务器；

服务器，连接交换机，用于根据作业要求工艺参数判断每台焊机作业时间内的工艺参数是否符合技术要求，并按周期将每台焊机工作时的工艺参数分别独立存档，统计周期内的焊接电流持续时间累积、保护气体总流量、焊丝消耗总量，进而计算每个焊接工人的有效工作量；

所述焊机工作时的工艺参数包括电压、电流、保护气体流速、焊丝进给速度。

2.根据权利要求1所述的一种焊接质量在线监控和工时统计的无线检测装置，其特征在于，所述无线现场设备以0.1秒的周期进行工艺参数的采集。

3.一种焊接质量在线监控和工时统计的无线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

每个无线现场设备实时采集一个焊机工作时的工艺参数，并上传给与其无线连接的无线接入设备；

无线接入设备将焊机工作时的工艺参数上传给与其连接的交换机；

交换机将焊机工作时的工艺参数上传给与其连接的服务器；

服务器根据作业要求工艺参数判断每台焊机作业时间内的工艺参数是否符合技术要求，并按周期将每台焊机工作时的工艺参数分别独立存档，统计周期内的焊接电流持续时间累积、保护气体总流量、焊丝消耗总量，进而计算每个焊接工人的有效工作量；

所述计算每个焊接工人的有效工作量，具体为：

以焊接工人工作时间内焊接电流持续时间累积为基础数据，统计出总的累积时间作为有效工作量的统计参考值，同时参考保护气体总消耗量，焊丝消耗总量作为每个工人工作时间的有效工作量；

同时，服务器剔除焊接电流持续时间累积、保护气体总流量、焊丝消耗总量超过阈值的部分；还剔除工艺参数不符合技术要求的工作时间。