基于局域网的焊接过程监测系统研究

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焊接过程信息的监测以及焊后的信号分析是焊接生产质量管理的有效手段。通过焊接过程信息的监测,实时采集焊接过程中实际的焊接参数,一方面可以实时检测焊接工人的工作情况,另一方面采集到的信号可以作为焊接质量评价的依据。本文以焊接生产质量评价为主线,重点研究基于局域网的焊接过程信息的实时监测系统以及焊后的信号分析系统。首先,本文搭建了用于焊接过程信息实时采集的硬件监测系统。采用霍尔电压传感器、霍尔电流传感器、USB-4711A数据采集卡以及计算机等硬件设备,并且在充分考虑到焊接现场的工作环境、噪声信号对系统的影响以及传感器的抗电磁干扰的等问题后,搭建了一套针对焊接过程信息采集的硬件监测系统,实现了焊接过程信息的实时采集。其次,本文采用LabVIEW语言以及数据库软件完成了系统软件功能的设计。系统利用DataSocket技术完成了局域网内的数据传输模块的设计,实现了基于局域网的焊接过程信息的监测。系统的主要功能模块,即数据采集模块,在软件功能上实现了远程焊接过程信息的实时监测、监测数据的实时显示以及实时保存等功能。再次,本系统设计了焊接电信号分析系统,采用小波消噪技术对信号进行消噪处理。用户能够选择的信号分析方法主要包括时域分析、频域分析、时频分析和统计分析等四种分析方法。通过信号分析系统能够得到的分析结果包括电流电压的U-I相图、变化率曲线、频谱图以及各种焊接统计参数等。结合实验结果以及现有理论对信号的分析结果进行研究,得出焊接过程电信号的表现形式与焊接过程稳定性、焊接缺陷的产生以及焊接过程熔滴过渡形式的关系,最终达到焊接质量评价的目的。最后,本文完成了管理模块的设计,主要包括系统管理模块和数据管理模块。系统管理模块主要负责对系统进行维护,例如用户管理,显示设置等等。数据管理模块采取分类和精简的策略实现对大量实时数据的有效管理,主要目的是使数据便于使用和查找。本文实现了焊接过程信息的实时采集和焊后的信号分析,本系统可以实现对焊接工人工作状况的实时监测并对其工作质量进行评价,同时实现对焊接工艺的评价,从而优化焊接工艺,提高焊接质量。系统的远景目标是实现对焊接生产质量的评价,包括对生产流程、资源分配等进行优化管理。
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