一種帶數據傳輸功能的自動熱熔焊機系統的制作方法

本發明屬于自動熱熔焊機領域，具體涉及一種帶數據傳輸功能的自動熱熔焊機系統。

背景技術：

塑料壓力管道系統連接口技術的優劣，直接關系到石油、燃氣管道系統的運行效果和使用壽命，因此對塑料壓力管道的連接形式展開了深入研究使電熱熔對接技術能得到合理的應用。以充分發揮管道系統的先進性、經濟性、安全性。

目前熱熔焊接設備，包括以下幾種：

手動熱熔焊機：焊接壓力、焊接參數都為手動控制，焊接質量較差。

液壓熱熔焊機：焊接壓力為液壓控制，焊接參數為手動控制，焊接質量一般。

以上兩種熱熔焊機均有手動參與控制部分，焊接過程需要人為參與控制，因而焊接可控性較差，焊接質量的一致性難以得到保證。

對此，目前現有技術也提供了自動熱熔焊機，包括主控制器、液壓控制器、機架、銑刀和電熱板，其中，銑刀和電熱板固定在提籃架上。液壓控制器的出油口與回油口通過液壓油管的液壓快速接頭與機架油缸端的液壓快速接頭連接，液壓控制器驅動機架前進或后退，銑刀和電熱板分別連接至主控制器，銑刀對焊口進行銑削，獲得符合焊機要求的焊口平面，然后進行熱熔焊接。這樣焊機壓力、焊接參數都通過主控制器控制，排除人為因素對焊接質量的影響，使得焊接質量穩定可靠。

但現有的自動熱熔焊機只是實現自動焊接，現有技術的自動熱熔焊機在對焊口進行焊接時，其焊接過程各階段的焊接參數數據、焊接壓力數據等不能存儲保存，當焊接過程出現質量問題時或者焊接后焊口出現質量問題時，無法實現數據的可追溯性，因而不能通過焊接數據的分析查找發生的問題原因所在；且現有技術的自動熱熔焊機還沒有焊接數據的遠程傳輸功能，無法做到遠程監控管理，同時在焊接時，焊口位置目前通過人工去標記記錄，只是一個大致的位置，準確性難以得到保證，因而不便于施工單位對設備的統一管理。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種帶數據傳輸功能的自動熱熔焊機系統，實現焊接數據的傳輸和焊口的定位。

為實現以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種帶數據傳輸功能的自動熱熔焊機系統，包括自動熱熔焊機，所述自動熱熔焊機包括主控制器、液壓控制器、機架和電熱板；

所述主控制器包括HMI、處理器模塊、熱電阻溫度采集模塊、無線通信模塊和GPS定位模塊，所述液壓控制器設有壓力變送器，所述機架上設有直線位移傳感器，所述電熱板中設有電熱板溫度檢測傳感器，所述電熱板溫度檢測傳感器連接至所述熱電阻溫度采集模塊，所述熱電阻溫度采集模塊、所述無線通信模塊、所述GPS定位模塊、所述壓力變送器和所述直線位移傳感器分別連接至所述處理器模塊，所述處理器模塊連接至所述HMI；

所述自動熱熔焊機系統還包括Web服務器和客戶端，所述客戶端與所述Web服務器網絡連接，所述自動熱熔焊機通過所述無線通信模塊與所述Web服務器網絡連接。

進一步地，所述自動熱熔焊機還包括打印機，所述打印機連接至所述HMI。

進一步地，所述主控制器還設有環境溫度檢測傳感器，所述環境溫度檢測傳感器連接至所述熱電阻溫度采集模塊。

進一步地，所述主控制器還包括比例放大器，所述比例放大器分別連接至所述液壓控制器和所述處理器模塊。

進一步地，當所述自動熱熔焊機焊接時，

所述GPS定位模塊獲取地理位置信息；

所述主控制器通過所述無線通信模塊將焊接數據和所述GPS定位模塊獲取的地理位置信息同時上傳至所述WEB服務器。

進一步地，當焊接結束并符合要求時，所述主控制器通過所述無線通信模塊將焊接成功的數據信息上傳至所述WEB服務器；

當焊接非正常完成或中途人為終止焊接時，所述主控制器通過所述無線通信模塊將焊接失敗的數據信息上傳至所述WEB服務器。

進一步地，所述客戶端設有不同的用戶賬號權限；

通過所述客戶端，查看相應權限下的所述自動熱熔焊機的設備信息和焊接數據信息，判定操作人員是否按照要求進行施工或者所述自動熱熔焊機是否正常；

或者通過所述客戶端，查詢、打印或導出所述WEB服務器中的焊接數據；

或者通過所述客戶端，添加或刪除所述客戶端中的所述自動熱熔焊機。

進一步地，所述客戶端為網頁客戶端和手機客戶端。

進一步地，所述無線通信模塊為GPRS模塊、2G、3G模塊和4G模塊中的一種。

進一步地，所述無線通信模塊和所述GPS定位模塊分別通過RS485通信接口連接至所述處理器模塊。

本發明采用以上技術方案，至少具備以下有益效果：

本發明自動熱熔焊機包括自動熱熔焊機、Web服務器和客戶端，在自動熱熔焊機中設置無線通信模塊和GPS定位模塊，通過在液壓控制器上設有壓力變送器、在電熱板中設有電熱板溫度檢測傳感器、在機架上設有直線位移傳感器、以及設置環境溫度檢測傳感器，通過無線通信模塊將焊接過程中各個傳感器采集的焊接數據和焊口的位置上傳至Web服務器，存儲焊接過程數據，以保證焊接數據的可追溯性，克服現有技術焊接時沒有保存焊接過程數據，不能分析或追溯以往的焊接數據；通過客戶端實現遠程監控管理，查看當前自動熱熔焊機的焊機數據和設備情況，同時在對焊口進行焊接時，通過GPS定位模塊實現焊口地理位置的定位，帶有焊口地理位置的焊接數據保證了焊接數據的真實性與焊口質量的可靠性。

附圖說明

圖1為本發明自動熱熔焊機的示意圖；

圖2為本發明自動熱熔焊機、Web服務器和客戶端之間的通信示意圖；

圖3為本發明一種帶數據傳輸功能的自動熱熔焊機系統的工作原理圖。

圖中：1、自動熱熔焊機；2、Web服務器；3、客戶端；101、主控制器；102、液壓控制器；103、機架；104、電熱板；105、打印機；301、網頁客戶端；302、手機客戶端；1011、HMI；1012、處理器模塊；1013、熱電阻溫度采集模塊；1014、無線通信模塊；1015、GPS定位模塊；1016、環境溫度檢測傳感器；1017、比例放大器；1021、壓力變送器；1031、直線位移傳感器；1041、電熱板溫度檢測傳感器。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

如圖1所示，現有技術提供的自動熱熔焊機1，包括主控制器101、液壓控制器102、機架103、電熱板104和銑刀106，其中，電熱板104和銑刀106固定在提籃架107上。液壓控制器102的出油口與回油口通過液壓油管的液壓快速接頭與機架103油缸端的液壓快速接頭連接，液壓控制器102驅動機架103前進或后退，銑刀106和電熱板104分別連接至主控制器101，銑刀106對焊口進行銑削，獲得符合焊機要求的焊口平面，然后進行熱熔焊接。但現有的自動熱熔焊機只是實現自動焊接，沒有數據傳輸功能、定位功能等，不便于施工單位對設備的統一管理。

為了克服現有技術的自動熱熔焊機的不足之處，本發明提供一種帶數據傳輸功能的自動熱熔焊機系統的改進方案，如圖1至3所示，包括自動熱熔焊機1，所述自動熱熔焊機包括主控制器101、液壓控制器102、機架103和電熱板104；

所述主控制器101包括HMI 1011、處理器模塊1012和熱電阻溫度采集模塊1013，所述液壓控制器102設有壓力變送器1021，所述機架103上設有直線位移傳感器1031，所述電熱板104中設有電熱板溫度檢測傳感器1041，所述電熱板溫度檢測傳感器1041連接至所述熱電阻溫度采集模塊1013，所述熱電阻溫度采集模塊1013、所述壓力變送器1021和所述直線位移傳感器1031分別連接至所述處理器模塊1012，所述處理器模塊1012連接至所述HMI 1011；

所述主控制器101還包括無線通信模塊1014和GPS定位模塊1015，所述無線通信模塊1014和所述GPS定位模塊1015分別連接至所述處理器模塊1011；所述自動熱熔焊機系統還包括Web服務器2和客戶端3，所述客戶端3與所述Web服務器2網絡連接，所述自動熱熔焊機1通過所述無線通信模塊1014與所述Web服務器2網絡連接。

通過上述方案可知，可通過所述主控制器101設定焊接程序參數，如各個焊接階級的液壓控制器102的壓力控制值、電熱板104的加熱溫度和焊接直線位移參數。當焊接時，通過所述壓力變送器1021采集所述液壓控制器102的實際壓力，將壓力變量轉換為標準輸出信號(如4～20mADC)，然后傳輸至所述處理器模塊1012；通過所述電熱板溫度檢測傳感器1041采集所述電熱板104的溫度，并將模擬溫度信號傳輸至所述熱電阻溫度采集模塊1013，通過所述熱電阻溫度采集模塊1013將溫度信號轉換為標準輸出信號(如4～20mADC)并傳輸至所述處理器模塊1012；通過所述直線位移傳感器1031獲得焊接過程的直線位移參數信號，并傳輸至所述處理器模塊1012。所述處理器模塊1012對上述各種信號進行處理，得到焊接過程的焊接數據。一方面，所述處理器模塊1012可將焊接過程數據傳輸至所述HMI 1011，并在所述HMI1011上實時顯示；另一方面，所述處理器模塊1012將焊接數據通過所述無線通信模塊1014上傳到所述Web服務器2中存儲，以保證焊接數據的可追溯性，從而克服現有技術焊接時沒有保存焊接過程數據，導致不能分析或追溯以往的焊接數據。同時通過所述客戶端3實現遠程實時監控管理，查看當前所述自動熱熔焊機1的焊接數據和設備情況，以此來保證了焊接數據的真實性與焊口質量的可靠性；另外，本發明自動熱熔焊機在對焊口進行焊接時，通過所述GPS定位模塊1015實現焊口位置的定位管理，本發明的數據傳輸功能及定位功能，便于施工單位對設備的統一管理。

如圖2所示，所述客戶端3可優選為網頁客戶端301和手機客戶端302，這樣工程監理人員只需在辦公室登陸所述網頁客戶端301或所述手機客戶端302，即可遠程監控或查看到當前設備的焊接數據信息，并可直接判定當前操作人員是否按照要求進行施工或者設備是否正常，以此來保證了焊接數據的真實性與焊口質量的可靠性，尤其通過手機客戶端，可以實現實時實地、及時監控管理。

本發明的所述無線通信模塊1014可優選為GPRS模塊、2G、3G模塊和4G模塊中的一種，這樣本發明采用通信運營商的通信頻段，這樣在使用本發明時，只需將SIM卡插入對應的無線通信模塊中，即可通過SIM卡可遠程向所述Web服務器2傳送數據。

為了獲得較好的通信傳輸效果，本發明的所述無線通信模塊1014和所述GPS定位模塊1015優選通過RS485通信接口連接至所述處理器模塊1012，為了獲得更好的通信效果，本發明的所述無線通信模塊1014和所述GPS定位模塊1015可采用外置天線方式，以增強信號的接收或發送。

如圖3所示，作為本發明的改進方案，本發明所述自動熱熔焊機還包括打印機105，所述打印機105連接至所述HMI 1011。這樣所述處理器模塊1012可將焊接過程數據傳輸至所述HMI 1011，通過在所述HMI 1011上操作打印剛結束的焊接數據。一方面，因為通過所述HMI 1011只能看到實時的數據，不能查看整個焊接過程數據，通過將整個焊接過程數據打印出來，在焊接現場即可查看分析焊接過程；同時，如果焊接是租賃使用，通過實時打印出各個焊口的焊接過程數據，一個焊口對應一個帶有一坐標位置的焊接數據，便于租賃方人員統計焊接的工作量，方便結算。

如圖3所示，本發明為了克服環境溫度的影響，本發明提供一種改進方案，本發明所述主控制器還設有環境溫度檢測傳感器1016，所述環境溫度檢測傳感器1016連接至所述熱電阻溫度采集模塊1013。

通過上述方案，所述環境溫度檢測傳感器1016采集焊接現場環境溫度，通過所述熱電阻溫度采集模塊1013轉換后傳輸至所述處理器模塊1012，所述處理器模塊1012根據焊接現場環境溫度對程序中設定的焊接溫度進行補償調節，這樣可克服環境溫度對焊接的影響，實現更好的焊接質量。

如圖3所示，為了獲得更好的液壓控制效果，本發明提供一種改進方案，所述主控制器1還包括比例放大器1017，所述比例放大器1017分別連接至所述液壓控制器102和所述處理器模塊1012。

通過該方案，通過所述比例放大器1017的調節控制電流控制信號的大小，所述液壓控制器102實現更精確的壓力控制。

根據上述各個方案，本發明提供一種在焊接時傳輸焊接數據和焊口位置的方案，具體為：當所述自動熱熔焊機1焊接時，所述GPS定位模塊1015獲取地理位置信息；所述主控制器101，通過所述無線通信模塊1014，將焊接數據和所述GPS定位模塊1015獲取的地理位置信息同時上傳至所述WEB服務器2。

通過上述方案，在使用本發明的所述自動熱熔焊機焊接時，焊接過程各個階段數據和焊口的坐標位置傳輸至所述WEB服務器2，這樣可以排除人為因素的影響，實現每個焊口焊接參數的可追溯性，通過GPS定位模塊1015實現焊口位置的定位管理，本發明的數據傳輸功能及定位功能，便于施工單位對設備的統一管理，同時帶有焊口位置的焊接數據保證了焊接數據的真實性與焊口質量的可靠性。

實際焊接過程中，焊接不一定每次都是成功的，對此本發明做進一步改進優化，當焊接結束并符合要求時，所述主控制器101通過所述無線通信模塊1014將焊接成功的數據信息上傳至所述WEB服務器2；當焊接非正常完成或中途人為終止焊接時，所述主控制器101通過所述無線通信模塊1014將焊接失敗的數據信息上傳至所述WEB服務器2。

上述方案中，數據信息可包括焊接程序，焊口的位置信息，焊接用時，焊接階段，以及各個焊接階段的所述壓力變送器1021、所述電熱板溫度檢測傳感器1041、所述直線位移傳感器1031、以及所述環境溫度檢測傳感器1016采集的焊接過程數據等等。

本發明在實際應用過程中，為了實現對工藝數據的保密控制，所述客戶端可設置不同的用戶賬號權限，通過所述客戶端，查看相應權限下的所述自動熱熔焊機的設備信息和焊接數據信息，判定操作人員是否按照要求進行施工或者所述自動熱熔焊機是否正常，以此來保證了焊接數據的真實性與焊口質量的可靠性；或者通過所述客戶端，查詢、打印或導出所述WEB服務器中的焊接數據；或者通過所述客戶端，添加或刪除所述客戶端中的所述自動熱熔焊機。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。