無損鋁焊接質(zhì)量評估裝置制造方法
【專利摘要】一種鋁焊接系統(tǒng)，包括配置用于用鋁熔核焊接工件的焊接機(jī)和配置用于測量鋁熔核和焊接過程中的至少一項的屬性的測量裝置。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括配置用于至少部分根據(jù)測量的屬性輸出代表鋁焊接質(zhì)量的焊接質(zhì)量信號的處理裝置。一種方法，包括測量形成工件連接部的鋁熔核和焊接過程中的至少一項的屬性，至少部分根據(jù)測量的屬性確定鋁焊接質(zhì)量，以及輸出代表確定的質(zhì)量的焊接質(zhì)量信號。
【專利說明】無損鋁焊接質(zhì)量評估裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及鋁焊接領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于無損檢測鋁焊接質(zhì)量的系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 點焊是一種金屬加工技術(shù)，通過從對電流的電阻得到的熱量連接接觸的金屬表 面。在電焊條施加的壓力下工件被連在一起。典型地單個片材厚度在0.5到4毫米之間。 該過程使用兩個通常形狀的銅合金基電焊條以集中焊接電流到一個小的"點"并且同時將 片材夾緊在一起。迫使通過該點的大電流將熔化金屬并形成焊接。在加熱材料之后，斷開 電流允許熔化的材料冷卻，同時在仍然處于電焊條的壓力下，在那個位置形成固體的"點" 焊接。測試焊接的強(qiáng)度可以包括破壞性檢測或無損檢測。破壞性檢測包括確定必要的能分 離連接部分的力的大小。然而，在破壞工件是不理想的或成本不劃算的情況下，破壞性檢測 是禁忌的。此外，破壞性檢測不允許在焊接過程中采取補(bǔ)救措施。無損檢測包括識別接合 點本身的特征以確定它的強(qiáng)度。然而，穩(wěn)健的無損檢測僅可用于特定基質(zhì)材料（如鋼材）， 不適合于其它類型的金屬基質(zhì)如鋁。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 一種鋁焊接系統(tǒng)，包含：
[0004] 焊接機(jī)，其配置用于用鋁熔核焊接工件；
[0005] 測量裝置，其配置用于測量鋁熔核和焊接過程中的至少一項的屬性；以及
[0006] 處理裝置，其配置用于至少部分根據(jù)測量的屬性輸出代表鋁焊接質(zhì)量的焊接質(zhì)量 信號。
[0007] 進(jìn)一步地，處理裝置包括配置用于產(chǎn)生焊接質(zhì)量信號的動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0008] 進(jìn)一步地，焊接質(zhì)量信號代表鋁焊接質(zhì)量滿足至少一項預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的可能性。
[0009] 進(jìn)一步地，處理裝置配置用于在預(yù)定的時間周期中反復(fù)確定鋁焊接質(zhì)量。
[0010] 進(jìn)一步地，處理裝置配置用于：
[0011] 確定焊接質(zhì)量；以及
[0012] 至少部分根據(jù)確定的焊接質(zhì)量產(chǎn)生焊接質(zhì)量信號。
[0013] 進(jìn)一步地，處理裝置配置用于控制焊接機(jī)的操作。
[0014] 更進(jìn)一步地，處理裝置配置用于在焊接質(zhì)量信號代表欠佳的焊接的情況下調(diào)整焊 接機(jī)的設(shè)置以提高鋁焊接質(zhì)量。
[0015] 更進(jìn)一步地，處理裝置配置用于在鋁焊接質(zhì)量低于預(yù)定閾值的情況下拒絕焊接。
[0016] 更進(jìn)一步地，處理裝置配置用于確定鋁焊接質(zhì)量是否能夠提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1說明用于無損檢測鋁焊接強(qiáng)度的示例性系統(tǒng)。
[0018] 圖2是示例性焊接屬性的圖。
[0019] 圖3是圖1所示的處理裝置的示例輸出曲線圖。
[0020] 圖4是圖1的系統(tǒng)執(zhí)行的示例性過程的流程圖。

【具體實施方式】
[0021] 示例性鋁焊接系統(tǒng)包括配置用于用鋁熔核（nugget)焊接工件連接部的焊接機(jī)， 和配置用于測量連接工件的鋁熔核的屬性、焊接過程屬性、或二者的測量裝置。該系統(tǒng)進(jìn)一 步包括配置用于至少部分根據(jù)測量的屬性輸出代表鋁焊接質(zhì)量的焊接質(zhì)量信號的處理裝 置。示例性方法包括測量鋁熔核屬性和/或焊接過程屬性，至少部分根據(jù)測量的屬性確定 鋁焊接質(zhì)量，輸出代表確定的質(zhì)量的焊接質(zhì)量信號。本發(fā)明中公開的系統(tǒng)和方法允許無損 檢測錯焊接。
[0022] 圖1說明了示例性鋁焊接系統(tǒng)100,其能夠無破壞性地確定工件連接部處形成的 焊接的質(zhì)量。系統(tǒng)可以采取許多不同的形式且包括多種和/或可供選擇的組件和設(shè)備。盡 管顯示了示例性系統(tǒng)，圖中示出的示例性組件不是用來限制。實際上，可以使用附加的或可 選的組件和/或?qū)嵤┓绞健?br> [0023] 如圖1所示，系統(tǒng)100可以包括焊接機(jī)105,測量裝置110和處理裝置115。
[0024] 焊接機(jī)105可以配置用于焊接工件120的連接部。工件120可以包括第一部分125 和第二部分130。雖然為了簡單起見只討論第一部分125和第二部分130,但工件120可以 包括其它或額外部分例如三層（3T)、層疊等。在焊接之前，第一部分125和第二部分130可 以是分開的部分。焊接機(jī)105可以配置用于，通過加熱第一部分125和第二部分130,在熔 化區(qū)140 (見圖2)和焊接部形成鋁熔核135,從而焊接第一部分125到第二部分130。焊接 機(jī)可以配置為使用電流產(chǎn)生熱量。例如，在一個可能的實施例中，焊接機(jī)105可以包括臂或 鉗子145、焊條150和變壓器155。鉗子145可以配置用于從變壓器155向焊條150導(dǎo)電。 每個焊條可以包括焊條端部160,其配置用于從一個焊條傳送電流通過工件120到另一個 焊條。變壓器155可以配置用于在特定電流下提供特定電壓至鉗子145和焊條150。變壓 器155可以包括電感耦合至次級線圈170的初級線圈165。當(dāng)電流通過初級線圈165時， 會產(chǎn)生磁通量。磁通量通過次級線圈170誘導(dǎo)產(chǎn)生電流，且通過次級線圈170的電流與通 過初級線圈165的電流大小成比例。例如，通過初級線圈165的電流與通過次級線圈170 的電流比會與初級線圈165的繞組匝數(shù)相對于次級線圈170的繞組匝數(shù)成比例。通過工件 120的電流會加熱第一部分125和第二部分130以形成鋁熔核135。一旦冷卻，鋁熔核135 會變硬以在第一部分125和第二部分130之間形成焊接部。
[0025] 測量裝置110可以配置用于測量鋁熔核135、第一部分125、第二部分130或這些 可位于工件120的焊接部處的組件的任意組合的屬性。質(zhì)量屬性的例子可以包括凹痕寬 度，熔深，凹痕深度，熱影響區(qū)（HAZ)寬度，鋁熔核135寬度，力，噴濺，熱膨脹，以及焊接過程 中施加于工件120的電流或電壓大小?？梢允褂靡粋€或多個傳感器或其他組件測試這些屬 性。例如，測試裝置110可以包括測力傳感器或伺服電動機(jī)，其配置用于測量與力、位置或 熔核尺寸有關(guān)的屬性。這樣的屬性的例子可以包括凹痕寬度，凹痕深度和HAZ寬度。電流 線圈可以配置用于測量焊接過程中施加于工件120的電流大小。電流可以用于測量或估計 熔深、鋁熔核135寬度或二者。電壓表可以配置用于測量焊接過程中施加于工件120的電 壓大小。測量裝置110可以配置用于產(chǎn)生和輸出代表這些或其它屬性中的一個或多個測量 的信號。
[0026] 處理裝置115可以配置用于至少部分根據(jù)測量裝置110測量的一個或多個屬性輸 出代表鋁焊接質(zhì)量的焊接質(zhì)量信號。處理裝置115可以配置用于接收和處理代表測量裝置 110產(chǎn)生的測量信號。處理裝置115可以配置用于輸出信號一一例如動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)185產(chǎn) 生的焊接質(zhì)量信號，以下討論一一至顯示設(shè)備175,其可以包括如計算機(jī)顯示器。處理裝置 115可以配置用于接收用戶通過輸入設(shè)備180的輸入，輸入設(shè)備包括鍵盤，鼠標(biāo)，觸摸屏顯 示器，或諸如此類。
[0027] 處理裝置115可以配置用于執(zhí)行許多信號處理操作。在一些實施例中，處理裝置 115可以包含硬件，其配置用于執(zhí)行從測量裝置110接收到的信號的模擬信號處理以產(chǎn)生 焊接質(zhì)量信號。在其他的實施例中，處理裝置115可以包含硬件和和軟件，其配置用于執(zhí)行 從測量裝置110接收到的信號的數(shù)字信號處理以產(chǎn)生焊接質(zhì)量信號。附加的或作為選擇， 處理裝置115伴隨配置用于進(jìn)行這種處理的硬件和軟件可以執(zhí)行模擬和數(shù)字信號處理的 結(jié)合。
[0028] 處理裝置115可以進(jìn)一步配置用于執(zhí)行動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)185以產(chǎn)生焊接質(zhì)量信號， 其可以代表鋁焊接質(zhì)量滿足至少一項預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的可能性。預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)可以與工件120總體、 工件120 -部分（如第一部分125或第二部分130)、或鋁熔核135的特征有關(guān)。在某些情 況下，預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)可以與當(dāng)形成鋁熔核135時鋁熔核135的特征有關(guān)。示例特征可以包括上 述討論的屬性。例如，該特征可以包括凹痕寬度，熔深，凹痕深度，熱影響區(qū)（HAZ)寬度，鋁 熔核135寬度，施加于工件120的電流或電壓大小。涉及示例工件120這些特征的例子在 圖2中進(jìn)行說明，其討論如下。
[0029] 處理裝置115可以配置用于量化鋁焊接的質(zhì)量。例如，處理裝置115可以配置用 于對于較高質(zhì)量的鋁熔核135使用正數(shù)（如大于零的數(shù)）且對于較低質(zhì)量的鋁熔核135使 用負(fù)數(shù)（如小于零的數(shù)）。在一種可能的方法中，正一（+1)可以代表理想的鋁焊接，然而負(fù) 一（-1)可以代表不足的必須被替換的鋁熔核135。在這兩個極端值之間的數(shù)字（如在-1 和+1之間）可以代表不同程度的質(zhì)量。在一些實施例中，低于+1的正數(shù)可以代表鋁熔核 135不是理想的但是在這種情況下已足夠。高于-1的負(fù)數(shù)可以代表鋁熔核135滿足至少一 項標(biāo)準(zhǔn)但是在這種情況下是不足的且必須被修正或替換。
[0030] 焊接質(zhì)量的其他表示法是可能的。例如，焊接質(zhì)量可以表示為從0%到100%的百 分比，其中0%可以表明質(zhì)量是不足的且需要被替換，100%可以表明理想的鋁焊接。在0% 和100%之間的數(shù)值可以表明充足的不同程度。例如，高于0%但低于50%的值可以表明 鋁焊接滿足至少一項標(biāo)準(zhǔn)然而在這種情況下是不足的。高于50%但是低于100%的值可以 表明鋁焊接不滿足至少一項標(biāo)準(zhǔn)但是在這種情況下還是足夠的。可替代地，焊接質(zhì)量可以 被量化為表示符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目的數(shù)字。在這個可替代的方法中，數(shù)字零（〇)可以表明焊接不 滿足任何標(biāo)準(zhǔn)，然而數(shù)字四（4)可以表明焊接滿足四項標(biāo)準(zhǔn)。這些數(shù)值可以被加權(quán)，因為根 據(jù)不同的情況一些標(biāo)準(zhǔn)比其它標(biāo)準(zhǔn)重要是可能的。也就是說，滿足一項標(biāo)準(zhǔn)，值可能增加二 (2)，然而滿足另一項標(biāo)準(zhǔn)，值可能只增加一（1)。
[0031] 在操作過程中，處理裝置115可以使用動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)185確定焊接的質(zhì)量，并且相 應(yīng)地產(chǎn)生焊接質(zhì)量信號。也就是說，動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)185可以配置為考慮到測量裝置110的 測量從而輸出表示焊接可能質(zhì)量的值（例如，+1，-1，或在中間的任意值）。此外，使用更新 的測量值和反饋的焊接質(zhì)量信號，處理裝置115可以配置用于實時地控制焊接機(jī)105的操 作。例如，處理裝置115可以配置為，在例如焊接質(zhì)量信號表示連接部處欠佳的焊接的情況 下，調(diào)整一項或多項與焊接機(jī)105有關(guān)的設(shè)置以試圖提高鋁焊接的質(zhì)量。示例設(shè)置可以包 括焊接機(jī)105產(chǎn)生的熱量，通過焊條150的電流，電流施加于工件120的時間量，力等。
[0032] 在某些情況下，處理裝置115可以配置用于確定鋁焊接的質(zhì)量是否能夠提高。如 果能，處理裝置115可以通過控制焊接機(jī)105試圖提高鋁焊接的質(zhì)量。如果處理裝置115 實時地確定鋁焊接質(zhì)量不能提高，處理裝置115可以配置為拒絕焊接。處理裝置115可以 配置為，在如鋁焊接質(zhì)量低于預(yù)定極限的情況下，則拒絕焊接。拒絕焊接可以包括輸出信號 至焊接操作者，表明焊接已被拒絕且拒絕的焊接必須被替換。繼續(xù)上述例子中的一些，處理 裝置115可以配置為，在鋁焊接質(zhì)量是一個負(fù)數(shù)（如低于0)、低于50%、或不滿足標(biāo)準(zhǔn)的預(yù) 定數(shù)字，則拒絕焊接。
[0033] 圖2是說明示例性焊接屬性的工件120的圖。圖2說明了第一部分125和第二部 分130以及鋁熔核135。示例性屬性包括凹痕寬度190,熔深195A和195B (總稱195)，凹痕 深度200,熱影響區(qū)（HAZ)寬度205,鋁熔核135的寬度210。凹痕寬度190可以代表，在第 一部分125和第二部分130作為焊接過程的一部分被加熱之后，在工件120第一部分125 和第二部分130中形成的凹處的寬度。熔深195可以代表距受焊接機(jī)105影響的第一部分 125(195A)或第二部分130(195B)的表面的距離。在某下情況下，熔深195可以指的是由于 焊接過程形成的鋁熔核135的高度。熔深195可以與焊接過程中施加于工件120的電流量 有關(guān)。凹痕深度200可以指的是，在第一部分125和第二部分130作為焊接過程的一部分 被加熱之后，在工件120第一部分125和第二部分130中形成的凹處的深度。熱影響區(qū)寬 度205可以代表熱影響區(qū)寬度，其可以被限定為工件120受焊接過程特別是在焊接過程中 產(chǎn)生的熱影響但是未熔化的部分。上述討論的鋁熔核135的寬度210和被熔深195屬性限 定的鋁熔核135的高度可以限定熔化區(qū)140。圖2中未說明的其它屬性可以包括施加于工 件120的電流或電壓大小。然而，這些屬性可以從圖2所示的其它屬性中確定或估計，例如 熔深195和鋁熔核135的寬度210。
[0034] 系統(tǒng)100的各種組件可以用于獲取圖2所示的屬性。如上所述，例如，測力傳感器 或伺服電動機(jī)可以配置用于測量與力、位置或尺寸有關(guān)的屬性。這些屬性的例子可以包括 凹痕寬度190,凹痕深度200和HAZ寬度205。電流線圈可以配置用于測量焊接過程中施加 于工件120的電流大小。電流可以用于測量或估計熔深195,鋁熔核135的寬度210,或二 者。電壓表可以配置用于測量焊接過程中施加于工件120的電壓大小。
[0035] 圖3是圖1所示的處理裝置115的示例輸出的曲線215。X軸220顯示的是時間， 以毫秒為單位，Y軸225顯示的是處理裝置115(特別是動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)185)的輸出。線Q 代表鋁焊接質(zhì)量隨著時間的變化，且線T代表最低的可能的質(zhì)量確定。在圖3的示例曲線 215中，線T保持相對恒定在負(fù)一（-1)。
[0036] 在示例曲線215中，線Q顯示的處理裝置115的輸出，代表欠佳的鋁焊接，因為質(zhì) 量是負(fù)數(shù)（如在大約第220毫秒約為-0. 2和-0. 3,如圖所示）。在220毫秒之后，253毫秒 之前，處理裝置115確定的鋁的質(zhì)量顯著下降至近似負(fù)一（-1.0)。在這個點，處理裝置115 可以確定鋁焊接質(zhì)量不能恢復(fù)且停止焊接過程?？商鎿Q地，如圖3曲線215所示，假使鋁質(zhì) 量在沒有任何補(bǔ)救措施的情況下提高，處理裝置115可以允許焊接過程繼續(xù)。然而，線Q所 示的質(zhì)量提高至近似-〇. 9,處理裝置115可以確定這種提高是不足的且可以在預(yù)定時間量 之后（例如500毫秒）或在焊接過程最后之后拒絕焊接。
[0037] 圖3的曲線215代表處理裝置115可能的輸出，其中當(dāng)控制焊接機(jī)105時，不考慮 來自動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)185的反饋。在使用來自動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)185的反饋的例子中，處理裝置 115可以連續(xù)不斷地調(diào)整焊接機(jī)105的操作。如果使用反饋，代表質(zhì)量的線Q在整個焊接過 程中可以逐漸增加至一個正數(shù)例如，如正一（+1)。
[0038] 總之，計算系統(tǒng)和/或裝置，例如測量裝置110和處理裝置115,可以使用許多計算 機(jī)操作系統(tǒng)中任何一個，包括但是并不限于Microsoft Windows?:操作系統(tǒng)、Unix操作系 統(tǒng)（如加利福尼亞紅木灘的甲骨文公司發(fā)布的Solaris?:操作系統(tǒng)）、紐約阿蒙克市的國際 商業(yè)機(jī)器公司發(fā)布的AIXUNIX操作系統(tǒng)、Linux操作系統(tǒng)和加利福尼亞庫比蒂諾的蘋果公 司發(fā)布的Mac OS X操作系統(tǒng)的版本和/或變體。計算裝置的示例包括但不限于計算機(jī)工 作站，服務(wù)器，臺式機(jī)，筆記本電腦，膝上型電腦或手提電腦，或一些其它的計算系統(tǒng)和/或 裝置。
[0039] 計算裝置大體包括計算機(jī)可執(zhí)行的指令，其中指令可被一種或多種例如上面所列 的那些計算裝置執(zhí)行。計算機(jī)可執(zhí)行的指令可以從使用多種程序設(shè)計語言和/或技術(shù)建 立的計算機(jī)程序來編譯或解讀，這些語言和/或技術(shù)包括但不限于Java?，C，C++，Visual Basic，Java Script，Perl等中單獨一個或結(jié)合。通常，處理器（如微處理器）如從存儲器、 計算機(jī)可讀介質(zhì)等接收指令，并且執(zhí)行這些指令，從而執(zhí)行一個或多個過程，包括本發(fā)明中 所述過程的一個或多個。這樣的指令和其它數(shù)據(jù)可以被存儲且使用多種計算機(jī)可讀介質(zhì)傳 送。
[0040] 計算機(jī)可讀介質(zhì)（也被稱為處理器可讀介質(zhì)）包括參與提供計算機(jī)（如計算機(jī)的 處理器）可讀的數(shù)據(jù)（如指令）的任何永久性（如有形的）介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可以采取許 多形式，包括但不限于非易失性介質(zhì)和易失性介質(zhì)。非易失性介質(zhì)可以包括，例如光盤或磁 盤以及其他持久存儲器。易失性介質(zhì)可以包括例如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM)，其典型地 構(gòu)成主存儲器。這些指令可以通過一種或多種傳輸介質(zhì)被傳送，包括同軸電纜，銅線和光 纖，包括由耦合到計算機(jī)處理器的系統(tǒng)總線組成的線。計算機(jī)可讀介質(zhì)的普遍形式包括，例 如軟盤（floppy disk)，可折疊磁盤（flexible disk)，硬盤，磁帶，其它磁性介質(zhì)，CD-ROM,， DVD，其它光學(xué)介質(zhì)，穿孔卡片，紙帶，其它具有孔排列模式的物理介質(zhì)，RAM，PROM，EPROM，a FLASH-EEPROM，其它存儲芯片或磁片盒，或其它計算機(jī)可讀的介質(zhì)。
[0041] 數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)儲存庫，或其它數(shù)據(jù)存儲可以包括各種類型的用于存儲、訪問和檢索 多種數(shù)據(jù)的機(jī)制，包括層次數(shù)據(jù)庫，文件系統(tǒng)的一組文件，專用格式的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，關(guān)系數(shù) 據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS)等。每個這樣的數(shù)據(jù)存儲通常包括在使用例如上述提到的那些之一 的計算機(jī)操作系統(tǒng)的計算裝置內(nèi)，通過網(wǎng)絡(luò)以各種方式中的任意一種或多種進(jìn)行訪問。文 件系統(tǒng)可以從計算機(jī)操作系統(tǒng)訪問，可以包括以不同格式存儲的文件。RDBMS除了使用創(chuàng) 建、存儲、編輯和執(zhí)行存儲過程的語言之外，通常使用結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL)，例如上述提到 的PL/SQL語言。
[0042] 在一些例子中，系統(tǒng)元件可以作為計算機(jī)可讀指令（如軟件）在一個或多個計算 裝置（如服務(wù)器，個人電腦等）上執(zhí)行，在與此相關(guān)的計算機(jī)可讀介質(zhì)（如盤，存儲器等） 中存儲。計算機(jī)程序產(chǎn)品可以包含這樣的存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)中用于執(zhí)行在此描述的功 能的指令。
[0043] 圖4是可以被圖1的系統(tǒng)100執(zhí)行的示例性過程400的流程圖。過程400可以被 圖1所示的系統(tǒng)100的任何一個或多個組件執(zhí)行。例如，過程400的某些方面可以被處理 裝置115執(zhí)行，而其它可以被測量裝置110執(zhí)行。
[0044] 在框405,測量裝置110可以測量工件120或錯熔核135的一項或多項屬性。質(zhì)量 屬性的例子可以包括凹痕寬度190,熔深195,凹痕深度200,熱影響區(qū)（HAZ)寬度205,鋁熔 核135的寬度210,焊接力，噴濺，熱膨脹和焊接過程中施加于工件120的電流或電壓大小。 這些屬性可以使用一種或多種傳感器或其他組件進(jìn)行測量。例如，測量裝置110可以包括 測力傳感器或伺服電動機(jī)，其配置用于測量與力、位置或尺寸有關(guān)的屬性。這些屬性的例子 可以包括凹痕寬度190,凹痕深度200和HAZ寬度205。電流線圈可以配置用于測量焊接過 程中施加于工件120的電流大小。電流可以用于測量或估計熔深195、鋁熔核135的寬度 210、或二者。電壓表可以配置用于測量焊接過程中施加于工件120的電壓大小。測量裝置 110可以產(chǎn)生或輸出代表這些或其它屬性中的一項或多項測量的信號。
[0045] 在框410,處理裝置115可以進(jìn)行初始質(zhì)量確定且輸出代表初始確定的焊接質(zhì)量 信號。初始質(zhì)量信號確定可以代表在焊接過程相對早期鋁焊接質(zhì)量。在某些情況下，初始 質(zhì)量確定可以表示為從-1到+1、從〇%到100%、從零到正整數(shù)或諸如此類的數(shù)。在某些情 況下該數(shù)值通過處理裝置115輸出的焊接質(zhì)量信號進(jìn)行表示。
[0046] 在判定框415,處理裝置115可以確定質(zhì)量確定是否表明足夠質(zhì)量的焊接。處理裝 置115可以通過比較焊接質(zhì)量信號代表的值與預(yù)定閾值，以確定鋁焊接質(zhì)量的充足性。例 如，足夠質(zhì)量的焊接可以表示為一個正數(shù)（如等于或大于零（〇)的數(shù)），等于或大于50%的 一個百分?jǐn)?shù)，或等于或大于特定正整數(shù)（如三（3))的值。如果焊接質(zhì)量被確定為足夠，過 程400可以在框420繼續(xù)。如果焊接質(zhì)量被確定為不足，過程400可以在判定框440繼續(xù)。
[0047] 在框420,處理裝置115可以允許焊接過程繼續(xù)。也就是說，處理裝置115可以不 改變焊接機(jī)105的設(shè)置。
[0048] 在判定框425,處理裝置115可以確定焊接過程是否完成。在一些實施例中，在預(yù) 定時間量過去之后焊接過程可以被完成。在其它實施例中，在框425焊接過程是否完成可 以根據(jù)不依賴于時間的因素，例如鋁焊接的質(zhì)量或諸如此類。如果焊接過程完成了，過程 400可以在框430繼續(xù)。如果焊接過程沒有完成，過程400可以在框435繼續(xù)。
[0049] 在框430,處理裝置115可以接受焊接。在一種可能的方法中，處理裝置115可以 禁用焊接機(jī)105且提供給操作員焊接過程已完成且鋁焊接已被接受的指示。此外，處理裝 置115可以輸出各種關(guān)于鋁焊接的信息，包括但不限于關(guān)于在框405采取的測量、在框410 作出確定以及在整個過程400中作出的其它確定（例如在框435作出確定）的信息，下面 討論。在某些情況下，過程400在框430之后可以結(jié)束。
[0050] 在框435,測量裝置110可以采取附加的測量，且處理裝置115可以根據(jù)新的測量 值做出隨后的有關(guān)鋁焊接質(zhì)量的確定。過程400在執(zhí)行框435之后可以返回至判定框415。
[0051] 在判定框440,處理裝置115可以確定鋁焊接質(zhì)量的不足是否可逆。也就是說，處 理裝置115可以確定質(zhì)量可以被提高以便焊接足夠用于它的預(yù)期用途的可能性。如果處理 裝置115確定質(zhì)量可以被提高，過程400可以在框445中繼續(xù)。如果處理裝置115確定質(zhì) 量不能被提高，或質(zhì)量被提高是不可能的，過程400可以在框450繼續(xù)。
[0052] 在框445,處理裝置115可以采取一種或多種校正措施。校正措施的一個例子可 以包括調(diào)整焊接機(jī)105的設(shè)置。對焊接機(jī)105做出的調(diào)整可以根據(jù)欠佳質(zhì)量確定的根本原 因。例如，如果欠佳質(zhì)量的原因是基于太低的熔深195,校正措施可以包括提高通過電焊條 150的電流。過程400可以在框445之后在框425繼續(xù)。
[0053] 在框450,處理裝置115可以拒絕鋁焊接。拒絕鋁焊接可以包括輸出表明焊接已被 拒絕的信號至焊接操作者。此外，拒絕鋁焊接可以包括關(guān)掉焊接機(jī)105或以其它方式停止 焊接過程。
[0054] 過程400在框430或450之后可以結(jié)束。
[0055] 關(guān)于本發(fā)明中所述的過程、系統(tǒng)、方法、啟示等，應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然這些過程的步 驟等被描述成根據(jù)一定的有序序列發(fā)生，這些過程可以被實施為采用所述步驟以不同于本 發(fā)明所述順序的順序執(zhí)行。進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解，某些步驟可以同時執(zhí)行，其它步驟可以增加， 或在此所述的某些步驟可以省略。換句話說，提供本發(fā)明過程的描述目的在于說明某些實 施例，而不應(yīng)以任何方式被解釋為限制權(quán)利要求。
[0056] 因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，上述描述旨在說明而不是限制。在閱讀上述說明基礎(chǔ)之上， 除了提供的示例以外的許多實施例和應(yīng)用是顯而易見的。本發(fā)明的范圍不應(yīng)當(dāng)參照上述說 明確定，而是應(yīng)該參照權(quán)利要求連同這些權(quán)利要求所享有的全部等同范圍確定?？梢灶A(yù)見 和預(yù)期的是，未來的發(fā)展將會發(fā)生在本發(fā)明討論的【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明所公開的系統(tǒng)和方法 將會被結(jié)合到這些未來的實施例中。總之，應(yīng)當(dāng)理解的是，該應(yīng)用能夠進(jìn)行修改和變化。
[0057] 在權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語旨在被給予它們最寬泛的合理解釋和如本領(lǐng)域中 技術(shù)人員理解的其通常含義，除非在此作出意思相反的明確指示。特別是單數(shù)冠詞如"一"， "該"，"所述"等的使用應(yīng)被理解為敘述一個或多個所示元件，除非權(quán)利要求中表達(dá)了相反 的明確限制。
[0058] 提供發(fā)明摘要以允許讀者快速弄清此技術(shù)公開的本質(zhì)。提交該發(fā)明摘要的情況 下，應(yīng)理解其不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍和含義。此外，在前述【具體實施方式】中，能 夠看出，為了簡化本發(fā)明的目的，不同的特征被集合在不同的實施例中。這種公開方法不應(yīng) 被解釋為反映所要求保護(hù)的實施例需要比在每條權(quán)利要求中清楚敘述更多的特征的意圖。 相反，如以下權(quán)利要求反映的那樣，發(fā)明主旨在于少于單一公開的實施例的所有特征。因 此，以下的權(quán)利要求在此結(jié)合到【具體實施方式】中，每條權(quán)利要求自身作為單獨要求保護(hù)的 主題。
【權(quán)利要求】
1. 一種鋁焊接系統(tǒng)，其特征在于，包含： 焊接機(jī)，其配置用于用鋁熔核焊接工件； 測量裝置，其配置用于測量鋁熔核和焊接過程中的至少一項的屬性；以及 處理裝置，其配置用于至少部分根據(jù)測量的屬性輸出代表鋁焊接質(zhì)量的焊接質(zhì)量信 號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，處理裝置包括配置用于產(chǎn)生焊接質(zhì)量信 號的動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，焊接質(zhì)量信號代表鋁焊接質(zhì)量滿足至少 一項預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的可能性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，處理裝置配置用于在預(yù)定的時間周期中 反復(fù)確定鋁焊接質(zhì)量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，處理裝置配置用于： 確定焊接質(zhì)量；以及 至少部分根據(jù)確定的焊接質(zhì)量產(chǎn)生焊接質(zhì)量信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，處理裝置配置用于控制焊接機(jī)的操作。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，處理裝置配置用于在焊接質(zhì)量信號代表 欠佳的焊接的情況下調(diào)整焊接機(jī)的設(shè)置以提高鋁焊接質(zhì)量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，處理裝置配置用于在鋁焊接質(zhì)量低于預(yù) 定閾值的情況下拒絕焊接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，處理裝置配置用于確定鋁焊接質(zhì)量是否 能夠提尚。
【文檔編號】B23K11/25GK104511688SQ201410465376
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】馬哈茂德·A·阿布納斯?fàn)? 迪米塔爾·彼得洛夫·菲爾烏, 伊麗莎白·特蕾澤·赫特里克, 威廉姆·C·莫伊希安 申請人:福特全球技術(shù)公司