监测焊接质量的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种焊接系统和方法。所述焊接系统可以包括，例如，焊接电源、焊炬和计算机。所述计算机和焊炬可操作地耦接到所述电源。第一焊接被执行并且它的标记被所述计算机保存。它被认为是高质量的焊接并被选为焊接基准。第二焊接被执行并且其标记被计算机保存。计算机然后基于第二焊接的标记数据和基准焊接的标记数据之间的比较来计算第二焊接的单个焊接置信度结果。基于所述单个焊接置信度结果触发焊接故障状况，这导致焊接系统停止或修改焊接操作和/或导致焊接系统发出与触发焊接故障状况有关的通信。

【技术实现步骤摘要】
监测焊接质量的系统和方法相关申请本申请是申请日为2016年9月14日、国际申请号为PCT/US2016/051585、国家申请号为201680052788.8、专利技术名称为“监测焊接质量的系统和方法”的专利技术专利申请的分案申请。本申请要求2015年9月14日提交的美国专利申请No.62/218,504以及2016年9月13日提交的美国专利申请No.15/264,013的优先权及权益。本申请参考并结合了上述申请的全部内容。
技术介绍
造成焊接质量变化的原因很多。监测焊接质量和提供焊接置信度量度是很困难的，尤其是因为可能影响焊接的很多不同因素不被焊接置信度量度考虑在内，例如，零件上的焊接位置、某些焊接与其他焊接相比的重要性、以及现实条件和/或环境。需要的是可以在现实条件和/或其他实践考量下，将焊接置信度度量分配给焊接操作的焊接系统的系统和方法。
技术实现思路
提供了焊接方法和系统，其可以基本上如结合至少一个附图所示和/或所描述的那样，如权利要求书中更完整地阐述的那样，在现实条件和/或其他实践考量下，将焊接置信度量度分配给焊接操作。附图说明图1示出了根据本公开的焊接系统的实施例。图2示出了根据本公开的电路配置的实施例。图3示出了根据本公开的焊接置信度确定方法的实施例的流程图。图4示出了根据本公开的故障处理方法的实施例的流程图。具体实施方式如本文中所使用的术语“电路”和“电路系统”是指物理电子元件(即，硬件)以及任何可以配置硬件、由硬件执行、和/或以其它方式与硬件相关联的软件和/或固件(“代码”)。如本文所使用的，例如，特定处理器和存储器可以在执行第一一个或更多个代码行时构成第一“电路”，并且在执行第二一个或更多个代码行时可以构成第二“电路”。如本文所使用的，“和/或”是指通过“和/或”连接的列表中的任何一个或多个项目。作为示例，“x和/或y”表示三元素集合{(x)，(y)，(x，y)}中的任一元素。换言之，“x和/或y”表示“x和y中的一个或两个”。作为另一个示例，“x，y和/或z”表示七元素集合{(x)，(y)，(z)，(x，y)，(x，z)，(y，z)，(x，y，z)}中的任一元素。换言之，“x，y和/或z”表示“x，y和z中的一个或多个”。如本文所使用的，术语“示例性”意味着用作非限制性示例、实例或例证。如本文所使用的，术语“例如”和“比如”列出了一个或多个非限制性示例、实例或例证的列表。如本文所使用的，只要电路系统包括执行一项功能所必需的硬件和代码(如果需要的话)，电路系统就“可操作”以执行该功能，无论该功能的执行是否被禁用或未被启用(例如，通过用户可配置的设置、出厂预设等)。根据本公开的焊接系统和方法的一些实施例，提供由[0-100]之间的数字表示的焊接置信度量度，其中100提供对高质量焊接具有非常高的置信度的预期，0提供对质量差的焊接具有非常高的置信度的预期。根据本公开的焊接系统和方法的一些实施例，提供用于选择(例如，用户选择)已知的良好质量的代表性焊接，该代表性焊接被用作那种特定类型和/或类别的所有相应焊接的未来的基准。一些实施例提供了一种算法，该算法将所有未来的焊接与基准进行比较并且计算代表焊接的估计质量的单个量度(例如，焊接置信度)。当焊接产生较低的置信度值时，一些实施例提供关于哪个或哪些特征对较低评估负责的信息，这进而提供有关潜在纠正措施和/或响应解决方案的有用信息。根据本公开的焊接系统和方法的一些实施例，提供允许用户选择第二焊接基准(例如，具有已知良好质量的第二、不同的焊接基准)的“学习”过程。使用这两个基准，学习过程调整算法参数以更好地估计未来焊接的焊接置信度。根据本公开的焊接系统和方法的一些实施例为焊接提供焊接置信度量度。一些实施例提供选择一个或多个现实的焊接基准并且设置权重和限值。计算每个单个特征的焊接差异，然后计算每个单个特征的焊接置信度特征序列。计算整体焊接置信度和加权焊接置信度特征。然后计算每个焊接的单个焊接置信度结果。例如，按照从0到100的标度计算焊接置信度结果。通过监测焊接置信度结果，焊接系统能够识别潜在的焊接故障状况，识别有助于低焊接置信度结果的特征，并实施解决方案(例如，停止焊接过程、修改焊接过程、丢弃工件等)。图1示出了根据本公开的焊接系统10的实施例。所述焊接系统10可以包括，例如，计算机20、电源30(例如，焊接电源、焊接电力供应器等)、焊炬40(例如焊枪、焊炬、手持式焊炬、机器人焊炬、半自动焊炬等)。所述计算机20可以通过计算机电缆50连接到所述电源30，所述电源30又通过焊接电缆60连接到所述焊炬40。所述计算机20可以通过所述电源30物理地定位，或者通过网络连接到本地计算机、云计算机或云服务器。在一些实施例中，所述计算机20可以与所述电源30和/或头具70进行无线通信。在一些实施例中，所述计算机20可以是所述电源30的一部分。所述计算机20可以耦接到显示器或其他输出设备(未示出)。所述计算机20可以被配置成使用作为所述电源30、由操作员80佩戴的所述头具70、所述计算机20的一部分的显示器和/或独立的显示器。在一些实施例中，所述计算机20可以被配置为使用显示器或在所述电源30、焊接台、智能电话、平板电脑、个人计算机、云网络、数据库网络等的显示器上呈现当前焊接置信度量度、参数、或其它相关信息。在一些实施例中，所述焊炬40由佩戴所述头具70的所述操作员80握持，所述头具70可包括视口和/或显示器90。所述焊炬40可以被配置成产生电弧，焊接材料的液滴通过所述电弧在工件110上形成焊接。所述电源30也通过接地电缆、负极电缆和/或工件引线(未示出)连接到所述工件110。在一些实施例中，所述电源30可以被配置为容纳用于向所述焊炬40提供焊接材料(例如，金属、钨等)的焊丝线轴和/或填料线轴。在一些实施例中，所述电源30连接到保护气体源(未示出)。所述电源30可以被配置为自动地向所述焊炬40供给所述焊接材料并且通过所述焊接电缆60提供保护气体(例如，惰性保护气体)。在根据一些实施例的操作中，所述电源30向所述焊炬40的自耗电极(例如，送给焊丝和/或材料的末端)或非自耗电极提供电流和/或电压以形成电弧。所述电极通过所述电弧将电流输送到所述工件110上的焊接点。在所述焊接系统10中，所述操作员80通过操纵所述焊炬40并用扳机触发焊接过程的启动和停止来控制电极的位置和操作。在一些实施例中，所述计算机20和/或所述电源30逐个脉冲地监测、分析、控制和/或修改脉冲焊接过程。所述计算机20和/或所述电源30可以在现实条件下和/或其他实践考量下将焊接置信度量度分配给焊接操作。基于焊接置信度量度，所述计算机20和/或所述电源30可以确定是否存在潜在的焊接故障状况。如果确实存在这样的焊接故障状况，则提供关于导致低焊接置信度量度的特征的信息。焊接过程和/或系统可被停止，和/或警报、指示、消息可被传送、显示和/或听到。在一些实施例中，可以使用焊接置信度量度来查明问题(例如，与造成低焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接系统，包括：/n与焊炬通信的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器被配置为：/n选择与第一焊接标记相关联的第一焊接作为焊接基准，/n当所述焊炬执行第二焊接时，接收与所述第二焊接相关联的第二焊接标记，/n对比所述第一焊接标记与所述第二焊接标记，以及/n基于所述对比确定所述第二焊接的焊接置信度结果。/n

【技术特征摘要】
20150914 US 62/218,504;20160913 US 15/264,0131.一种焊接系统，包括：
与焊炬通信的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器被配置为：
选择与第一焊接标记相关联的第一焊接作为焊接基准，
当所述焊炬执行第二焊接时，接收与所述第二焊接相关联的第二焊接标记，
对比所述第一焊接标记与所述第二焊接标记，以及
基于所述对比确定所述第二焊接的焊接置信度结果。


2.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为基于所述焊接置信度结果来确定是否存在焊接故障。


3.根据权利要求2所述的焊接系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为响应于确定存在所述焊接故障而关闭所述焊炬。


4.根据权利要求2所述的焊接系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为响应于确定存在所述焊接故障而触发警报。


5.根据权利要求2所述的焊接系统，其中所述一个或多个处理器进一步被配置为响应于确定存在所述焊接故障而发送电子邮件或文本通知。


6.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述焊接基准包括基准电流标记或基准电压标记。


7.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述焊接基准包括以下中的一者或多者：焊丝速度、气流量、行进速度、温度、焊炬位置或焊炬角度。


8.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置为从所述第一焊接标记或所述第二焊接标记提取所述第一焊接或所述第二焊接的一个或多个特征。


9.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置为：
从所述第一焊接标记或所述第二焊接标记提取所述第一焊接或所述第二焊接的一个或多个第一特征，
从所述第二焊接标记提取所述第二焊接的一个或多个第二特征，
对比所...

【专利技术属性】
技术研发人员：利兰·D·法尔德，斯蒂芬·P·伊夫科维克，文森特·N·罗曼诺，
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