[發明專利]用于確定焊炬定位的系統及方法

在審

• 申請號: 201580076330.1
• 申請日: 2015-11-14
• 公開（公告）號: CN107530812A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 馬克·李·丹尼斯;克里斯托弗·徐
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K9/073
• 分類號: B23K9/073;B23K9/095;B23K9/10;B23K9/12;G01S5/18
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所31259
• 代理人: 脫穎

背景技術

本公開總體上涉及焊接系統和方法，并且更具體地涉及用于確定焊炬在焊接定位處的定位的系統和方法。

焊接過程越來越多地用于各種行業和應用。這種過程可以在某些情況下自動化，但是大量的應用仍使用手動焊接操作。在這兩種情況下，這種焊接操作依賴于各種類型的設備來確保焊接消耗品(例如，送絲、保護氣體)按照適當的量在期望的時間被提供給焊接點。

在手動焊接操作中，焊炬可以由焊接操作人員操作。在這種情況下，可能有益的是焊接系統具有焊炬的定位信息(例如，位置)以便確保高效地且正確地執行焊接過程。例如，在某些手動焊接情況下，操作人員可能需要根據特定的序列或者沿著特定的方向進行焊接。相應地，可能有益的是提供精確地確定焊接部件(例如，焊炬)在焊接定位內的定位的系統和方法，由此幫助改善焊接過程的質量和效率。

發明內容

以下對符合原始要求保護的實施例的范圍的某些實施例進行概述。這些實施例不旨在受限于本公開的范圍，而是這些實施例僅旨在提供本公開的可能的簡要概述。實際上，本公開可以涵蓋可以與以下列出的實施例類似或不同的各種形式。

在第一實施例中，提供了一種焊接系統。該系統包括調制電路、焊炬和傳感器系統。所述調制電路被配置成用于用隨機化信號調制焊接電流以生成經調制的焊接電流。所述焊炬被配置成用于接收所述經調制的焊接電流，并且所述焊炬被配置成用于基于所接收的經調制的焊接電流產生焊弧。當所述焊炬基于所述經調制的焊接電流產生所述焊弧時，生成所述音頻信號。所述傳感器系統的一個或多個傳感器布置在靠近所述焊炬的焊接區域內，并且所述一個或多個傳感器中的每一個被配置成用于檢測所述音頻信號。所述傳感器系統被配置成用于提供有關所述音頻信號的信息。布置在所述傳感器系統內的中央處理單元被配置成用于從所述一個或多個傳感器中的每一個接收有關所述音頻信號的所述信息。所述中央處理單元被配置成用于基于從所述一個或多個傳感器接收的有關所述音頻信號的所述信息計算所述焊炬的位置信息。

在另一實施例中，提供了一種系統。該系統包括被配置成用于產生焊弧的焊炬、布置在所述焊炬內的發射器以及傳感器系統。所述發射器被配置成用于將音頻信號發射到焊接區域。所述傳感器系統包括一個或多個傳感器以及中央處理單元。所述傳感器系統的一個或多個傳感器布置在靠近所述焊炬的所述焊接區域中，并且所述一個或多個傳感器中的每一個被配置成用于檢測所述音頻信號以及基于所檢測的音頻信號計算距離信息或延時信息。所述傳感器系統的所述中央處理單元被配置成用于從所述一個或多個傳感器中的每一個接收所述距離信息或所述延時信息。所述中央處理單元被配置成用于基于從所述一個或多個傳感器接收的所述距離信息或所述延時信息計算所述焊炬的位置信息。

在又一實施例中，提供了一種方法。該方法包括從布置在焊接系統的焊接區域內的焊炬生成音頻信號以及用布置在所述焊接區域內的傳感器系統的一個或多個傳感器檢測所述音頻信號。該方法還包括用所述一個或多個傳感器中的每一個基于所檢測的音頻信號確定距離信息。所述距離信息包括所述一個或多個傳感器中的每一個與所述焊炬之間的距離。該方法還包括將所述距離信息從所述一個或多個傳感器中的每一個發射到所述傳感器系統的中央處理單元。該方法還包括基于從所述一個或多個傳感器中的每一個接收的所述距離信息確定所述焊接區域內的所述焊炬的位置信息。

附圖說明

當參考附圖閱讀以下詳細說明時，將更好地理解本文公開的實施例的這些和其他特征、方法和優點，其中，相同的參考標記貫穿各個視圖表示相同的部分，在附圖中：

圖1是根據本公開的各個方面的一種焊接系統的實施例的框圖，該焊接系統利用配備有調制電路的電源、焊炬以及具有布置在焊接區域內的一個或多個傳感器的傳感器系統；

圖2是根據本公開的各個方面的一種用于確定焊接區域內的焊炬的位置的方法的實施例的流程圖，該方法可以由圖1的焊接系統使用；

圖3是根據本公開的各個方面的圖1的焊接系統的實施例的框圖，該焊接系統利用電源、配備有發射器的焊炬以及具有布置在焊接區域內的一個或多個傳感器的傳感器系統；

圖4是根據本公開的各個方面的一種用于確定焊接區域內的焊炬的位置的方法的實施例的流程圖，該方法可以由圖3的焊接系統使用；以及

圖5是根據本公開的各個方面的一種用于確定圖1或圖3的焊炬的位置的系統的實施例的框圖。

具體實施方式