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用于确定焊接行进速度的系统和方法

摘要

用于确定焊接行进速度的系统和方法。在一个实例中,焊接系统包括一个或多个传感器(32),所述传感器(32)被构置为提供与在第一时间的焊接电弧对应的第一指示和提供与在第二时间的焊接电弧对应的第二指示。所述焊接系统还包括处理电路(36),所述处理电路(36)被构置为接收所述第一指示,接收所述第二指示,并根据工件(28)的焊接长度和第一与第二时间之间的差来确定焊接行进速度。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-04-27

    授权

    授权

  • 2016-03-30

    实质审查的生效 IPC(主分类):B23K9/028 申请日:20140616

    实质审查的生效

  • 2016-03-02

    公开

    公开

说明书

背景技术

本申请是2013年6月21日递交的美国临时专利申请No.61/837,905,名称 为“用于确定焊接行进速度的系统和方法”的非临时专利申请,其在此被整体 纳入于此作为参考。

本发明总体上涉及焊接操作并,更具体地,涉及用于确定焊接行进速度的 系统和方法。

焊接是一种已日益成为在各个行业和应用中使用的工艺。虽然人工焊接操 作的大量应用继续存在,但这类工艺在某些背景下可自动化。在这两种情形 下,这类焊接操作依赖于多种类型的设备,以确保焊接耗材(例如,线供给, 保护气体等)的供应在需要时以适当量提供给焊接处。

在工件上焊接的质量可取决于许多因素,其中的一些因素可被焊接操作员 控制。例如,工件上焊接的质量可取决于焊接操作过程中的焊接行进速度。焊 接行进速度是焊接电极沿被焊接的接缝/接头的行进速率。此外,焊接行进速度 是用于计算输入到焊接处的热量的一个参数并且在某些配置中可在焊接过程规 范(WPS)中被指定。焊接行进速度可通过将焊接行进距离(例如,焊接电极沿 被焊接的接缝/接头行进的距离)除以跨该焊接行进距离所需的时间进行人工计 算。在某些配置中,焊接行进距离可以人工测量,例如通过使用卷尺测量或另 一测量装置测量,并且跨焊接行进距离进行焊接的时间可以人工测量,例如通 过使用秒表测量。焊接行进速度可被记录和/或分析以用于确定焊接的质量和/ 或用于训练焊接操作者。遗憾的是,确定焊接行进速度的这类人工方法可能用 到除了需要焊接操作者以外的人,可能无法实时地计算,可能无法提供实时反 馈,并可能容易出错。

简要描述

在一个实施例中,焊接系统包括一个或多个传感器,所述传感器被构置为 提供与在第一时间的焊弧对应的第一指示和提供与在第二时间的焊弧对应的第 二指示。焊接系统还包括处理电路,所述处理电路被构置为接收所述第一指 示,接收所述第二指示,并根据工件的焊接长度和在第一与第二时间之间的差 值确定焊接行进速度。

在另一实施例中,一种用于确定焊接行进速度的方法包括接收与在第一时 间的焊接电弧对应的第一指示。此外,所述第一指示源自一个或多个传感器。 所述方法还包括接收与在第二时间的焊接电弧对应的第二指示。所述第二指示 源自一个或多个传感器。所述方法包括使用处理电路,根据形成焊接电弧的焊 炬的行进距离和第一与第二时间之间的差确定焊接行进速度。

在又一实施例中,一种焊接系统包括至少一个传感器,所述传感器安置在 被构置为提供与第一焊接时间对应的第一指示,与第二焊接时间对应的第二指 示,或其组合。所述焊接系统包括处理电路,所述处理电路被构置为接收所述 第一指示,接收所述第二指示,并根据所述第一指示、所述第二指示或其组合 以及工件的焊接长度来推导焊接行进速度,并且其中至少一个所述传感器通信 式地被耦联到所述处理电路。

附图说明

当通过参照附图阅读以下的详细说明时,本发明这些和其它特征、方面和 优点将变得更好理解,贯穿附图的类似字符表示类似部件,在附图中:

图1是根据本公开的一些方面的焊接系统的一个实施例的示图,在所述焊 接系统中可以确定焊接行进速度;

图2是根据本公开的一些方面的包括传感器和控制电路(或处理电路)以 确定焊接行进速度的焊接系统的一个实施例的示图;

图3是根据本公开的一些方面的包括多个传感器和控制电路(或处理电 路)以确定焊接行进速度的焊接系统的一个实施例的示图;

图4是根据本公开的一些方面的围绕工件一部分的焊接行进距离的实施例 的横截面图;

图5是根据本公开的一些方面的围绕工件周边的焊接行进距离的实施例的 横截面图;

图6是根据本公开的一些方面的线性焊接行进距离的实施例的横截面图;

图7是根据本公开的一些方面的用于确定传感器指示之间的时间的过程的 实施例的图表;

图8是根据本公开的一些方面的用于确定焊接行进速度的过程的实施例的 流程图;和

图9是根据本公开的一些方面的用于确定传感器指示之间的时间的过程的 实施例的图表。

具体说明

本发明的实施例可被使用于任何可确定焊接行进速度的应用中。例如,图 1显示了电弧焊接系统10,在所述电弧焊接系统10中可确定焊接行进速度。如 图所示,电弧焊接系统10可包括电源系统12,所述电源系统12产生焊接功率 并经由导管16向电极14供应焊接功率。在电弧焊接系统10中,连同消耗或非 消耗电极14,直流电(DC)或交流电(AC)可用于将电流传送到焊接点。在这 样的焊接系统10中,操作者18可通过定位电极14和触发电流流动的启动和停 止来控制电极14的位置和操作。如图所示,焊接作业者18佩戴头盔组件20。 头盔组件20包括头盔壳体22和目镜组件24,所述目镜组件24可以被变暗以 防止或限制暴露于由焊接电弧26产生的光。

当操作者18通过从电源系统12向电极14提供功率而开始焊接操作时,在 电极14和例如图所示的管道的工件28之间形成焊接电弧26。如可以理解的那 样,工件28可以是任何合适的工件,例如管道,容器,基本上平坦的结构,等 等。电极14和导管16由此输送足以在电极14和工件28之间产生焊接电弧26 的电流和电压。焊接电弧26在电极14和工件28之间的焊接点熔化金属(基材 和任何添加的填充材料),由此当金属冷却时提供了接头。焊接系统10可被构 置为通过任何合适的技术,包括屏蔽金属电弧焊(SMAW)(即,棒焊接),气 体保护钨极电弧焊(GTAW),气体保护金属电弧焊(GMAW),熔化-药芯焊丝电 弧焊(FCAW),金属惰性气体保护焊(MIG),钨极惰性气体保护焊(TIG), 气焊(例如,氧乙炔焊),亚弧焊(SAW),和/或电阻焊接以形成焊料接头。 如可以理解的,屏蔽气体可在某些应用中被使用,比如GTAW,GMAW,和FCAW。 焊接过程中使用的波形可以包括经调节的金属沉积(RMD)类型波形,在其它类 型中,有表面张力转移(STT)型,冷金属转移(CMT)型。

如下所述,当焊接电弧26经过一个或多个传感器时可通过检测时间来确定 焊接行进速度。通过使用在一个或多个传感器之间的距离和被检测到的时间, 可计算出焊接行进速度。如可以理解的,这样的行进速度可在想要得到行进速 度指示的任何应用中被确定,例如在涉及焊接,切割,研磨,感应加热,测试 等的应用中。如以下更详细的描述,在一个实施例中,用于推导出焊接行进速 度的一个或多个传感器可以是设置在供电系统12中的传感器27和29。其它传 感器,如下面针对图2-7描述的那样,可以作为传感器27,29的附加或代替使 用。

图2是包括传感器和控制电路以确定焊接行进速度的焊接系统10的一个实 施例的图示。要注意,处理电路可以被选择性地或附加性地与控制电路一起使 用。即,处理电路可以被包括作为控制电路的一部分,可以被通信式耦联到控 制电路,或可以是独立于控制电路和包含于外部装置(例如,基于云的装置) 中。所述处理电路可以包括物理处理器,存储器和存贮器。如图所示,工件28 包括将被焊接的接头30。传感器32被设置为邻近工件28(例如,紧挨着工 件,靠近工件,在工件的0至1米内,在工件上等)。在某些实施例中,传感 器32可被设置为从接头30和/或直接在工件28上的一个预定距离。传感器32 可以被构置为:当在传感器32附近检测到焊接电弧26时,提供对应于焊接电 弧26的一个或多个指示。例如,传感器32可以被构置为在预定的时间间隔 (例如,每100毫秒采样,在1至50毫秒之间采样,在1毫秒至1秒之间采 样)和/或连续地(例如,提供对应于温度的输出电压)提供对应于焊接电弧 26的指示。

传感器32可以是能提供对应于焊接电弧26的指示的任何合适装置。例 如,传感器32可以包括温度传感器,热电偶,双金属开关,电阻温度检测器 (RTD),热敏电阻,蜡马达,红外(IR)传感器,光传感器,和/或接近度传 感器中的至少一个。因此,所述指示可以包括温度指示,光指示(例如,亮 度,光子计数),和/或接近度的指示(例如,传感器32与电弧26,电极14, 和/或焊炬保持器的接近度)。此外,传感器32可以被构置成检测热,光,和/ 或来自焊接电弧26的其它辐射物。传感器32还可另外包括适合于在产生焊接 时检测填料金属流动的传感器,和/或在某些实施例中,传感器32可以预先存 在于焊接系统10和/或可被用于其它目的(例如,检测工件28的温度),例如 在传感器32被用来确定焊接行进速度之前先被用于其它目的。虽然只有一个传 感器32被示出邻近于工件28的焊接长度(例如,周长)34,然而其它实施例 可以包括邻近于工件28的焊接长度34的任何适当数量的传感器32。要注意, 焊缝长度可包括管道直径,或者将被焊接的长度。

在所示实施例中,来自传感器32的指示在有线连接38上被提供给控制电 路36。然而,在其它实施例中,来自传感器32的指示可以无线地和/或使用便 携式存储介质(例如,闪存驱动器,快闪存储器,通用串行总线(USB)设备, 等)被提供给控制电路36。控制电路36被构置成接收来自传感器32的多个指 示,并根据工件28的焊接长度34和时间(例如,当接收到来自传感器32的第 一指示时的第一时间和当接收来自传感器32的第二指示时的第二时间之间的 差,其中,当焊接电弧26基本上与工件28的焊接长度34在相同位置上时,从 传感器32提供第一和第二指示)来确定焊接行进速度。因此,控制电路36可 被用于自动地确定焊接行进速度(例如,无需手动测量焊接电弧26围绕焊接长 度34行进的时间)。此外,控制电路36还可以被构置成实时地(例如,当焊 接操作正在进行时)和/或通过实时反馈(例如,当焊接操作正在进行时接收的 反馈)确定焊接行进速度,如在下面详细描述。

控制电路36可包括一个或多个处理器40,存储器42,和/或存贮设备 44。所述处理器(多个)40可以被用于执行软件,例如数据处理,指令,焊接 行进速度确定等。此外,处理器(多个)40可包括一个或多个微处理器,例如 一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器和/或专用集成电路 (ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)或其某些组合。例如,处理 器(多个)40可包括一个或多个精简指令集(RISC)处理器。

存贮设备(多个)44(例如,非易失性存储器)可包括只读内存器 (ROM),闪存,硬盘驱动器,或任何其它合适的光学,磁性或固态存储介质, 或其组合。所述存贮设备(多个)44可以存储数据(例如,焊接数据,传感器 数据,时间数据,焊接行进速度数据,距离数据,焊接长度数据等),指令 (例如,用于确定焊接行进速度的软件或固件等),以及任何其它合适的数 据。

存储器设备(多个)42可包括易失性存存储器,例如随机存取存储器 (RAM),和/或非易失性存储器,如ROM。存储器设备(多个)42可存储各种 信息,并可被用于各种目的。例如,存储器设备(多个)42可存储处理器可执 行指令(例如,固件或软件)以供处理器(多个)40执行例如用于确定焊接行 进速度的指令。

焊接系统10包括与控制电路36耦联的用户界面46,并且所述用户界面46 被构置成使得操作者能够将工件28的焊接长度34的长度值提供到控制电路 36。在某些实施例中,控制电路36可经由用户界面46接收焊接长度34的长 度,而在其它实施例中,控制电路36可具有预编程和/或存储在存储器设备 (多个)44上的焊接长度34的长度。如可以理解的,在某些实施例中,控制 电路36和/或用户界面46可以是焊接电源12,便携式计算装置,台式计算 机,服务器(例如,局域网络服务器,广域网服务器,基于云的服务器)等的 一部分。事实上,基于云的装置(例如,可作为基于云的服务访问的服务器) 可包括处理或控制电路36,所述处理或控制电路36适于使用在此描述的技术 推导出焊接行进时间、焊接热输入以及其它推导产物。此外,反馈装置48与控 制电路36耦联并且被构置为在焊接操作执行期间和/或执行之后向焊接操作者 提供与焊接行进速度对应的视觉反馈50和/或听觉反馈52。在某些实施例中, 反馈装置48可以被构置为向焊接操作者提供触觉反馈,或一些其它类型的物理 指示(例如,通过振动的手套或焊炬等)。可使用显示器、一个或多个发光二 极管(LED)或其它合适的视觉装置提供视觉反馈50。此外,可使用扬声器或 另外适合的听觉装置提供听觉反馈52。在某些实施例中,反馈装置48可以被 整合入焊炬,焊接头盔,或另外合适的焊接装置。反馈装置48可被构置成在预 定的时间间隔、连续地和/或当达到预定的限值作为报警,向焊接操作者提供反 馈。例如,当焊接行进速度太快、太慢、在预定范围内、在预定范围外等时, 可以向焊接操作者提供警报(例如,可听的和/或可视的)。

图3是包括多个传感器32和控制电路36以确定焊接行进速度的焊接系统 10的实施例的示图。传感器32被安置在邻近于工件28的焊接长度34的多个 位置。如图所示,传感器32被构置为用于无线通信54。此外,控制电路36同 样被构置为用于无线通信56。因此,传感器32可以向控制电路36无线性地提 供对应于焊接电弧26的指示。在其它实施例中,传感器32可以使用有线通信 和/或使用便携式存储介质提供对焊接电弧26的指示。距离58隔开一对传感器 32,而距离60隔开另一对传感器32。如可以理解的,距离58和60可基本相 同,和/或距离58和60可以不同。而且,在某些实施例中,距离58和60可被 提供给控制电路36,例如通过使用用户界面46。此外,在某些实施例中,距离 58和60可以是固定的,并可以被预编程到控制电路36中。如图所示,控制电 路36可包括端口62,比如USB端口,用于接收数据(例如,来自传感器32的 指示、距离58和60等),例如存储在便携式存储介质上的数据。

在操作期间,一个传感器32可以被构置为提供在第一时间(例如,当焊接 电弧26在传感器32附近经过时)与焊接电弧26对应的第一指示。此外,控制 电路36可被构置为接收对应于第一时间的第一指示。例如,控制电路36可被 构置为直接从传感器32接收在第一时间的第一指示(例如,实时的,当焊接操 作正在进行时),也可被构置为存储对应于所述第一指示的数据连同对应于所 述第一时间的数据。又如,控制电路36可被构置为从不是传感器32的装置 (例如,便携式存储介质,便携装置等)接收第一指示和第一时间的表示(例 如,非实时的,不是焊接操作正在进行时的)。

另一个传感器32可被构置为提供在第二时间(例如,当焊接电弧26在传 感器32附近经过时)对应于焊接电弧26的第二指示。如前所提到的,所述第 二指示可包括温度指示,光指示(例如,亮度,光子计数),和/或接近度指示 (例如,传感器32与电弧26,电极14,和/或焊炬保持器的接近度)。控制电 路36可被构置为接收对应于所述第二时间的第二指示。例如,控制电路36可 被构置为直接从传感器32接收在所述第二时间的所述第二指示(例如,实时 的,当焊接操作正在进行的),也可被构置为存储所述第二指示连同所述第二 时间的表示(例如,以毫秒,秒,日期时间等格式表征第二时间的值)。在另 一个例子中,控制电路36可被构置为从不是传感器32的装置(例如,便携式 存储介质,便携装置等)接收所述第二指示和第二时间的表示(例如,非实时 性的,不是焊接操作正在进行时的)。此外,控制电路36可被构置为根据传感 器32之间的距离(例如,距离58或60)和第一和第二时间之间的差来确定焊 接行进速度。由此,控制电路36可被用于确定焊接行进速度。

图4是围绕工件28的一部分的焊接行进距离实施例的横截面图。特别地, 传感器32之间的距离由电弧长度64表示。电弧长度64被用作确定围绕工件 28的圆周的一部分进行焊接的焊接行进速度的距离。因此,电弧长度64被提 供给控制电路36,用于计算焊接行进速度。

此外,图5是围绕工件28的整个焊接长度34的焊接行进距离的实施例的 横截面图。如图所示,来自传感器32的第一指示和来自传感器32的第二指示 之间的距离由焊接长度34的长度表示。当只使用一个传感器32时,焊缝长度 34的长度(例如,工件28的圆周)被用作确定围绕工件28进行焊接的焊接行 进速度的距离。在这种实施例中,焊缝长度34的长度可被提供给控制电路 36,用于计算焊接行进速度。

此外,图6是线性焊接行进距离的实施例的横截面图。特别地,传感器32 之间的距离由直线长度66表示。直线长度66被用作确定在工件28基本平坦的 部分上进行焊接的焊接行进速度的距离。因此,线性长度66可以被提供给控制 电路36,用于计算焊接行进速度。

如可以理解的,传感器32之间的距离可以是表示焊炬为了进行焊接操作而 行进的距离的任何合适距离。例如,所述距离可以为锯齿形,弯曲形,将被焊 接的图案的长度,在任何类型的具有一定形状的工件上将被焊接的距离,迂回 路线的距离,或其组合。

图7是用于确定传感器指示之间的时间的过程的实施例的图表68。在所示 实施例中,传感器指示取自温度传感器。因此,图表68显示了温度70相对于 时间72的关系。特别地,显示了来自第一温度传感器的第一组指示74,来自 第二温度传感器的第二组指示76,来自第三温度传感器的第三组指示78,来自 第四温度传感器的第四组指示80,和来自第五温度传感器的第五组指示82。第 一组,第二组,第三组,第四组和第五组指示74,76,78,80,和82中的每一 组显示了当焊接电弧26经过相应的温度传感器时温度指示从标称温度改变至峰 值温度。例如,在时间84,第一组的指示74是在局部峰值温度下,并且在时 间86,第二组的指示76是在局部峰值温度下。

此外,峰值温度之间的时间88表示焊接电弧26从第一温度传感器行进到 第二温度传感器所花费的时间。如可以理解的,传感器之间的任何两个对应的 温度可被用来确定焊接电弧26在温度传感器之间行进所花费的时间。例如,在 时间90,第四组指示80的温度与在时间92第五组指示82的温度基本上匹 配,并且在时间90和92的温度均在温度曲线的上升(例如,变热)侧。因 此,在时间90和92的温度之间的时间94表示焊接电弧26从第四温度传感器 行进到第五温度传感器所花费的时间。

如可以理解的,匹配的温度可以取自温度曲线的上升或下降(例如,冷 却)侧,只要两个温度取自曲线的同一侧。在某些实施例中,焊接行进速度可 在沿温度曲线的任何合适的间隔被确定。例如,焊接行进速度可以沿温度曲线 在1,2,4,10,50,100,1000或更多个不同的温度点被确定。此外,通过计 算一个以上的焊接行进速度,可确定在焊接行进速度、焊接行进速度的平均 值、焊接行进速度加速度的变化,焊接行进速度之间的比较,和/或焊接进行速 度中的一致性。此外,在某些实施例中,针对不同传感器的温度曲线下的区域 可被用来确定传感器指示之间的时间。如可以理解的,任何适当的分析(例 如,统计分析等)和/或校正偏移可被用来确定传感器指示之间的时间。此外, 在某些实施例中,来自任何类型传感器的指示可被用以确定焊接电弧26在传感 器之间行进所花费的时间。在一些实施例中,不同类型的传感器可以被一起使 用,以确定焊接电弧26在传感器之间行进所花费的时间。例如,一个传感器可 以是温度传感器,而另一传感器可以是接近度传感器。因此,控制电路36可被 构置为确定焊接电弧26在两种不同类型的传感器之间行进所花费的时间。

图8是用于确定焊接行进速度的过程96的实施例的流程图。处理装置,例 如,控制电路36,接收在第一时间(方框98)对应于一个焊接电弧(例如,焊 接电弧26)的第一指示(例如,温度,红外信号,接近度信号,光信号,光照 水平,电压信号,电流信号,指示安置在焊接处的填充金属的填充金属进给速 率信号,指示用于焊接中气体的气体流量信号的指示,指示触发开/关位置的焊 炬触发传感器等)。气体流量信号的指示可以包括阀门位置指示和/或气体流速 的指示。在某些实施例中,第一指示可源自于一个或多个传感器(例如,第一 传感器,如传感器32)。此外,第一指示可以直接从一个或多个传感器被接 收,或者可以从便携式存储介质被接收。而且,处理装置接收对应于在第二时 间的焊接电弧的第二指示(例如,温度,红外信号,接近度信号,电压信号, 电流信号,填充金属进给速率信号,气体流量指示,触发位置指示等)(方框 100)。在一些实施例中,第二指示可以源自一个或多个传感器32(例如,第 一传感器,第二传感器等)。此外,第二指示可以直接从一个或多个传感器被 接收,或可以从便携式存储介质被接收。所述处理装置(例如,电路36)接收 由焊接电弧行进过的距离(方框102)。例如,处理装置可以接收(例如,用 户输入)第一和第二传感器之间的距离,所述距离基本上等于(例如,大致相 同,在1厘米以内等)由焊炬行进过的距离(例如,来自操作者输入和/或来自 存储装置)。又如,处理装置可接收围绕工件28的距离(例如,从第一传感器 32返回到第一传感器32或用户输入的距离)。

处理装置根据形成焊接电弧的焊炬所行进的距离和第一与第二时间之间的 差确定焊接行进速度(方框104)。例如,焊接行进速度可通过将焊炬行进的 距离除以第一与第二时间之间的差来确定。在某些实施例中,处理装置接收在 第三时间与所述焊接电弧对应的第三指示(方框106)。此外,在一些实施例 中,第三指示可以源自一个或多个传感器(例如,第一传感器,第三传感 器)。处理装置可随后根据形成焊接电弧的焊炬所行进的第二距离和第一与第 二时间之间的差确定第二焊接行进速度(方框108)。另外,处理装置可根据 焊接行进速度和第二焊接行进速度来确定其它适当的参数,例如加速度或统计 值(例如,平均值,方差等)(方框110)。如可以理解的,方框106,108和 110是可选的,并且可以不被执行。因此,如本文中所描述的,焊接系统10可 被用于自动地确定焊接行进速度(例如,无需手动测量焊接电弧26行进过某一 距离所需要的时间)。此外,焊接系统10可被用来实时地和/或连同实时反馈 地确定焊接行进速度。

现在转向图9,该图描绘了被安置在轴122上的显示温度曲线114,116, 电压曲线118,和电流曲线(例如,安培数曲线)120的图表112的实施例。时 间轴124同样被显示。在所描绘的实施例中,温度曲线114可以被第一温度传 感器32感测到,而温度曲线116可以被第二温度传感器32感测到。作为附加 或替代,通过电压传感器27感测到的电压曲线118和/或通过电流传感器29感 测到的电流曲线120可以推导出焊接速度。电压曲线118和电流曲线120是通 过电源12输送并用于焊接工件28的功率的表征。如图所示,焊接活动122发 生在时长T1,焊接活动124发生在时长T2,而焊接活动126发生在时长T3。

焊接活动122,124和/或126的检测可以是自动的,例如,通过检测焊接 活动122,124和126之间的停顿128,130。在一个实施例中,当电压118和/ 或电流120在零点位超过1秒或更长时,可以检测停顿。用户可以另外地或替 代地把焊接活动122,124,和/或126通过用户界面46通知控制电路36。传感 器27,29可以被安置在电源系统12的任何位置上,包括在电缆上或邻近电缆 (例如,向焊炬输送功率的电缆),或在用以观察或推导电流和/或电压的任何 适当位置。例如,传感器27可以包括电压传感器,所述电压传感器在电缆上, 在焊炬中,在电源内,和/或适合于测量在焊接期间被输送的电压的任何位置。 同样地,传感器29可以被安置在电缆上,在电源内,在焊炬中和/或适合于观 察在焊接期间输送的电流的任何位置。

为了通过使用经由传感器27接收的电压指示和/或经由传感器29接收的电 流指示来推导出焊接速度,可使用在图8中所描绘的过程96。现在返回到图 8,在方框98,控制电路36接收对应于在第一时间的焊接电弧(例如,焊接电 弧26)的第一指示(例如,在时长T1,T2和/或T3起始时的第一电压水平118 和/或第一电流电平120)(方框98)。另外,第一指示可以直接从一个或多个 传感器27,29被接收,或者可以从便携式存储介质被接收。此外,处理装置接 收对应于在第二时间的焊接电弧的第二指示(例如,第一电压水平118和/或第 一电流水平120在时长T1,T2和/或T3结束时)(方框100)。在一些实施例 中,第二指示可以源自一个或多个传感器(例如,第一传感器27,29,第二传 感器27,29等)。此外,第二指示可以直接从一个或多个传感器27,29被接 收,或者可以从便携式存储介质被接收。处理装置(例如,电路36)接收焊接 电弧行进过的距离(方框102)。例如,处理装置可接收(例如,用户输入) 从T1,T2,T3起始至T1,T2,T3结束时焊炬行进过的距离(例如,从操作者 输入和/或从存储装置)。又如,处理装置可接收围绕工件28的距离。在除了 传感器27、29还使用传感器32的实施例中所述距离可以通过使用前述传感器 32推导出。事实上,传感器27,29可与传感器32组合以推导出多个焊接速 度,在操作期间用于比较,求平均,并提供冗余。

处理装置根据形成焊接电弧的焊炬所行进的距离和第一与第二时间之间的 差确定焊接行进速度(方框104)。例如,可通过将焊炬行进的距离除以第一 与第二时间之间的差来确定焊接行进速度。在某些实施例中,处理装置接收与 在第三时间的焊接电弧对应的第三指示(方框106)。此外,在一些实施例 中,第三指示可源自一个或多个传感器(例如,第一传感器,第三传感器)。 处理装置随后可根据形成焊接电弧的焊炬所行进的第二距离和第二与第三时间 之间的差来确定第二焊接行进速度(方框108)。此外,根据焊接行进速度和 所述第二焊接行进速度(方框110),处理装置可确定其它适当的参数,例如 加速度或统计值(例如,平均值,方差等)。如可以理解的,方框106,108和 110是可选的,并且可以不被执行。

除了电弧26检测外,传感器27,29可被用来计算在每个时长T1,T2,T3 期间被使用的能量输入,例如,以千焦/英寸来计量。在一个实施例中,一个被 乘以电压118并再次被乘以电流120的常数,可随后被除以行进过的距离以得 到平均的千焦/英寸。千焦/英寸的值可另外与被记录的温度相结合以推导焊接 质量。应该理解为,传感器27,29,和32可以彼此组合使用。例如,在第一 时间的第一指示(方框98)可以经传感器27被接收,而在第二时间的第二指 示可以经传感器32被接收,或反之亦然。

在一个例子中,用户18可以读取或以条形码形成工作顺序。对于将被焊接 的工件28的焊接距离34可以被包括在工作顺序中,可以由用户18输入,或者 根据工件28周长(对于非平坦工件)被推导出。用户18可以随后焊接工件 28。用于焊接的热输入,例如每段距离的平均能量可被推导出。例如,瞬时电 压平均值乘以安培数计算值(例如,电压x安培=瓦特=焦耳/秒)可被推导出。 根据焊接开始和停止时间,例如通过观察电流和电压指示,或如上所述的其它 指示,可以确定总焊接时间。根据等式焦耳/秒×总焊接时间/焊接距离34,例 如以千焦/英寸计量的热输入可随后被确定。

在另一实施例中,根据电弧导通时间的电压和/或电流感测及焊接行程的开 始和停止的指示,可以确定行程时间。如上所述,指示可以包括用户输入的指 示(例如,用户18可以输入开始,停止时间),和/或自动的指示,例如基于 传感器32的指示(例如,温度,红外信号,接近度信号,光信号,光照水平, 电压信号,电流信号,填充金属进给速率信号,气体流量信号的指示,焊炬触 发位置的指示等)。如果焊接距离34是已知的,则焊接行进速度可被确定。

在此虽然对本发明的仅某些特征进行了说明和描述,本领域技术人员将想 到许多修改和变化。因此,可以理解的是,所附权利要求书旨在覆盖所有这类 修改和变化,正如其落入本发明的真正精髓范围内。

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