获得真实焊条速度的系统和方法技术方案

本文描述的发明专利技术总体上涉及关于检测焊接操作过程中的高度变化并且基于这样的检测到的高度变化来调整一个或多个焊接参数的系统(100，300，400)和方法。具体地，高度变化可以与工件(W)上的两转或更多转有关，其中该变化是由于从焊接操作中沉积的材料导致的。由于沉积到工件(W)上的材料改变了焊条(32)距工件(W)的高度，因此可以调整一个或多个焊接参数以进行补偿。确切地，可以调整焊条速度来补偿该高度变化，其中该焊条速度是焊条与工件(W)相邻地移动的速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本文描述的专利技术总体上涉及关于检测焊接操作过程中的高度变化并且基于这样的检测到的高度变化来调整一个或多个焊接参数的系统(100，300，400)和方法。具体地，高度变化可以与工件(W)上的两转或更多转有关，其中该变化是由于从焊接操作中沉积的材料导致的。由于沉积到工件(W)上的材料改变了焊条(32)距工件(W)的高度，因此可以调整一个或多个焊接参数以进行补偿。确切地，可以调整焊条速度来补偿该高度变化，其中该焊条速度是焊条与工件(W)相邻地移动的速率。【专利说明】专利
本专利技术涉及一种根据权利要求1和16所述的焊机系统以及一种根据权利要求12所述的焊接方法。总体上，本专利技术涉及一种相对于由于焊接操作中沉积的材料导致的高度变化而检测焊条速度的轨道式焊接系统。更具体地，本专利技术涉及基于焊条距工件的高度的变化来控制焊接参数。技术背景焊接系统存在于现代工业时代的核心处。从大规模的汽车装配操作到自动化制造环境，这些系统在越来越复杂的制造作业中帮助进行连接。热丝焊接处理焊丝或电极，该焊丝或电极被加热(比如，通过电流)并且被主热源(比如，等离子弧、钨电极惰性气体(TIG)焊接、金属惰性气体(MIG)焊接、药芯及其他)创造的熔池接收。热丝焊接工艺包括电阻加热至或接近此类焊丝的熔点。在热丝焊接工艺中，避免电弧的形成，因为电弧状态破坏了熔池或使其过热。在没有起弧事件的情况下被加热到接近或靠近焊丝熔点的焊丝被熔池接纳而只有极少的破坏或没有破坏。为了防止形成电弧，可以检测与工件相关的焊接参数。该焊接参数可以指明热丝焊接工艺可以调节而处于其中的电弧状态。此外，焊接可以涉及抬高、熔敷、堆焊、填充、表面硬化、熔覆、连接以及其他焊接应用。当面对具有弯曲表面的工件时，可以用轨道式焊接工艺来旋转焊头以将焊接应用于弯曲表面。最普遍的使用轨道式焊接的示例是管道焊接。管道焊接可以包括薄壁应用，其中，焊头绕其他表面旋转，两块端部被接合在一起，替代地，管道焊接可以包括深槽几何结构，其中，焊条延伸进入在接合的两个管道之间形成的槽中来铺设焊接材料的连续焊珠以填充槽并且接合厚壁管道。轨道式焊接系统可以包括安装在导轨或固定装置上的焊头，该导轨或固定装置夹紧或以其他方式支撑在工件上并且被旋转来供应焊接。在另一个实施例中，轨道式焊接系统可以包括带有轮系统的底架，该底架包括一个或多个磁体以便与工件相邻地行进。换言之，没有利用轨道或引导件的轨道式焊接系统被认为是在本主题创新的范围之内的。轨道式焊接经常涉及前相机和/或后相机对焊接区有限的可见性。焊接系统可以包括多个控制件，这些控制件可以在焊接操作过程中由用户来调整。例如，常规的焊接系统可以包括高达十六个(16)按钮、输入、和开关，这需要多年的经验来理解并有效地使用。通常，一种调整的改变可能导致改变另一种调整来维持一致性。轨道式焊接系统和非轨道式焊接系统可能与用户可以实施的调整数量方面相妥协，并且所需要的是涉及防止对焊接操作不利调整的改进技术。专利技术的说明为了改善轨道式焊接，尤其为了防止对焊接操作不利的调整，提出了根据权利要求I和16所述的焊机系统以及根据权利要求12所述的焊接方法。优选实施例是从属权利要求的主题。根据本专利技术的实施例，提供了一种控制焊接操作的焊接参数的系统。该焊接系统可以包括可拆卸地联接至轨道上的焊炬，该轨道相邻地附着至管道上，其中该焊炬包括焊条以用于执行焊接炬操作来将材料层沉积到该管道上并且该焊接操作是在该管道的内直径或该管道的外直径上的。该系统可以包括在该焊条与工件之间创建电弧的电源、以及检测从该焊条到该工件的高度的深度部件。该系统可以包括:定位部件，该定位部件在该轨道上以第一焊条速度致动该焊炬；以及控制器部件，该控制器部件基于该高度的变化对该焊炬采用第二焊条速度。根据本专利技术的实施例，提供了一种方法，该方法至少包括以下步骤:检测焊条距弯曲工件的高度;通过在该焊条与该弯曲工件之间创建电弧来执行焊接操作;将该焊接操作识别为内直径焊接操作或外直径焊接操作;对该焊接操作采用一个焊条速度;在该焊接操作过程中检测该焊条的高度的变化;并且基于该高度变化、该弯曲工件的曲率测量值、以及执行该焊接操作的轨道式焊机的轨道参数来调整该焊条速度。根据本专利技术的实施例，提供了一种焊机系统，该焊机系统至少包括以下各项:轨道式焊机，该轨道式焊机具有邻近于工件支撑的底架;联接至该底架上的焊炬，该焊炬包括焊条；电源，该电源在该焊条与该工件之间创建电弧;送丝器，该送丝器连接至焊丝供应源上以便将焊丝提供至由该焊条形成的熔池;用于接收针对内直径焊接操作或外直径焊接操作的用户输入的器件；用于使该焊炬在联接至该底架上的轨道上以焊条速度移动的器件；用于在该焊接操作过程中检测该焊条距该工件的高度的变化的器件；用于基于该检测高度变化的步骤以及该用户输入来调整该焊条速度的器件；以及用于显示该焊接操作过程中的焊条速度的器件。当根据附图、详细描述和所附权利要求书来进行查看时，本专利技术的这些目的和其他目的将是显而易见的。附图简要说明本专利技术可以在某些零部件和零部件的安排中采取物理形式，其优选实施例将在说明书中详细描述并且在形成本文一部分的附图中展示，并且在附图中:图1展示了轨道式焊接系统的前视图；图2A展示了轨道式焊接系统的侧视图；图2B展示了轨道式焊接系统的透视图；图3A是展示了热丝焊接系统的一部分的图示；图3B是展示了热丝焊接系统的一部分的图示；图4是展示焊机系统的简图，该焊机系统基于所检测到的在焊条与工件之间的高度变化来调整焊接操作；图5是展示焊机系统的简图，该焊机系统基于由于焊接操作所沉积的材料而导致的焊条与工件之间的高度变化来识别焊条速度；图6是展示将材料沉积到管道上的焊机操作的截面视图；图7是展示将材料沉积到管道上的焊机操作的截面视图；图8是展示将材料沉积到管道上的焊机操作的截面视图；并且图9是基于所接收到的用户输入来控制焊接操作中的电弧的电弧电流的流程图。详细说明本专利技术的多个实施例涉及关于检测焊接操作过程中的高度变化并且基于这样的检测到的高度变化来调整一个或多个焊接参数的方法和系统。具体地，高度变化可以与工件的两转或更多转有关，其中该变化是由于从焊接操作中沉积的材料造成的。由于沉积到工件上的材料改变了焊条距工件的高度，因此可以调整一个或多个焊接参数以进行补偿。确切地，可以调整焊条速度来补偿高度变化，其中该焊条速度是焊条与工件相邻地移动的速率。如本文使用的“焊接(welding/weld)”(包括这些词的任何其他形式)是指通过电弧的操作(包括但不限于埋弧焊、GTAW焊、GMAW焊、MAG焊、MIG焊、TIG焊)或者通过与焊接系统一起使用的任何电弧的操作对熔融材料的沉积。现在将出于展示在递交本专利申请时【申请人】已知的最佳模式的目的来描述实施本专利技术的最佳模式。实例和附图仅仅是说明性的而不意味着要限制本专利技术，本专利技术通过权利要求书的范围和精神来衡量。现在参照附图，其中，示出的内容仅是出于展示本专利技术的示例性实施例的目的而不是出于限制本专利技术的示例性实施例的目的，图1至图5展示了与自动的或半自动的焊接系统一起使用的焊接系统。焊接系统的一个展示性实例是轨道式焊接，该轨道式焊接通常用于连接不同类型材料的导管或管道。例如，可以使用钨极惰性气体(TIG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊机系统(100，300，400)，包括：可拆卸地联接至轨道上的焊炬(30)，该轨道相邻地附着至管道(P)上，其中该焊炬(30)包括焊条(32)以用于执行焊接操作来将材料层沉积到该管道(P)上并且该焊接操作是在该管道(P)的内直径或该管道(P)的外直径上的；电源(310，410)，该电源在该焊条(32)与该工件(W)之间创建电弧；深度部件，该深度部件检测从该焊条(32)到该工件(W)的高度；定位部件，该定位部件在该轨道上以第一焊条(32)速度致动该焊炬(30)；以及控制器部件，该控制器部件基于该高度的变化对该焊炬(30)采用第二焊条速度。

【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：S·R·科尔，
申请(专利权)人：林肯环球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US