用于确定焊接行进速度的系统和方法技术方案

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
本申请是2013年6月21日递交的美国临时专利申请N0.61/837，905，名称为“”的非临时专利申请，其在此被整体纳入于此作为参考。本专利技术总体上涉及焊接操作并，更具体地，涉及。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，本专利技术这些和其它特征、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。具体说明本专利技术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可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接系统，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；以及处理电路，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第一与第二时间之间的差来确定焊接行进速度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗吉锦，克里斯多夫·J·奈利，托德·厄尔·霍尔沃森，安德鲁·帕特里克·马尔罗伊，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US