獲得真實(shí)焊條速度的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本文描述的發(fā)明總體上涉及關(guān)于檢測(cè)焊接操作過(guò)程中的高度變化并且基于這樣的檢測(cè)到的高度變化來(lái)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)焊接參數(shù)的系統(tǒng)(100，300，400)和方法。具體地，高度變化可以與工件(W)上的兩轉(zhuǎn)或更多轉(zhuǎn)有關(guān)，其中該變化是由于從焊接操作中沉積的材料導(dǎo)致的。由于沉積到工件(W)上的材料改變了焊條(32)距工件(W)的高度，因此可以調(diào)整一個(gè)或多個(gè)焊接參數(shù)以進(jìn)行補(bǔ)償。確切地，可以調(diào)整焊條速度來(lái)補(bǔ)償該高度變化，其中該焊條速度是焊條與工件(W)相鄰地移動(dòng)的速率。
【專利說(shuō)明】獲得真實(shí)焊條速度的系統(tǒng)和方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1和16所述的焊機(jī)系統(tǒng)以及一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的焊接方法?？傮w上，本發(fā)明涉及一種相對(duì)于由于焊接操作中沉積的材料導(dǎo)致的高度變化而檢測(cè)焊條速度的軌道式焊接系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及基于焊條距工件的高度的變化來(lái)控制焊接參數(shù)。
技術(shù)背景
[0002]焊接系統(tǒng)存在于現(xiàn)代工業(yè)時(shí)代的核心處。從大規(guī)模的汽車裝配操作到自動(dòng)化制造環(huán)境，這些系統(tǒng)在越來(lái)越復(fù)雜的制造作業(yè)中幫助進(jìn)行連接。熱絲焊接處理焊絲或電極，該焊絲或電極被加熱(比如，通過(guò)電流)并且被主熱源(比如，等離子弧、鎢電極惰性氣體(TIG)焊接、金屬惰性氣體(MIG)焊接、藥芯及其他)創(chuàng)造的熔池接收。熱絲焊接工藝包括電阻加熱至或接近此類焊絲的熔點(diǎn)。在熱絲焊接工藝中，避免電弧的形成，因?yàn)殡娀顟B(tài)破壞了熔池或使其過(guò)熱。在沒有起弧事件的情況下被加熱到接近或靠近焊絲熔點(diǎn)的焊絲被熔池接納而只有極少的破壞或沒有破壞。為了防止形成電弧，可以檢測(cè)與工件相關(guān)的焊接參數(shù)。該焊接參數(shù)可以指明熱絲焊接工藝可以調(diào)節(jié)而處于其中的電弧狀態(tài)。
[0003]此外，焊接可以涉及抬高、熔敷、堆焊、填充、表面硬化、熔覆、連接以及其他焊接應(yīng)用。當(dāng)面對(duì)具有彎曲表面的工件時(shí)，可以用軌道式焊接工藝來(lái)旋轉(zhuǎn)焊頭以將焊接應(yīng)用于彎曲表面。最普遍的使用軌道式焊接的示例是管道焊接。管道焊接可以包括薄壁應(yīng)用，其中，焊頭繞其他表面旋轉(zhuǎn)，兩塊端部被接合在一起，替代地，管道焊接可以包括深槽幾何結(jié)構(gòu)，其中，焊條延伸進(jìn)入在接合的兩個(gè)管道之間形成的槽中來(lái)鋪設(shè)焊接材料的連續(xù)焊珠以填充槽并且接合厚壁管道。軌道式焊接系統(tǒng)可以包括安裝在導(dǎo)軌或固定裝置上的焊頭，該導(dǎo)軌或固定裝置夾緊或以其他方式支撐在工件上并且被旋轉(zhuǎn)來(lái)供應(yīng)焊接。在另一個(gè)實(shí)施例中，軌道式焊接系統(tǒng)可以包括帶有輪系統(tǒng)的底架，該底架包括一個(gè)或多個(gè)磁體以便與工件相鄰地行進(jìn)。換言之，沒有利用軌道或引導(dǎo)件的軌道式焊接系統(tǒng)被認(rèn)為是在本主題創(chuàng)新的范圍之內(nèi)的。軌道式焊接經(jīng)常涉及前相機(jī)和/或后相機(jī)對(duì)焊接區(qū)有限的可見性。
[0004]焊接系統(tǒng)可以包括多個(gè)控制件，這些控制件可以在焊接操作過(guò)程中由用戶來(lái)調(diào)整。例如，常規(guī)的焊接系統(tǒng)可以包括高達(dá)十六個(gè)(16)按鈕、輸入、和開關(guān)，這需要多年的經(jīng)驗(yàn)來(lái)理解并有效地使用。通常，一種調(diào)整的改變可能導(dǎo)致改變另一種調(diào)整來(lái)維持一致性。
[0005]軌道式焊接系統(tǒng)和非軌道式焊接系統(tǒng)可能與用戶可以實(shí)施的調(diào)整數(shù)量方面相妥協(xié)，并且所需要的是涉及防止對(duì)焊接操作不利調(diào)整的改進(jìn)技術(shù)。
發(fā)明的說(shuō)明
[0006]為了改善軌道式焊接，尤其為了防止對(duì)焊接操作不利的調(diào)整，提出了根據(jù)權(quán)利要求I和16所述的焊機(jī)系統(tǒng)以及根據(jù)權(quán)利要求12所述的焊接方法。優(yōu)選實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種控制焊接操作的焊接參數(shù)的系統(tǒng)。該焊接系統(tǒng)可以包括可拆卸地聯(lián)接至軌道上的焊炬，該軌道相鄰地附著至管道上，其中該焊炬包括焊條以用于執(zhí)行焊接炬操作來(lái)將材料層沉積到該管道上并且該焊接操作是在該管道的內(nèi)直徑或該管道的外直徑上的。該系統(tǒng)可以包括在該焊條與工件之間創(chuàng)建電弧的電源、以及檢測(cè)從該焊條到該工件的高度的深度部件。該系統(tǒng)可以包括:定位部件，該定位部件在該軌道上以第一焊條速度致動(dòng)該焊炬；以及控制器部件，該控制器部件基于該高度的變化對(duì)該焊炬采用第二焊條速度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種方法，該方法至少包括以下步驟:檢測(cè)焊條距彎曲工件的高度;通過(guò)在該焊條與該彎曲工件之間創(chuàng)建電弧來(lái)執(zhí)行焊接操作;將該焊接操作識(shí)別為內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作;對(duì)該焊接操作采用一個(gè)焊條速度;在該焊接操作過(guò)程中檢測(cè)該焊條的高度的變化;并且基于該高度變化、該彎曲工件的曲率測(cè)量值、以及執(zhí)行該焊接操作的軌道式焊機(jī)的軌道參數(shù)來(lái)調(diào)整該焊條速度。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種焊機(jī)系統(tǒng)，該焊機(jī)系統(tǒng)至少包括以下各項(xiàng):軌道式焊機(jī)，該軌道式焊機(jī)具有鄰近于工件支撐的底架;聯(lián)接至該底架上的焊炬，該焊炬包括焊條；電源，該電源在該焊條與該工件之間創(chuàng)建電弧;送絲器，該送絲器連接至焊絲供應(yīng)源上以便將焊絲提供至由該焊條形成的熔池;用于接收針對(duì)內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作的用戶輸入的器件；用于使該焊炬在聯(lián)接至該底架上的軌道上以焊條速度移動(dòng)的器件；用于在該焊接操作過(guò)程中檢測(cè)該焊條距該工件的高度的變化的器件；用于基于該檢測(cè)高度變化的步驟以及該用戶輸入來(lái)調(diào)整該焊條速度的器件；以及用于顯示該焊接操作過(guò)程中的焊條速度的器件。
[0009]當(dāng)根據(jù)附圖、詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書來(lái)進(jìn)行查看時(shí)，本發(fā)明的這些目的和其他目的將是顯而易見的。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0010]本發(fā)明可以在某些零部件和零部件的安排中采取物理形式，其優(yōu)選實(shí)施例將在說(shuō)明書中詳細(xì)描述并且在形成本文一部分的附圖中展示，并且在附圖中:
[0011]圖1展示了軌道式焊接系統(tǒng)的前視圖；
[0012]圖2A展示了軌道式焊接系統(tǒng)的側(cè)視圖；
[0013]圖2B展示了軌道式焊接系統(tǒng)的透視圖；
[0014]圖3A是展示了熱絲焊接系統(tǒng)的一部分的圖示；
[0015]圖3B是展示了熱絲焊接系統(tǒng)的一部分的圖示；
[0016]圖4是展示焊機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖，該焊機(jī)系統(tǒng)基于所檢測(cè)到的在焊條與工件之間的高度變化來(lái)調(diào)整焊接操作；
[0017]圖5是展示焊機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖，該焊機(jī)系統(tǒng)基于由于焊接操作所沉積的材料而導(dǎo)致的焊條與工件之間的高度變化來(lái)識(shí)別焊條速度；
[0018]圖6是展示將材料沉積到管道上的焊機(jī)操作的截面視圖；
[0019]圖7是展示將材料沉積到管道上的焊機(jī)操作的截面視圖；
[0020]圖8是展示將材料沉積到管道上的焊機(jī)操作的截面視圖；并且
[0021]圖9是基于所接收到的用戶輸入來(lái)控制焊接操作中的電弧的電弧電流的流程圖。
詳細(xì)說(shuō)明
[0022]本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例涉及關(guān)于檢測(cè)焊接操作過(guò)程中的高度變化并且基于這樣的檢測(cè)到的高度變化來(lái)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)焊接參數(shù)的方法和系統(tǒng)。具體地，高度變化可以與工件的兩轉(zhuǎn)或更多轉(zhuǎn)有關(guān)，其中該變化是由于從焊接操作中沉積的材料造成的。由于沉積到工件上的材料改變了焊條距工件的高度，因此可以調(diào)整一個(gè)或多個(gè)焊接參數(shù)以進(jìn)行補(bǔ)償。確切地，可以調(diào)整焊條速度來(lái)補(bǔ)償高度變化，其中該焊條速度是焊條與工件相鄰地移動(dòng)的速率。
[0023]如本文使用的“焊接(welding/weld)”(包括這些詞的任何其他形式)是指通過(guò)電弧的操作(包括但不限于埋弧焊、GTAW焊、GMAW焊、MAG焊、MIG焊、TIG焊)或者通過(guò)與焊接系統(tǒng)一起使用的任何電弧的操作對(duì)熔融材料的沉積。
[0024]現(xiàn)在將出于展示在遞交本專利申請(qǐng)時(shí)
【申請(qǐng)人】已知的最佳模式的目的來(lái)描述實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。實(shí)例和附圖僅僅是說(shuō)明性的而不意味著要限制本發(fā)明，本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求書的范圍和精神來(lái)衡量?，F(xiàn)在參照附圖，其中，示出的內(nèi)容僅是出于展示本發(fā)明的示例性實(shí)施例的目的而不是出于限制本發(fā)明的示例性實(shí)施例的目的，圖1至圖5展示了與自動(dòng)的或半自動(dòng)的焊接系統(tǒng)一起使用的焊接系統(tǒng)。焊接系統(tǒng)的一個(gè)展示性實(shí)例是軌道式焊接，該軌道式焊接通常用于連接不同類型材料的導(dǎo)管或管道。例如，可以使用鎢極惰性氣體(TIG)或氣體保護(hù)鎢極弧焊(GTAW)焊炬來(lái)圍繞在有待通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)焊接在一起的這些管道進(jìn)行軌道式運(yùn)動(dòng)。圖1-2B展示了如在軌道式焊接環(huán)境中使用的軌道式焊接系統(tǒng)100(也稱為焊機(jī)、系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)和/或焊機(jī)系統(tǒng))的示例實(shí)施例。軌道式焊接系統(tǒng)100包括圍繞這些管道或?qū)Ч苄羞M(jìn)的焊接牽引機(jī)(未示出)、焊接電源(未示出)和控制器(未示出)、以及提供操作者控制的掛件(未示出)。應(yīng)了解的是，本主題創(chuàng)新可以用于任一軌道式或非軌道式焊接系統(tǒng)。此外，本主題創(chuàng)新可以與包括電弧和被液化以將焊接材料沉積到工件上的熱焊絲的任何焊接操作一起使用。
[0025]系統(tǒng)100(如參見圖1-2B)—般用于深槽焊接。在所示的實(shí)例中，焊接系統(tǒng)100包括軌道式TIG焊機(jī)，該焊機(jī)具有可以附接至工件上或被支撐在軌道上的焊機(jī)本體或底架101。焊機(jī)100包括焊炬(總體上指示為30)，該焊炬具有焊接焊條32以用于沉積焊接材料以便在焊接區(qū)Z處形成焊接部。焊條32是延長(zhǎng)的焊條、具有適合于被焊接的槽G的焊條長(zhǎng)度。延長(zhǎng)的焊條32可以具有適合于給定深槽焊接的任意長(zhǎng)度，包括大于10毫米的長(zhǎng)度在內(nèi)。如在所示的實(shí)例中所描繪的，焊條長(zhǎng)度可以大于100毫米。所示的具體實(shí)例具有大約120毫米的長(zhǎng)度。這個(gè)實(shí)例不是限制性的，因?yàn)楦鶕?jù)槽G的深度可以使用具有更大或更小長(zhǎng)度的焊條。
[0026]焊炬30被連接到屏蔽氣體供應(yīng)源102，該屏蔽氣體供應(yīng)源102向焊炬30提供如氬氣的惰性氣體。焊接氣體供應(yīng)源102可以包括如柱體的容器，該容器儲(chǔ)存處于壓力下的屏蔽氣體S，并且屏蔽氣體S經(jīng)由適當(dāng)?shù)墓芟祷蚱渌苈愤f送可以是由調(diào)節(jié)器或其他控制器107來(lái)控制的。非加壓源也可以與由栗等提供的氣體遞送一起使用。當(dāng)焊接厚板或厚壁管道時(shí)，焊縫設(shè)計(jì)典型地提供窄槽以準(zhǔn)許細(xì)長(zhǎng)焊條隨著焊炬角度的某種調(diào)整被放置在焊縫中，以便確保通過(guò)將一系列焊珠層疊在彼此之上創(chuàng)建的良好焊接，直到焊縫被填充完。貫穿下面的描述，這個(gè)工藝可以可互換地被稱為窄槽焊接或深槽焊接。窄槽焊接是在窄槽或焊縫中將連續(xù)的單一焊珠焊接層施加在彼此頂部上的工藝。在窄槽環(huán)境中的考慮因素之一是維持充足的保護(hù)氣體以保護(hù)熔融焊池不受大氣污染。通常，利用長(zhǎng)焊條從焊縫外部提供惰性保護(hù)氣體(如氬)，該長(zhǎng)焊條延伸進(jìn)入保護(hù)氣體供應(yīng)源之下的槽中。
[0027]該焊機(jī)可以包括連接至焊絲供應(yīng)源上的送絲器，如向一個(gè)或多個(gè)焊絲導(dǎo)向器104’、104提供鎢焊絲W的繞線盤103。在所示的實(shí)例中，一對(duì)延伸的焊絲導(dǎo)向器104’、104是由位于底架101—側(cè)上的獨(dú)立繞線盤103來(lái)提供和送進(jìn)的。延伸的焊絲導(dǎo)向器104’、104分別被支撐在第一相機(jī)裝置和焊絲引導(dǎo)系統(tǒng)105(也被稱為第一安裝系統(tǒng)105)以及第二相機(jī)裝置和焊絲引導(dǎo)系統(tǒng)106(也被稱為第二安裝系統(tǒng)106)上，這些裝置和系統(tǒng)各自從焊條32橫向地向外并且位于工件或管道P上方。應(yīng)了解的是，在不背離本主題發(fā)明的實(shí)施例覆蓋的既定范圍的情況下，可以根據(jù)合理的工程判斷來(lái)選擇用于這些延伸的焊絲導(dǎo)向器104’、104的支撐件。
[0028]該軌道式焊接系統(tǒng)可以包括焊絲導(dǎo)向器104’、104，該焊絲導(dǎo)向器可以包括提供自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)動(dòng)的定位裝置，其中該運(yùn)動(dòng)可以在3維環(huán)境內(nèi)、在焊接區(qū)Z內(nèi)創(chuàng)建的電弧左近、在任意方向上進(jìn)行。例如，焊絲導(dǎo)向器104’、104可以朝向焊條32和焊接區(qū)Z向內(nèi)并向下延伸。該實(shí)例焊機(jī)被支撐在軌道上并且被牽引機(jī)驅(qū)動(dòng)器圍繞管道(也被稱為工件W)驅(qū)使，其中焊絲導(dǎo)向器104’、104被定位在相對(duì)于焊接焊條32的超前和滯后位置中。在實(shí)施例中，第一安裝系統(tǒng)105聯(lián)接至高度調(diào)整裝置130上，該高度調(diào)整裝置允許將第一安裝系統(tǒng)105朝向焊接區(qū)Z或背離焊接區(qū)Z進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)了解的是，朝向焊接區(qū)Z或背離焊接區(qū)Z的調(diào)整可以是自動(dòng)或半自動(dòng)的。另外，該調(diào)整可以是到焊接區(qū)Z的一側(cè)或到焊接區(qū)Z的相反側(cè)(例如，向左運(yùn)動(dòng)、向右運(yùn)動(dòng)等)的。高度調(diào)整裝置130進(jìn)一步聯(lián)接至支撐構(gòu)件132上，該支撐構(gòu)件聯(lián)接至焊機(jī)系統(tǒng)100的底架101的一部分上。類似地，第二安裝系統(tǒng)106聯(lián)接至高度調(diào)整裝置124上，該高度調(diào)整裝置允許將第二安裝系統(tǒng)106朝向焊接區(qū)Z或背離焊接區(qū)Z進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)了解的是，朝向焊接區(qū)Z或背離焊接區(qū)Z的調(diào)整可以是自動(dòng)或半自動(dòng)的。另外，該調(diào)整可以是到焊接區(qū)Z的一側(cè)或到焊接區(qū)Z的相反側(cè)(例如，向左運(yùn)動(dòng)、向右運(yùn)動(dòng)等)的。高度調(diào)整裝置124進(jìn)一步聯(lián)接至支撐構(gòu)件126上，該支撐構(gòu)件聯(lián)接至焊機(jī)系統(tǒng)100的底架101的一部分上。
[0029]第一安裝系統(tǒng)105支撐相機(jī)裝置113和焊絲導(dǎo)向器104’，其中相機(jī)裝置113和焊絲導(dǎo)向器104’被定位成瞄準(zhǔn)或朝向焊接區(qū)Z。類似地，第一安裝系統(tǒng)106支撐相機(jī)裝置112和焊絲導(dǎo)向器104，其中相機(jī)裝置112和焊絲導(dǎo)向器104被定位成瞄準(zhǔn)或朝向焊接區(qū)Z。應(yīng)了解的是，系統(tǒng)100包括相機(jī)裝置112和相機(jī)裝置113，但是此類裝置僅用于展示不同的實(shí)施例并且不應(yīng)被視為對(duì)主題發(fā)明進(jìn)行限制。應(yīng)了解的是，相機(jī)裝置113和焊絲導(dǎo)向器104’與焊機(jī)系統(tǒng)100—起(或獨(dú)立于其)移動(dòng)，這使得在焊接區(qū)Z處和/或在給送了來(lái)自焊絲導(dǎo)向器104’的焊絲的地方能夠持續(xù)供應(yīng)焊絲。應(yīng)了解的是，相機(jī)裝置112和焊絲導(dǎo)向器104與焊機(jī)系統(tǒng)100—起(或獨(dú)立于其)移動(dòng)，這使得在焊接區(qū)Z處和/或在給送了來(lái)自焊絲導(dǎo)向器104’的并且歸根結(jié)底來(lái)自送絲器(焊絲供應(yīng)源或繞線盤103)的焊絲的地方能夠持續(xù)供應(yīng)焊絲。
[0030]圖3A和3B展示了根據(jù)本主題發(fā)明的熱絲焊接系統(tǒng)300和熱絲焊接系統(tǒng)302的圖示。例如，熱絲焊接系統(tǒng)300可以是TIG焊接系統(tǒng)并且熱絲焊接系統(tǒng)302可以是MIG焊接系統(tǒng)。如以上所討論的，應(yīng)了解并理解的是，可以與本主題發(fā)明一起應(yīng)用任何適合的熱絲焊機(jī)系統(tǒng)并且圖1-3B中的此類系統(tǒng)不是要對(duì)主題權(quán)利要求的范圍進(jìn)行限制。系統(tǒng)300包括第一電源310，該第一電源提供第一熱源以便在焊條(例如像非自耗焊條)與工件W之間創(chuàng)建電弧，其中該焊條創(chuàng)建了熔池。系統(tǒng)300進(jìn)一步包括熱絲電源320(例如，焊絲電源)，該熱絲電源將給送到由該焊條形成的熔池中的焊絲進(jìn)行加熱。換言之，熱絲電源320可以對(duì)給送到或遞送到熔池中的焊絲供能以便將焊接材料(例如，液化焊絲)沉積到工件W上。
[0031]系統(tǒng)302包括第一電源310，該第一電源提供第一熱源以便在焊條(例如像非自耗焊條)與工件W之間創(chuàng)建電弧，其中該焊條創(chuàng)建了熔池。系統(tǒng)302進(jìn)一步包括熱絲電源320(例如，焊絲電源)，該熱絲電源將給送到由該焊條形成的熔池中的焊絲進(jìn)行加熱。換言之，熱絲電源320可以對(duì)給送到或遞送到熔池中的焊絲供能以便將焊接材料(例如，液化焊絲)沉積到工件W上。應(yīng)了解的是，在不背離本主題發(fā)明的實(shí)施例覆蓋的既定范圍的情況下，可以根據(jù)合理的工程判斷來(lái)選擇和使用焊接系統(tǒng)100、300和302。
[0032]應(yīng)了解的是，系統(tǒng)300和302可以是熱絲TIG焊機(jī)系統(tǒng)或熱絲串聯(lián)焊機(jī)系統(tǒng)。本主題發(fā)明可以涉及通過(guò)任何適合的焊絲工藝而創(chuàng)建的電弧，其中此類焊絲工藝可以包括非自耗焊條工藝。
[0033]圖4展示了焊機(jī)系統(tǒng)400(也稱為系統(tǒng)400)，該系統(tǒng)基于所檢測(cè)到的在焊條與工件之間的高度變化來(lái)調(diào)整焊接操作。系統(tǒng)400包括焊絲導(dǎo)向器404，該焊絲導(dǎo)向器將焊絲402引導(dǎo)到焊接區(qū)，該焊接區(qū)包括在焊條406與工件W之間產(chǎn)生的電弧。系統(tǒng)400中的焊炬420包括焊條406，其中，電源410在焊條406與工件W之間創(chuàng)建電弧。焊炬420具有高度408，該高度是焊條406與工件W(并且包括從焊接操作中沉積的材料的高度)之間的距離，其中高度408可以被稱為接觸焊嘴到工件距離、焊炬頭空間、探伸度等。出于本主題創(chuàng)新的目的，從焊條406到工件W的距離被稱為高度408、焊條到工件W的高度、和/或焊條406與工件W之間的距離，其中該距離包括沉積到工件W上的材料(下文討論的)。具體而言，可以通過(guò)至少改變焊炬420相對(duì)于工件W的位置、改變工件W相對(duì)于焊炬420的位置、或其組合方式來(lái)調(diào)整高度408。焊條406可以是可消耗焊條或不可消耗焊條。在一個(gè)具體實(shí)施例中，系統(tǒng)400可以是利用不可消耗焊條的軌道式焊接系統(tǒng)。
[0034]焊接系統(tǒng)400可以在工件W上執(zhí)行多種不同焊接操作。例如，焊接系統(tǒng)400可以在具有曲率的工件W上執(zhí)行焊接操作。例如，工件W可以是管道或管道的一部分。焊接系統(tǒng)400可以在工件W的內(nèi)直徑或工件W的外直徑中的至少一者上執(zhí)行焊接操作。在內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作中的任一實(shí)例中，焊接操作可以包括不止一次地將材料沉積到工件W上。例如，在針對(duì)管道的焊接操作(例如內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作)上，可以執(zhí)行兩轉(zhuǎn)或更多轉(zhuǎn)，在這些轉(zhuǎn)中，材料被沉積到管道上。換言之，第一轉(zhuǎn)可以包括使得第一沉積材料層去到管道上，第二轉(zhuǎn)可以包括使得第二沉積材料層去到該第一沉積層上，第三轉(zhuǎn)可以包括使得第三沉積材料層去到該第二沉積層上，以此類推。舉例而言，焊接操作(例如內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作)可以是包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)的焊接序列:至少一次根部焊接;至少一次填充焊接;或至少一次蓋面焊接。在該焊接操作的第一轉(zhuǎn)中，高度408是工件W與焊條406之間的距離。在該焊接操作的第二轉(zhuǎn)中，高度408是焊條406與從該焊接操作中沉積到工件W上的材料之間的距離。本主題創(chuàng)新利用焊條406與從該焊接操作中沉積到工件W上的材料之間的距離的變化來(lái)提供準(zhǔn)確的焊條速度(例如，“真實(shí)”焊條速度)并調(diào)整一個(gè)或多個(gè)焊接參數(shù)來(lái)相應(yīng)地加以補(bǔ)償。常規(guī)的技術(shù)是在焊接操作開始時(shí)設(shè)定焊條速度并且如果改變也不調(diào)整這個(gè)焊條速度、傳達(dá)此焊條速度、并且簡(jiǎn)單地維持該焊條速度，這對(duì)于焊接操作不利。應(yīng)了解的是，這樣的高度408變化可能影響焊接操作。在具體實(shí)施例中，具有的直徑小于72英寸的管道受到由于沉積到工件W上的焊接材料所導(dǎo)致的高度408變化的影響。
[0035]系統(tǒng)400可以包括控制器430，該控制器被配置成用于控制焊接操作的一部分。應(yīng)了解的是，控制器430可以是獨(dú)立式部件(如圖所繪)、并入電源410中、并入焊炬420中、或者其組合。具體地，控制器430可以調(diào)整與在工件W上執(zhí)行的焊接操作相關(guān)的至少一個(gè)參數(shù)、同時(shí)補(bǔ)償在焊接操作的執(zhí)行過(guò)程中檢測(cè)到的高度408的變化。以舉例而非限制的方式，控制器430可以控制與電源410有關(guān)的設(shè)置、與焊炬420有關(guān)的位置和/或設(shè)置、與焊絲給送導(dǎo)向器404有關(guān)的位置和/或設(shè)置、和/或與工件W有關(guān)的位置。例如，控制器430可以經(jīng)由電源410控制焊接參數(shù)，例如但不限于除其他事項(xiàng)之外的電弧電壓、電弧電流、電弧極性。在實(shí)施例中，可以用電源410或其他電源(未示出)來(lái)向焊絲402供應(yīng)電流，其中該電流可以包括極性。在這樣的實(shí)施例中，控制器可以控制電源410和/或額外電源中的至少一者來(lái)管理除其他事項(xiàng)之外的焊絲電流、焊絲電壓、焊絲極性。在又一個(gè)實(shí)施例中，控制器430可以調(diào)整焊炬420、焊絲導(dǎo)向器404、和/或工件W中至少一者的物理位置(例如，定位)。
[0036]控制器430可以包括定位部件440。應(yīng)了解的是，定位部件440可以是獨(dú)立式部件、并入控制器430中(如圖所繪)的、并入焊炬420中的、并入電源410中的、并入深度部件450中的、或者其組合。定位部件440可以提供焊炬420和/或工件W除其他事項(xiàng)之外沿任意繞著電弧、朝向電弧的方向上的移動(dòng)。以舉例而非限制的方式，定位部件440可以提供附連至工件W上的或在附連至工件W上的軌道上的牽引機(jī)焊機(jī)的移動(dòng)、振蕩移動(dòng)、向電弧一側(cè)的運(yùn)動(dòng)、向電弧的與這一側(cè)相反的一側(cè)的運(yùn)動(dòng)、朝向電弧的運(yùn)動(dòng)、背離電弧的運(yùn)動(dòng)、在電弧上方的運(yùn)動(dòng)、在電弧下方的運(yùn)動(dòng)或其組合。在實(shí)施例中，焊炬420包括繞工件W操縱的定位部件440。定位部件440可以操縱焊炬420在附連至工件W上的軌道上鄰近于工件W。具體地，定位部件440可以圍繞附連至工件W上的軌道操縱牽引機(jī)焊機(jī)，其中牽引機(jī)焊機(jī)的移動(dòng)是焊條速度的反映(例如，焊條速度是焊條在工件附近移動(dòng)時(shí)的速率)。
[0037]在另一個(gè)實(shí)施例中，定位部件440可以改變工件W相對(duì)于焊條406的位置。例如，工件W可以在焊炬420之下/下方例如在自動(dòng)化環(huán)境中旋轉(zhuǎn)。在又一個(gè)實(shí)施例中，定位部件440可以是焊機(jī)接縫機(jī)。在又一個(gè)實(shí)施例中，定位部件440可以與焊絲導(dǎo)向器404和/或焊絲402一起用來(lái)改變焊絲被遞送至電弧的位置或地點(diǎn)。而且，可以通過(guò)堅(jiān)實(shí)的工程設(shè)計(jì)判斷來(lái)選擇和使用定位部件440及其多種不同構(gòu)型，而并不背離本主題發(fā)明的實(shí)施例的預(yù)期覆蓋范圍。
[0038]控制器430可以包括深度部件450，該深度部件被配置成用于檢測(cè)由于沉積到工件W上的材料而導(dǎo)致的高度408變化。如以上討論的，焊接操作可以包括繞工件W的旋轉(zhuǎn)，使得在第一轉(zhuǎn)上沉積的材料改變了在第二轉(zhuǎn)上的高度408。在這樣的情況下，深度部件450可以檢測(cè)高度408的變化。以舉例而非限制的方式，深度部件450可以除其他事項(xiàng)之外是高度編碼器、測(cè)量從焊條406到工件W的距離的裝置、獲得距離的反饋系統(tǒng)、激光裝置、測(cè)量距離的激光器、深度計(jì)、測(cè)量電壓以檢測(cè)焊炬420的位置的電位計(jì)、測(cè)量電流以檢測(cè)焊炬420的位置的電子裝置或部件、測(cè)量距離的部件。
[0039]在具體實(shí)施例中，高度編碼器(未示出)可以與焊炬420相結(jié)合，使得高度編碼器基于焊接操作的第一轉(zhuǎn)上的定位數(shù)據(jù)、與該焊接操作的后一轉(zhuǎn)上的定位數(shù)據(jù)相比較來(lái)檢測(cè)高度408 ο例如，第一轉(zhuǎn)可以包括被存儲(chǔ)的第一高度(例如，除其他事項(xiàng)之外的臨時(shí)存儲(chǔ)器、永久存儲(chǔ)器)并且第二轉(zhuǎn)可以包括也被存儲(chǔ)的第二高度(例如，除其他事項(xiàng)之外的臨時(shí)存儲(chǔ)器、永久存儲(chǔ)器)。在這樣的情況下，可以對(duì)該第一高度和第二高度進(jìn)行比較以便檢測(cè)高度變化，該高度變化被用來(lái)調(diào)整焊接參數(shù)。應(yīng)了解的是，觸發(fā)器可以引發(fā)對(duì)第一高度和/或第二高度的存儲(chǔ)，這可以是除其他事項(xiàng)之外與在工件W上的物理位置、焊接操作期間的預(yù)定時(shí)間、引發(fā)高度檢測(cè)的用戶輸入、從焊接操作開始到停止的高度動(dòng)態(tài)收集中的至少一項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的。
[0040]基于檢測(cè)到的由于沉積到工件W上的材料造成的高度408變化，控制器430可以調(diào)整(例如，除其他事項(xiàng)之外增大、減小、維持)一個(gè)或多個(gè)焊接參數(shù)。應(yīng)了解的是，該焊接參數(shù)可以是但不限于:焊條速度、電弧電壓、執(zhí)行該焊接操作的牽引機(jī)焊機(jī)的行進(jìn)速度、焊絲給送速度、電弧電流水平、焊炬420的高度、工件W與焊炬420之間的距離、焊條406的振蕩寬度、焊絲的溫度、焊條40 2的溫度、焊條406的振蕩頻率、電弧電流的極性、焊絲402的電流的極性等。
[0041]在實(shí)施例中，控制器430可以在工件W上的焊接操作的第一轉(zhuǎn)上利用第一焊條速度并且在該焊接操作的隨后一轉(zhuǎn)上利用第二焊條速度，其中該第二焊條速度由于檢測(cè)到的因?yàn)槌练e到工件W上的材料造成的高度408變化而增大到比該第一焊條速度大了一部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制器430可以調(diào)整一個(gè)或多個(gè)非焊條速度的焊接參數(shù)以便補(bǔ)償所檢測(cè)到的高度408變化。
[0042]圖5展示了焊機(jī)系統(tǒng)400的一個(gè)實(shí)施例，該焊接系統(tǒng)基于由于焊接操作所沉積的材料而導(dǎo)致的焊條與工件之間的高度變化來(lái)識(shí)別焊條速度并且傳達(dá)焊條速度。圖5中展示的實(shí)施例可以包括用于傳達(dá)焊條速度的顯示部件510、以及輸入部件520，該輸入部件被配置成用于接收來(lái)自除其他事項(xiàng)之外的用戶、操作者、機(jī)器、計(jì)算裝置中至少一者的輸入，其中此輸入選擇了顯示焊條速度的操作模式。例如，焊條速度可以被顯示為考慮了高度408變化的準(zhǔn)確焊條速度(也稱為“真實(shí)焊條速度”)、或沒有考慮高度408變化的焊條速度。輸入部件520可以是但不限于按鈕、開關(guān)、撥動(dòng)開關(guān)、旋鈕、模擬旋鈕、觸摸板、觸摸屏、鼠標(biāo)、鼠標(biāo)按鈕、鍵盤、小鍵盤、麥克風(fēng)、相機(jī)、攝影機(jī)、運(yùn)動(dòng)傳感器等等?？傮w上，輸入部件520可以接收來(lái)自用戶或操作者的輸入來(lái)控制針對(duì)焊接系統(tǒng)400要顯示的焊條速度的類型。例如，該輸入可以是但不限于:按鈕激活、開關(guān)激活、語(yǔ)音命令、運(yùn)動(dòng)、姿勢(shì)、手勢(shì)、眼睛移動(dòng)、聲音、觸摸屏輸入等等。經(jīng)由輸入部件520接收的輸入可以是針對(duì)焊接系統(tǒng)400的焊接參數(shù)的值或設(shè)置。
[0043]進(jìn)一步，顯示部件510可以呈現(xiàn)與至少用于顯示的焊條速度有關(guān)的圖形的一部分、并且在實(shí)施例中可以包括用于獲得音頻的揚(yáng)聲器(例如，焊條速度的聲音傳達(dá))。例如，顯示部件510可以展示與設(shè)置、焊接參數(shù)、焊接模式、牽引機(jī)焊機(jī)的位置、用戶設(shè)置、焊接類型等等有關(guān)的圖形。顯示部件510可以包括視頻圖形引擎和顯示器，其中該顯示器可以是但不限于屏幕、CRT、LCD、等離子屏幕、點(diǎn)陣屏幕、監(jiān)視器等。在實(shí)施例中，顯示部件510在焊接系統(tǒng)400外部，并且使用了有線或無(wú)線連接來(lái)呈現(xiàn)供顯示的圖形。例如，焊接系統(tǒng)400可以包括端口(例如，視頻端口、圖形端口、HDM1、VGA、串行端口、S-視頻端子、USB、分量端口等等)來(lái)連接到用于顯示數(shù)據(jù)的外部裝置上。例如，焊接系統(tǒng)400可以經(jīng)由有線或無(wú)線連接而連接到平板電腦上以用于顯示數(shù)據(jù)。應(yīng)了解的是，焊接系統(tǒng)400可以利用內(nèi)部顯示器和/或外部顯示器并且這樣的實(shí)例不限制本主題創(chuàng)新。
[0044]圖6-8展示了在管道(工件W)的截面視圖上的焊接操作，其中該焊接操作包括兩轉(zhuǎn)或更多轉(zhuǎn)的將材料沉積到管道上。應(yīng)了解的是，焊接序列可以包括第一轉(zhuǎn)和一個(gè)或多個(gè)后續(xù)轉(zhuǎn)，其中高度變化是由于材料沉積到工件W(在此，管道、或具有彎曲表面的工件)上造成的。圖6-8的截面視圖可以包括軌道式焊機(jī)100，該軌道式焊機(jī)可以是鄰近于工件W在軌道602上移動(dòng)的牽引機(jī)焊機(jī)。軌道式焊機(jī)100可以包括焊條406，該焊條包括在焊條406與工件W(例如，管道)的表面604之間的高度。應(yīng)了解的是，高度在以上討論過(guò)并且在圖6-8中由于縮放原因并未示出。此外，圖6-8不是按比例的。
[0045]另外，應(yīng)了解的是，作為實(shí)例展示的是外直徑焊接操作，并且用本主題創(chuàng)新可以執(zhí)行內(nèi)直徑焊接操作。換言之，在內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作的過(guò)程中檢測(cè)到高度變化可以觸發(fā)對(duì)焊接參數(shù)的調(diào)整以便補(bǔ)償此種變化。例如，在內(nèi)直徑焊接操作過(guò)程中沉積到工件上的材料可以減小內(nèi)半徑以及焊條406要行進(jìn)的距離。例如，在外直徑焊接操作過(guò)程中沉積到工件上的材料可以增大外半徑以及焊條406要行進(jìn)的距離。
[0046]焊接操作可以包括在工件W上從表面604進(jìn)行兩轉(zhuǎn)或更多轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)焊縫606，其中目標(biāo)焊縫606可以是沉積到工件W上的希望量的焊接材料(例如，對(duì)沉積到工件W上的希望量的焊接材料的度量)。圖6展示了焊接操作的開始，其中還沒有焊接材料被沉積到表面604上。轉(zhuǎn)向圖7，軌道式焊機(jī)100的第一轉(zhuǎn)在表面604上沉積第一層焊接材料608。由于去到表面604上的第一層焊接材料608，焊條406與工件W之間的高度已經(jīng)改變。換言之，在將第一層焊接材料608沉積到工件W上之后，焊條406與第一層焊接材料608之間的距離小于焊條406與表面604之間的距離(在沉積第一層焊接材料之前)。
[0047]焊接序列可以包括第一轉(zhuǎn)的將焊接材料沉積到工件W上以及后續(xù)多轉(zhuǎn)的將焊接材料沉積到工件W上以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)焊縫606。如圖8所示，可以使用后續(xù)的轉(zhuǎn)和焊接材料層來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)焊縫606，其中高度變化可以是動(dòng)態(tài)地識(shí)別出的并且通過(guò)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)焊接參數(shù)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0048]在實(shí)例中，內(nèi)直徑焊接操作可以包括由于所沉積的焊接材料造成的高度變化，其中焊條速度可以被減小以補(bǔ)償該高度變化。在實(shí)例中，外直徑焊接操作可以包括由于所沉積的焊接材料造成的高度變化，其中焊條速度可以被增大以補(bǔ)償該高度變化。
[0049]在實(shí)施例中，該高度變化是在將額外的層沉積到該管道上時(shí)由于被沉積到該管道上的材料層造成的。在實(shí)施例中，該焊炬通過(guò)在該管道上兩次或更多次沉積材料來(lái)執(zhí)行該焊接操作。在實(shí)施例中，該兩次或更多次材料沉積中的每一次都對(duì)應(yīng)于繞該管道的相應(yīng)一轉(zhuǎn)。在實(shí)施例中，該兩次或更多次材料沉積是針對(duì)該管道的一個(gè)焊接序列。在實(shí)施例中，焊接序列包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):至少一次根部焊接;至少一次填充焊接;或至少一次蓋面焊接。
[0050]在實(shí)施例中，該系統(tǒng)可以包括輸入部件，該輸入部件接收選擇以顯示該第二焊條速度或該第一焊條速度。在實(shí)施例中，該系統(tǒng)可以包括顯示部件，該顯示部件呈現(xiàn)與該第一焊條速度和該第二焊條速度有關(guān)的圖形的一部分。在實(shí)施例中，該圖形的該部分包括文本、數(shù)字、字母、符號(hào)或所顯示像素中的至少一者。
[0051]在實(shí)施例中，該控制器被配置成基于該高度的變化來(lái)調(diào)整該焊接操作的焊接參數(shù)。在實(shí)施例中，該焊接參數(shù)是該第一焊條速度、該第二焊條速度、電弧電壓、焊絲給送速度、相對(duì)于管道的焊炬高度、電弧電流水平、該焊條的振蕩速率、該焊條的振蕩寬度、焊絲的溫度、該焊條的溫度、電弧的電流極性、焊絲的電流極性、工件的物理位置、或該焊炬的物理位置中的至少一項(xiàng)。在實(shí)施例中，對(duì)于是外直徑焊接操作的焊接操作而言第二焊條速度大于第一焊條速度，并且對(duì)于是內(nèi)直徑焊接操作的焊接操作而言第二焊條速度小于第一焊條速度。
[0052]鑒于在前所描述的示例性裝置和元件，參照?qǐng)D9的流程圖和/或方法，可以更好地認(rèn)識(shí)到根據(jù)所披露的主題可以實(shí)現(xiàn)的方法。示出了這些方法和/或流程圖并將其描述成一系列框，所要求保護(hù)的主題并不受限于這些框的順序，因?yàn)橐恍┛蚩梢砸圆煌捻樞虬l(fā)生和/或與來(lái)自本文所描繪和描述的其他框同時(shí)發(fā)生。而且，實(shí)現(xiàn)在下文中所描述的方法和/或流程圖可以并不要求所有展示出的框。
[0053]圖9展示了方法900，該方法基于焊接操作過(guò)程中焊條與工件之間的高度變化而自動(dòng)調(diào)整焊接參數(shù)。隨后，以下內(nèi)容按照在圖9的決策樹流程圖900中所展示地發(fā)生的，該決策樹流程圖是提供執(zhí)行焊接操作的流程圖900。例如，焊接操作可以包括至少以下各項(xiàng):在焊條與工件之間創(chuàng)建電弧;將焊絲遞送至由該焊條形成的熔池；以及將焊絲沉積到工件上(也稱為將材料沉積到工件上)。
[0054]可以檢測(cè)焊條距彎曲工件的高度(參考框910)?？梢酝ㄟ^(guò)在焊條與彎曲工件之間創(chuàng)建電弧來(lái)執(zhí)行焊接操作(參考框920)。可以將該焊接操作識(shí)別為內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作(參考框930)?？梢詫?duì)該焊接操作采用一種焊條速度(參考框940)?？梢栽谠摵附硬僮鬟^(guò)程中檢測(cè)焊條的高度變化(參考框950) ο可以基于該高度變化、該彎曲工件的曲率測(cè)量值、以及執(zhí)行該焊接操作的軌道式焊機(jī)的軌道參數(shù)來(lái)調(diào)整該焊條速度(參考框960)。
[0055]在實(shí)施例中，用于調(diào)整焊條速度的方法可以進(jìn)一步包括:增大在軌道上的牽引機(jī)焊機(jī)運(yùn)動(dòng)速率;減小在軌道上的牽引機(jī)焊機(jī)運(yùn)動(dòng)速率;增大該工件的運(yùn)動(dòng)速率;或減小該工件的運(yùn)動(dòng)速率。
[0056]在實(shí)施例中，方法可以進(jìn)一步包括基于該高度變化來(lái)調(diào)整焊接參數(shù)。在實(shí)施例中，該軌道參數(shù)是與該軌道式焊機(jī)一起使用的軌道的長(zhǎng)度、該軌道式焊機(jī)所使用的軌道距該彎曲工件的距離、與該軌道式焊機(jī)一起使用的軌道的內(nèi)直徑布局、或與該軌道式焊機(jī)一起使用的軌道的外直徑布局中的至少一者。在實(shí)施例中，該彎曲工件是管道。
[0057]在實(shí)施例中，方法可以進(jìn)一步包括:該調(diào)整步驟是增大焊條速度。在實(shí)施例中，該高度變化是由于來(lái)自該焊接操作所使用的焊條、或該焊接操作所使用的焊絲中的至少一者的材料沉積物而產(chǎn)生的。
[0058]雖然本文中討論的實(shí)施例與以上討論的系統(tǒng)和方法相關(guān)，但這些實(shí)施例旨在為示例性的并且不旨在限制這些實(shí)施例對(duì)本文中所闡述的那些討論內(nèi)容的適用性。本文中所討論的控制系統(tǒng)和方法論相等地應(yīng)用于同電弧焊接、激光焊接、釬焊、錫焊、等離子體切割、水射流切割、激光切割相關(guān)的系統(tǒng)和方法、以及使用類似控制方法論的任何其他系統(tǒng)或方法中，并且可以用于其中，而不脫離以上討論的發(fā)明的精神或范圍。本文的實(shí)施例和討論可以容易地由本領(lǐng)域的技術(shù)人員并入到這些系統(tǒng)和方法中的任何系統(tǒng)和方法中。
[0059]以上示例僅僅是說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)方面的若干個(gè)可能的實(shí)施例，其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀并理解本說(shuō)明書和附圖時(shí)將想到等效的變更和/或修改。特別地，關(guān)于由以上描述的部件(組件、設(shè)備、系統(tǒng)、電路等)執(zhí)行的各種功能，除非以其他方式指出，用來(lái)描述這樣的部件的術(shù)語(yǔ)(包括涉及參考“裝置(means)”)旨在與執(zhí)行被描述部件(例如，功能上是等效的部件)的具體功能的任何部件(如硬件、軟件或其組合)相對(duì)應(yīng)，即使結(jié)構(gòu)上不等效于執(zhí)行本發(fā)明所展示的實(shí)現(xiàn)方式中的功能的披露結(jié)構(gòu)也是如此。此外，盡管可能已經(jīng)根據(jù)若干實(shí)施例中的僅一個(gè)實(shí)施例披露了本發(fā)明的某個(gè)具體特征，但此類特征可以如所希望地和針對(duì)任何給定的或具體的應(yīng)用而言有利地與其他實(shí)現(xiàn)方式的一個(gè)或多個(gè)其他特征相組合。另夕卜，在術(shù)語(yǔ)“包括(including)”、“包括了 (includes)，，、“具有(having)”、“有(has)”、“帶有(with)”或其變體被用于詳細(xì)描述和/或權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，此類術(shù)語(yǔ)以類似于術(shù)語(yǔ)“包括(comprising)”的方式旨在是開放性的。
[0060]本書面說(shuō)明書使用實(shí)施例來(lái)公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且也使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵭斜景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可取得專利權(quán)的范圍由權(quán)利要求書限定，并且可以包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他示例。如果此類其他示例具有與權(quán)利要求書的文字語(yǔ)言沒有差別的結(jié)構(gòu)性元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求書中的文字語(yǔ)言有非實(shí)質(zhì)性差別的等效結(jié)構(gòu)元件，則此類其他示例意在包括在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
[0061]當(dāng)時(shí)出于展示
【申請(qǐng)人】已知的最佳模式的目的已經(jīng)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。如通過(guò)權(quán)利要求的范圍和精神所衡量的，實(shí)例僅僅是說(shuō)明性的而不意味著要限制本發(fā)明。已經(jīng)參照優(yōu)選和替代的實(shí)施例描述了本發(fā)明。顯然，依據(jù)對(duì)本說(shuō)明書的閱讀和理解，其他技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到多種修改和變更。旨在包括落在所附權(quán)利要求書或其等效物范圍內(nèi)的所有此類修改和變更。
參考號(hào)
30 焊炬404焊絲導(dǎo)向器
32 焊條406焊條
100焊接系統(tǒng)408高度
101底架410電源
102氣體供應(yīng)器420焊炬
103繞線盤430控制器
104焊絲導(dǎo)向器440定位部件
1047焊絲導(dǎo)向器450深度部件
105第一安裝系統(tǒng)510顯示部件
106第二安裝系統(tǒng)520輸入部件
107控制器602軌道
112相機(jī)裝置604表面
113相機(jī)裝置606目標(biāo)焊縫
124調(diào)整裝置608焊接材料
126支撐構(gòu)件900流程圖
130調(diào)整裝置910參考框
132支撐構(gòu)件920參考框
300熱絲焊接系統(tǒng)930參考框
302熱絲焊接系統(tǒng)940參考框
310第一電源950參考框
320熱絲電源960參考框
400焊機(jī)系統(tǒng)
402焊絲G 凹槽
GTAff鎢電極惰性氣體保護(hù)焊 P 管道 W 焊絲/工件 Z 區(qū)
TIG鎢惰性氣體 S 屏蔽氣體
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種焊機(jī)系統(tǒng)(100，300，400)，包括: 可拆卸地聯(lián)接至軌道上的焊炬(30)，該軌道相鄰地附著至管道(P)上，其中該焊炬(30)包括焊條(32)以用于執(zhí)行焊接操作來(lái)將材料層沉積到該管道(P)上并且該焊接操作是在該管道(P)的內(nèi)直徑或該管道(P)的外直徑上的； 電源(310，410)，該電源在該焊條(32)與該工件(W)之間創(chuàng)建電??； 深度部件，該深度部件檢測(cè)從該焊條(32)到該工件(W)的高度； 定位部件，該定位部件在該軌道上以第一焊條(32)速度致動(dòng)該焊炬(30);以及 控制器部件，該控制器部件基于該高度的變化對(duì)該焊炬(30)采用第二焊條速度。2.如權(quán)利要求1所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300，400)，其中，該高度變化是在將額外的層沉積到該管道(P)上時(shí)由于沉積到該管道(P)上的材料層所導(dǎo)致的。3.如權(quán)利要求1或2所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300，400)，該焊炬(30)通過(guò)在該管道(？)上兩次或更多次沉積材料來(lái)執(zhí)行該焊接操作。4.如權(quán)利要求3所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300，400)，其中，該兩次或更多次材料沉積中的每一次都對(duì)應(yīng)于繞該管道(P)的相應(yīng)一轉(zhuǎn)，和/或其中該兩次或更多次材料沉積中的每一次都是針對(duì)該管道(P)的焊接序列。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300，400)，其中，該焊接序列包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng): 至少一次根部焊接； 至少一次填充焊接;或 至少一次蓋面焊接。6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300,400)，進(jìn)一步包括輸入部件，該輸入部件接收選擇以顯示該第二焊條速度或該第一焊條速度。7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300,400)，進(jìn)一步包括顯示部件，該顯示部件呈現(xiàn)與該第一焊條速度和該第二焊條速度有關(guān)的圖形的一部分。8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300，400)，其中，該圖形的該部分包括文本、數(shù)字、字母、符號(hào)或所顯示像素中的至少一者。9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300,400)，進(jìn)一步包括控制器，該控制器被配置成基于該高度變化來(lái)調(diào)整該焊接操作的焊接參數(shù)。10.如權(quán)利要求9所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300，400)，其中，該焊接參數(shù)是該第一焊條速度、該第二焊條速度、電弧電壓、焊絲給送速度、相對(duì)于管道(P)的焊炬高度、電弧電流水平、該焊條(32)的振蕩速率、該焊條(32)的振蕩寬度、焊絲的溫度、該焊條(32)的溫度、電弧的電流極性、焊絲(W)的電流極性、工件(W)的物理位置、或該焊炬(30)的物理位置中的至少一項(xiàng)。11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的焊機(jī)系統(tǒng)(100，300，400)，進(jìn)一步包括: 針對(duì)為外直徑焊接操作的焊接操作而言，該第二焊條速度大于該第一焊條速度;并且 針對(duì)為內(nèi)直徑焊接操作的焊接操作而言，該第二焊條速度小于該第一焊條速度。12.—種焊接方法，包括: 檢測(cè)焊條距彎曲工件的高度； 通過(guò)在該焊條與該彎曲工件之間創(chuàng)建電弧來(lái)執(zhí)行焊接操作； 將該焊接操作識(shí)別為內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作； 對(duì)該焊接操作采用一個(gè)焊條速度； 在該焊接操作過(guò)程中檢測(cè)該焊條的高度的變化;并且 基于該高度變化、該彎曲工件的曲率測(cè)量值、以及執(zhí)行該焊接操作的軌道式焊機(jī)的軌道參數(shù)來(lái)調(diào)整該焊條速度，其中調(diào)整該焊條速度優(yōu)選地包括:增大在軌道上的牽引機(jī)焊機(jī)運(yùn)動(dòng)速率;減小在軌道上的牽引機(jī)焊機(jī)運(yùn)動(dòng)速率;增大該工件的運(yùn)動(dòng)速率;或減小該工件的運(yùn)動(dòng)速率。13.如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括基于該高度變化來(lái)調(diào)整焊接參數(shù)，其中該軌道參數(shù)優(yōu)選地是與該軌道式焊機(jī)一起使用的軌道的長(zhǎng)度、該軌道式焊機(jī)所使用的軌道距該彎曲工件的距離、與該軌道式焊機(jī)一起使用的軌道的內(nèi)直徑布局、或與該軌道式焊機(jī)一起使用的軌道的外直徑布局中的至少一者。14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，該彎曲工件是管道。15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，該調(diào)整步驟是增大該焊條速度，和/或其中，該高度變化是由于來(lái)自該焊接操作所使用的焊條、或該焊接操作所使用的焊絲中的至少一者的材料沉積物而產(chǎn)生的。16.一種焊機(jī)系統(tǒng)(100,300,400)，包括: 軌道式焊機(jī)，該軌道式焊機(jī)具有鄰近于工件(W)支撐的底架(101); 焊炬(30)，該焊炬聯(lián)接至該底架(101)上，該焊炬包括焊條(32); 電源，該電源在該焊條(32)與該工件(W)之間創(chuàng)建電??； 送絲器，該送絲器連接至焊絲(W)供應(yīng)源上以便將焊絲(W)提供至由該焊條(32)形成的熔池； 用于接收針對(duì)內(nèi)直徑焊接操作或外直徑焊接操作的用戶輸入的器件； 用于使該焊炬(30)在聯(lián)接至該底架(101)上的軌道上以焊條速度移動(dòng)的器件； 用于在該焊接操作過(guò)程中檢測(cè)該焊條(32)距該工件(W)的高度的變化的器件； 用于基于該檢測(cè)高度變化的步驟以及該用戶輸入來(lái)調(diào)整該焊條速度的器件；以及 用于顯示該焊接操作過(guò)程中的該焊條速度的器件。
【文檔編號(hào)】B23K9/02GK105829003SQ201480065672
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月2日
【發(fā)明人】S·R·科爾
【申請(qǐng)人】林肯環(huán)球股份有限公司