專利名稱：焊接質量管理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及焊接質量管理的技術領域，特別涉及一種基于物聯網技術的焊接
質量管理系統。
背景技術：
焊接結構(件)在現代科學技術和生產中得到了廣泛的應用。隨著焊接結構不斷向高參數、大型化、重型化方向發展，對焊接質量亦提出了越來越高的要求。目前，焊接質量檢測過程與焊接過程是分開的，絕大部分的焊接作業單位對焊接生產管理和質量監瞀、檢測至今處于粗放型的生產模式，エ藝和質檢人員難以實時監控焊接作業過程，只能在焊接 完成后依靠超聲檢測或射線檢測等方法去檢驗焊接質量的合格與否。發現不合格的焊接結構，只能破壞重焊。這樣不僅容易造成由返エ引起的材料和人力的浪費，使得企業的制造成本増加。同吋，由于焊接過程的流程復雜、步驟較多、記錄資料數據量大，造成數據查詢不便及可追溯性差，無法及時了解可能出現問題的エ藝或エ序問題，降低了生產效率。對焊接質量管理系統的研究引起了廣大關注。目前國內有少數產品上市，如山東奧太的焊機群控管理系統和濟南賽普通信的焊機群控管理系統。雖然這些系統能夠實時監測焊接參數、設備運行狀態，有效跟蹤質量問題，但是由于每個監測點與焊機結合在一起，使得監測點的布置不方便，不能隨意移動、靈活性低；通信方式上山東奧太選用雙絞線通信，布線施工較為繁瑣，焊機需要重新確定安放位置時要重新接線，任何一處總線線路的短路都會使整個系統無法正常工作且故障點查找復雜，増加了系統維護的難度；濟南賽普通信選用無線通信，但需要基站，且通信距離短。并且現有的系統能容納的監測點有限(最多46個)，使用范圍有很大局限。中國發明專利200910247527. 3(公布號為CN 101801115 A，公布日為2010年8月
11日)公開了ー種基于無線傳感器網絡的鋼管焊接數據采集和處理系統，雖然它可以實現焊接過程的數據采集、處理、質量的全面監測，但是采用條形碼對焊接質量進行跟蹤有如下不足(I)掃描設備只能接收視野內的條形碼；(2)條形碼在惡劣的エ廠環境容易污染、劃破而導致掃描設備無法識別。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種不僅能夠在線采集焊機參數，而且還能預測焊接質量，且減少返工率、降低生產成本的焊接質量管理系統。為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案—種焊接質量管理系統，包括焊接質量管理總系統服務器、焊接信息采集系統以及無損探傷管理系統，所述焊接質量管理總系統服務器用于接收各系統上傳的焊縫信息并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與焊接參數、RFID標簽與探傷信息、焊接參數與探傷信息的對應關系；所述焊接信息采集系統用于采集焊接參數信息和焊縫RFID標簽信息，并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與焊接參數一一對應關系，上傳至焊接質量管理總系統服務器；所述無損探傷管理系統用于采集焊縫的探傷圖像信息和RFID標簽信息，并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與探傷信息一一對應關系，上傳至焊接質量管理總系統服務器；所述焊接質量管理總系統服務器和焊接信息采集系統及無損探傷管理系統網絡連接。優選的，所述焊接信息采集系統包括第一 RFID標簽、第一 RFID讀寫器、焊接參數采集器、第一 WIA無線網關及焊接系統服務器；所述的第一 RFID標簽與第一 RFID讀寫器信號連接，所述的第一 RFID讀寫器、焊接參數采集器分別與第一 WIA無線網關信號連接，所述的第一 WIA無線網關與焊接系統服務器網絡連接。優選的，所述第一 RFID標簽用來標識焊縫，每個RFID標簽內部存有唯一編碼；所 述的第一 RFID讀寫器用來讀取焊縫RFID標簽內的唯一編碼，并將該信息通過WIA無線通信協議傳遞給第一 WIA無線網關。優選的，所述的焊接參數采集器用于采集焊接過程中實際焊接電壓、電流、各相位的相位電壓、相位電流、焊絲送絲速度和氣流量的參數信息，并將采集的參數信息通過WIA無線通信協議傳遞給第一 WIA無線網關，所述的第一 WIA無線網關用于接收第一 RFID讀寫器和焊接參數采集器發送的信息，并將該信息傳輸至焊接系統服務器。優選的，所述的焊接參數采集器在不改變原有焊機的情況下，采用非侵入式的方式與焊機連接。優選的，所述的焊接系統服務器用于接收第一 WIA無線網關發送的焊縫的RFID標簽和焊接參數信息，分析、處理后將帶有RFID標簽的焊接參數信息發送至焊接質量管理總系統服務器；并將實際焊接參數與預設的參數進行比較，當實際焊接參數超出預設的參數范圍，所述的焊接系統服務器會報警提示；所述的焊接信息采集系統對焊機的利用率進行監測。優選的，所述的無損探傷管理系統包括第二 RFID標簽、第二 RFID讀寫器、無損探傷信息采集器、第二 WIA無線網關及探傷系統服務器；所述的第二 RFID標簽與第二 RFID讀寫器信號連接，所述的第二 RFID讀寫器、無損探傷信息采集器分別與第二 WIA無線網關信號連接，所述的第二 WIA無線網關與探傷系統服務器網絡連接。優選的，所述第二 RFID標簽用來標識焊縫，每個RFID標簽內部存有唯一編碼；所述的第二 RFID讀寫器用來讀取焊縫RFID標簽內的唯一編碼，并將該信息通過WIA無線通信協議傳遞給第二 WIA無線網關。優選的，所述的無損探傷信息采集器用于采集焊縫的探傷圖像信息，并將該信息通過WIA無線通信協議傳遞給第二 WIA無線網關；所述的第二 WIA無線網關用于接收第二RFID讀寫器和無損探傷信息采集器發送的信息，并將該信息傳輸至探傷系統服務器；所述的無損探傷信息采集器采用非侵入式的方式與無損探傷設備連接。優選的，所述的探傷系統服務器用于接收第二 WIA無線網關發送的RFID標簽和探傷信息，分析處理后將帶有RFID標簽的探傷信息發送至焊接質量管理總系統服務器。本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果[0021](I)本實用新型是在不改變原有焊機的情況下，采用非侵入式的監測裝置實現對焊接過程中實際焊接參數的全面在線監測，降低了企業的改造成本，另外非侵入式的傳感采集模塊適用于不同型號、參數的焊機，更具有通用性；(2)本實用新型采用RFID標簽的跟蹤和識別技木，實現了焊接質量的跟蹤，RFID標簽與條形碼相比具有極強的耐環境性，對水、油等物質有極強的抗污性；即使在黑暗的環境，RFID標簽也可以被讀取；(3)本實用新型采用WIAエ業無線網絡通信，與傳統有線方式通信相比，省去了布線的繁瑣，系統便于維護；在惡劣的エ業現場環境下具有很強的抗干擾能力，用戶可以較低的投資成本實現焊接過程的全面感知，獲得傳統方式或技術無法在線監測的重要過程數據；WIAエ業無線網絡無需基站、自動組網、自動維護，保證了遠距離和移動通信的可靠性及靈活性。
圖I是本實用新型焊接質量管理系統的框架圖；圖2是本實用新型焊接質量管理系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進ー步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例如圖I所示，給出了焊接質量管理系統的框架圖。從圖中可以看出焊接質量管理系統包括焊接信息采集系統、無損探傷管理系統及焊接質量管理總系統服務器，所述焊接質量管理總系統服務器用于接收各系統上傳的焊縫信息并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與焊接參數、RFID標簽與探傷信息、焊接參數與探傷信息的一一對應關系；所述焊接信息采集系統用于采集焊接參數信息和焊縫RFID標簽信息，并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與焊接參數一一對應關系，上傳至焊接質量管理總系統服務器；所述無損探傷管理系統用于采集焊縫的探傷圖像信息和RFID標簽信息，并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與探傷信息一一對應關系，上傳至焊接質量管理總系統服務器；焊接質量管理總系統服務器和焊接信息采集系統及無損探傷管理系統網絡連接。焊接信息采集系統包括第一 RFID標簽、第一 RFID讀寫器、焊接參數采集器、第一 WIA無線網關及焊接系統服務器，其中第一 RFID標簽與第一 RFID讀寫器信號連接，第一 RFID讀寫器、焊接參數采集器分別與第一 WIA無線網關信號連接，第一 WIA無線網關與焊接系統服務器網絡連接；無損探傷管理系統包括第二 RFID標簽、第二 RFID讀寫器、無損探傷信息采集器、第二 WIA無線網關及探傷系統服務器，其中第二 RFID標簽與第二 RFID讀寫器信號連接，第二 RFID讀寫器、無損探傷信息采集器分別與第二 WIA無線網關信號連接，第二 WIA無線網關與探傷系統服務器網絡連接。焊接質量管理系統的示意圖如圖2所示。每個焊接材料都貼有識別其唯一編碼的RFID標簽，在焊接工作臺進行焊接作業時，第一 RFID讀寫器讀取第一 RFID標簽，通過WIA無線通信協議傳遞給第一WIA無線網關，第一WIA無線網關將信息傳輸至焊接系統服務器；焊接參數采集器在不改變原有焊機的情況下，采用非侵入式的方式與焊機連接，采集焊接過程中實際焊接電壓、電流、各相位的相位電壓、相位電流、焊絲送絲速度和氣流量等參數信息，并將該參數信息通過WIA無線通信協議傳遞給第一 WIA無線網關，第一 WIA無線網關將信息傳輸至焊接系統服務器，焊接系統服務器經過分析處理，使得RFID標簽與焊接參數一一對應，井上傳至焊接質量管理總系統服務器；同時將實際焊接參數與預設的參數進行比較，當實際焊接參數超出預設的參數范圍，焊接系統服務器會報警提示，在產品下線前對質量進行預測，減少了返工率；另外，焊接信息采集系統對焊機的利用率進行監測，以此來判斷是否需要購買焊機，確保企業資源的充分利用；在探傷現場，第二 RFID讀寫器讀取正準備探傷焊縫的第二 RFID標簽，通過WIA無線通信協議傳遞給第二 WIA無線網關，第二 WIA無線網關將信息傳輸至探傷系統服務器；無損探傷信息采集器采用非侵入式的方式與無損探傷設備連接，采集焊縫的探傷圖像信息，并將該信息通過WIA無線通信協議傳遞給第二WIA無線網關，第二 WIA無線網關將信息傳輸至探傷系統服務器，探傷系統服務器經過分析處理，使得RFID標簽與探傷信息一一對應，并上傳至焊接質量管理總系統服務器。焊接質量管理總系統服務器接收焊接系統服務器和探傷系統服務器上傳的信息， 并對信息進行整合和處理，形成RFID標簽與焊接參數、RFID標簽與探傷信息、焊接參數與探傷信息的一一對應關系，達到對焊縫的跟蹤，實現焊接質量的可追溯。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種焊接質量管理系統，其特征在于，包括焊接質量管理總系統服務器、焊接信息采集系統以及無損探傷管理系統，所述焊接質量管理總系統服務器用于接收各系統上傳的焊縫信息并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與焊接參數、RFID標簽與探傷信息、焊接參數與探傷信息的對應關系； 所述焊接信息采集系統用于采集焊接參數信息和焊縫RFID標簽信息，并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與焊接參數一一對應關系，上傳至焊接質量管理總系統服務器； 所述無損探傷管理系統用于采集焊縫的探傷圖像信息和RFID標簽信息，并對該信息進行分析整理，形成RFID標簽與探傷信息一一對應關系，上傳至焊接質量管理總系統服務器； 所述焊接質量管理總系統服務器和焊接信息采集系統及無損探傷管理系統網絡連接。
2.根據權利要求I所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述焊接信息采集系統包括第一 RFID標簽、第一 RFID讀寫器、焊接參數采集器、第一 WIA無線網關及焊接系統服務器；所述的第一 RFID標簽與第一 RFID讀寫器信號連接，所述的第一 RFID讀寫器、焊接參數采集器分別與第一 WIA無線網關信號連接，所述的第一 WIA無線網關與焊接系統服務器網絡連接。
3.根據權利要求2所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述第一RFID標簽用來標識焊縫，每個RFID標簽內部存有唯一編碼；所述的第一 RFID讀寫器用來讀取焊縫RFID標簽內的唯一編碼，并將該信息通過WIA無線通信協議傳遞給第一 WIA無線網關。
4.根據權利要求2所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述的焊接參數采集器用于采集焊接過程中實際焊接電壓、電流、各相位的相位電壓、相位電流、焊絲送絲速度和氣流量的參數信息，并將采集的參數信息通過WIA無線通信協議傳遞給第一 WIA無線網關，所述的第一 WIA無線網關用于接收第一 RFID讀寫器和焊接參數采集器發送的信息，并將該信息傳輸至焊接系統服務器。
5.根據權利要求4所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述的焊接參數采集器在不改變原有焊機的情況下，采用非侵入式的方式與焊機連接。
6.根據權利要求2所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述的焊接系統服務器用于接收第一 WIA無線網關發送的焊縫的RFID標簽和焊接參數信息，分析、處理后將帶有RFID標簽的焊接參數信息發送至焊接質量管理總系統服務器；并將實際焊接參數與預設的參數進行比較，當實際焊接參數超出預設的參數范圍，所述的焊接系統服務器會報警提示；所述的焊接信息采集系統對焊機的利用率進行監測。
7.根據權利要求I所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述的無損探傷管理系統包括第二 RFID標簽、第二 RFID讀寫器、無損探傷信息采集器、第二 WIA無線網關及探傷系統服務器；所述的第二 RFID標簽與第二 RFID讀寫器信號連接，所述的第二 RFID讀寫器、無損探傷信息采集器分別與第二 WIA無線網關信號連接，所述的第二 WIA無線網關與探傷系統服務器網絡連接。
8.根據權利要求7所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述第二RFID標簽用來標識焊縫，每個RFID標簽內部存有唯一編碼；所述的第二 RFID讀寫器用來讀取焊縫RFID標簽內的唯一編碼，并將該信息通過WIA無線通信協議傳遞給第二 WIA無線網關。
9.根據權利要求7所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述的無損探傷信息采集器用于采集焊縫的探傷圖像信息，并將該信息通過WIA無線通信協議傳遞給第二 WIA無線網關；所述的第二 WIA無線網關用于接收第二 RFID讀寫器和無損探傷信息采集器發送的信息，并將該信息傳輸至探傷系統服務器；所述的無損探傷信息采集器采用非侵入式的方式與無損探傷設備連接。
10.根據權利要求7所述的焊接質量管理系統，其特征在于，所述的探傷系統服務器用于接收第二 WIA無線網關發送的RFID標簽和探傷信息，分析處理后將帶有RFID標簽的探傷信息發送至焊接質量管理總系統服務器。
專利摘要本實用新型公開了一種焊接質量管理系統，包括焊接質量管理總系統服務器、焊接信息采集系統以及無損探傷管理系統，所述焊接質量管理總系統服務器和焊接信息采集系統及無損探傷管理系統網絡連接。本實用新型在不改變原有焊機的情況下，采用非侵入式的監測裝置實現對焊接過程中實際焊接參數的全面在線監測，降低了企業的改造成本，另外非侵入式的傳感采集模塊適用于不同型號、參數的焊機，更具有通用性；同時本實用新型省去了布線的繁瑣，系統便于維護；在惡劣的工業現場環境下具有很強的抗干擾能力，用戶可以較低的投資成本實現焊接過程的全面感知，獲得傳統方式或技術無法在線監測的重要過程數據。
文檔編號G06K17/00GK202615226SQ20122030349
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者肖金超, 曾鵬, 程海梅, 李伯旺, 張瓊 申請人:廣州中國科學院沈陽自動化研究所分所