[实用新型]一种嵌入式焊接系统图像通信装置

说明书

本实用新型公开了一种嵌入式焊接系统图像通信装置。所述装置包括CPU核心电路板、焊接通信板、扩展隔离IO板和触摸屏模块；CPU核心电路板连接焊接通信板；焊接通信板包括RS485驱动电路、RS232驱动电路和隔离IO接口，焊接通信板通过扩展隔离IO接口连接扩展隔离IO板；RS485驱动电路外接焊接图像处理上位机，实时获取焊接图像处理上位机得到的熔池特征信息；RS232驱动电路连接触摸屏模块，将获取的熔池特征信息发送至触摸屏模块，由触摸屏模块显示熔池的特征信息。本实用新型实现了焊接过程图像检测和焊接控制器的分离，降低了对控制器的性能要求和成本，可通过该装置实时显示熔池特征信息。

技术领域

本实用新型涉及智能焊接技术领域，具体涉及一种基于嵌入式焊接系统图像通信装置。

背景技术

在智能焊接技术领域，对焊缝以及熔池的图像识别和特征提取过程中需要对相机采集的图像进行处理，其实时性和性能要求较高，往往需要在专用的视觉PC机进行处理，但是传统PC机作为视觉处理上位机时，其外接IO和通讯接口数量少，难以满足在焊接应用场合中多从机控制需求。一般智能焊接应用中需要和焊接电源、焊接机器人、触摸屏等从机设备协同控制。视觉PC机不适用于工业环境，在焊接过程中容易受到电磁干扰，可靠性不足，且单一视觉PC机作为主控端时，各模块的程序耦合度高，更换模块时需要重写视觉PC机的控制程序，给企业和操作人员带来不便，需要花费大量时间和精力去重新开发。在智能焊接应用中，针对焊接过程中出现的剧烈电磁干扰，在与各从机通讯过程中的线缆较为容易受到干扰，会出现从机通讯错误，导致焊接过程中无法正常控制而焊接失败，成为了影响正常焊接的重要因素。

现有技术中采用工业计算机作为焊接视觉处理的终端，工业计算机处理后的图像结果仍需要操作人员输入到机器人的控制系统中(视觉系统在焊接生产中的应用研究[J].工业控制计算机,2019,32(12):76-77)，其过程不能实现完全自动化，仍需要操作人员进行操作，没有建立起图像处理信息与控制器的通信链路，难以满足现代智能焊接要求。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种基于嵌入式焊接系统图像通信装置，结合了视觉PC机的高性能处理焊接图像能力，其抗干扰能力强、体积小、成本低，且拓展接口丰富，满足智能焊接场合中需要与多台从机协同控制的要求。采用基于RS485和RS232的通讯接口和Modbus RTU协议有效提高了该装置的抗扰能力，提高了焊接过程的可靠性，同时实现了焊接过程图像检测和焊接控制器的分离，降低了对控制器的性能要求和开发成本，可通过该装置实时显示熔池特征信息，对焊接过程进行控制。

本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种嵌入式焊接系统图像通信装置，包括CPU核心电路板、焊接通信板、扩展隔离IO板和触摸屏模块；

CPU核心电路板连接焊接通信板；

焊接通信板包括RS485驱动电路和RS232驱动电路，RS485驱动电路和RS232驱动电路都包括有扩展隔离IO接口电路，焊接通信板通过扩展隔离IO接口电路连接扩展隔离IO板；

RS485驱动电路外接焊接图像处理上位机，实时获取焊接图像处理上位机得到的熔池特征信息；

RS232驱动电路连接触摸屏模块，将获取的熔池特征信息发送至触摸屏模块，由触摸屏模块显示熔池的特征信息。

进一步地，CPU核心电路板采用STM32单片机作为主控单元；CPU核心电路板上设有电源电路、EMMC存储电路和1000M网络电路；

电源电路分别连接主控单元、EMMC存储电路和1000M网络电路进行供电；

EMMC存储电路连接主控单元，用于存储操作系统以及文件系统；

主控单元连接1000M网络电路；