[發明專利]感應焊接溫度的遠程檢測

在審

• 申請號: 202010650789.0
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN112339284A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: P·P·馬丁·阿隆索;F·J·薩瑪洛特;Y·布賽爾;A·魯賓;U·薩克斯
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B29C65/32
• 分類號: B29C65/32;B29C65/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東;黃綸偉

本公開涉及感應焊接溫度的遠程檢測。提供了用于控制焊接的系統和方法。一個實施方式是一種用于控制復合零件的焊接的方法。該方法包括以下步驟：將線性光纖傳感器沿著復合零件定位，該復合零件包括通過纖維增強的熱塑性塑料的基質；經由所述線性光纖傳感器測量沿著焊接線的溫度；沿著所述焊接線在所述復合零件處執行感應焊接；確定沿著所述焊接線的一連串焊接溫度；以及基于所述一連串焊接溫度來控制所述感應焊接。

技術領域

本公開涉及復合材料領域，并且具體地，涉及制造復合零件。

背景技術

復合零件各自包括通過纖維增強的材料的基質。例如，一些復合零件由單向碳纖維層制成，這些碳纖維以不同的方向堆疊在熱塑性基質中。為了將熱塑性復合零件粘附在一起，零件可被感應焊接，以形成一體的復合零件。在感應焊接期間，復合零件中的纖維與施加的磁場反應，從而導致復合零件處發熱。這使復合零件的界面處的熱塑性基質的溫度升高至熔融溫度。在這種狀態下，復合零件中的熱塑性材料融合在一起，并且在冷卻后，這兩個復合零件的熱塑性基質會固化成一體。

盡管感應焊接提供了優于現有技術的大量益處，但是控制感應焊接的執行溫度仍然是困難的過程。這是不適當的，因為如果未在特定溫度范圍內執行感應焊接，則焊接可能與所期望的參數不相符。

因此，期望有至少考慮以上所討論問題中的至少一些以及其他可能問題的方法和設備。

發明內容

本文中描述的實施方式提供了利用遠程感測技術來推斷用于將熱塑性復合零件感應焊接在一起的焊接線處的溫度的系統和方法。這些技術是非侵入式的并且不需要將傳感器直接放置在焊接界面內，這使焊接強度增加并且使費用減少。此外，因為傳感器沒有被直接放置在焊接界面處，所以傳感器不需要耐高溫或實質性犧牲。因此，在焊接過程期間用外部傳感器監測焊接溫度是對實現感應焊接所期望的物理性能的重大改進。

一個實施方式是一種用于控制復合零件的焊接的方法。該方法包括以下步驟：將線性光纖傳感器沿著復合零件定位，該復合零件包括通過纖維增強的熱塑性塑料的基質；經由所述線性光纖傳感器測量沿著焊接線的溫度；沿著所述焊接線在所述復合零件處執行感應焊接；確定沿著所述焊接線的一連串焊接溫度；以及基于所述一連串焊接溫度來控制所述感應焊接。

其他實施方式是一種實施編程指令的非暫態計算機可讀介質，所述編程指令在由處理器執行時能進行操作，以執行一種方法。該方法包括以下步驟：將線性光纖傳感器沿著復合零件定位，該復合零件包括通過纖維增強的熱塑性塑料的基質；經由所述線性光纖傳感器測量沿著焊接線的溫度；沿著所述焊接線在所述復合零件處執行感應焊接；確定沿著所述焊接線的一連串焊接溫度；以及基于所述一連串焊接溫度來控制所述感應焊接。

其他實施方式是一種用于促成復合零件的焊接的設備。該設備包括：末端執行器，其產生電磁場，所述電磁場致使所述復合零件的焊接線產生熱，從而導致感應焊接；線性光纖傳感器，其沿著所述焊接線被設置在所述復合零件處；以及控制器，其經由所述線性光纖傳感器測量沿著所述焊接線的溫度，確定沿著所述焊接線的一連串焊接溫度以及基于所述一連串焊接溫度來控制所述感應焊接。

下面，可描述其他例示性實施方式(例如，與前述實施方式相關的方法和計算機可讀介質)。已討論的特征、功能和優點可在各種實施方式中獨立地實現或者可在其他實施方式組合，可參照以下描述和附圖發現這些方面的其他細節。

附圖說明

現在，只以舉例方式參照附圖來描述本公開的一些實施方式。在所有附圖上，相同的附圖標記表示相同的元件或相同類型的元件。

圖1例示了例示性實施方式中的感應焊接系統。

圖2是例示了例示性實施方式中的用于操作感應焊接系統的方法的流程圖。

圖3是例示了例示性實施方式中的用于操作感應焊接系統的其他方法的流程圖。