CN104582891B - 具有用于感测指示焊接耗材直径的参数的传感器的焊接***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能够检测焊接材料的尺寸并自动实施合适的起弧参数的焊接***。该焊接***包括焊机、焊炬(10)和传感器(31),其中传感器(31)配置成直接或间接地检测焊接材料的尺寸。焊机自动地配置成产生弧,该弧具有由通过传感器(31)检测的焊接材料尺寸确定的起弧参数。本发明通过基于焊接材料尺寸的改变自动地改变起弧和/或焊接参数,而不需要操作者手动改变起弧参数和/或焊接参数来减少操作错误。
Description
技术领域
本发明总体上涉及焊接***,包括焊机和焊炬。具体地,本发明涉及用于检测在焊接操作中使用的焊接材料的直径并自动设定合适的焊接参数的***和方法。
背景技术
焊接***在整个行业中实际上已变得无处不在。这种***当前被用于包括制造业,厂房建设,造船业,管道建设,维护和修理等所有行业。许多焊接应用可以是复杂的项目,这些项目通常需要产生不同类型的焊接点(welds),包括不同尺寸的焊接点。这些焊接点通常需要使用不同尺寸的焊接材料。例如,好的焊件可能需要使用相对细的焊丝,以及大的坚固的焊件可能需要使用相对粗的焊丝。为了完成这样的项目,一种尺寸的焊接材料可能需要替换为不同尺寸的焊接材料。这可能是单个焊接操作或时段内的多次替换之一。通常,操作者必须停止焊接并手动改变焊接材料。
此外,为达到最佳性能,某一尺寸的焊接材料通常需要一组特定的焊接参数,如起弧参数。电流强度水平是一个例子。这样,当焊接材料改变时,操作者通常必须返回到焊机以手动改变和/或设定这些参数中的一个或多个。不幸地是,由于多种原因,这造成操作者失误的概率较高。例如,操作者可能不知道当改变焊接材料时起弧参数也应当改变,以及即使用户知道,其也可能忘记这样做。还有一种情况是用户确实改变了起弧参数,但将其改变到一个错误的设置。这可能造成生产率降低,以及焊接质量低。因此,存在改进焊接***以克服这些缺点的需要。
发明内容
在一个示范性实施例中,焊接***包括焊炬,连接到焊炬的焊机以及传感器,该焊机配置成在焊炬中产生焊弧,该传感器配置成感测指示焊炬所使用的焊接材料的尺寸的参数。传感器配置成发送信号至焊机,该信号表示指示焊接材料尺寸的参数。焊机配置成基于该信号自动实施起弧参数或焊接参数中的至少一个。
在另一个实施例中,焊接***包括焊炬和设置在焊机内的控制器,该焊炬包括传感器,其配置成感测指示焊炬所使用的焊接材料尺寸的参数并输出表示所感测的参数的信号。控制器配置成从传感器接收信号,将该信号转换为相应的一组起弧参数或焊接参数,以及实施起弧参数或焊接参数。
在另一个实施例中,方法包括以下步骤:使用与焊炬相关联的传感器确定传感器信号,其中传感器信号指示焊炬所使用的焊接材料的尺寸;将来自传感器的传感器信号与设置在焊机内的控制器通信;通过将传感器信号转化为相应的一组起弧参数、焊接参数来处理传感器信号;以及在焊机中实施所述相应的一组起弧参数或焊接参数,其中,焊机配置成用所述相应的一组起弧参数、焊接参数来产生弧。
附图说明
在结合附图阅读下述具体实施方式时,本发明的这些和其它特征、方面和优点将得到更好的理解,在整个附图中,相同的标记表示相同的部件,其中:
图1是根据本发明的实施例的GTAW焊炬的分解图;
图2A是根据本发明的实施例的筒夹和筒夹体组件的视图;
图2B是根据本发明的实施例的替换筒夹和筒夹体组件的视图;
图3是根据本发明的实施例的GMAW焊炬的分解图;
图4是根据本发明的实施例的GMAW焊炬的组装的喷嘴、扩散器和接触末端的剖视图;
图5是根据本发明的实施例的用于SMAW焊接***的焊条保持器的侧视图;
图6是根据本发明的实施例的示出了自动实施起弧参数的过程的流程图;以及
图7是根据本发明的实施例的包括材料感测和控制***的焊接***。
具体实施方式
如下面更详细的描述,在此提供了包括材料感测和控制***的焊接***的实施例,该材料感测和控制***适于在焊接设备(如焊炬,焊条保持器等)中提供指示焊接材料的参数,以便自动改变和/或设置焊接参数,如适于特定焊接材料尺寸的起弧参数。例如,在一个实施例中,材料感测***可感测在焊炬中A尺寸的焊丝何时已替换为B尺寸的焊丝,以及控制***可根据感测到的焊丝的新尺寸相应地自动调节一个或多个起弧参数。再例如,在上述实施例中,控制***可改变焊机的电流强度设置,以产生更少的热量,因为相比于尺寸A的焊丝,尺寸B的焊丝可能在较低的温度下更好地实施。类似地,在一些实施例中,可以以合适的方式增加或减小电流强度或改变其它参数以为特定的焊接材料尺寸提供理想的焊接参数。
合适的起弧参数的自动选取和实施使得操作者在改变焊接材料尺寸时不必手动设置正确的起弧参数。这样,在此提出的焊接***降低了改变焊接材料尺寸时起弧参数错误的可能性,因为自动确定和设置了正确的起弧参数。此外,在此提出的焊接***也可以配置成在焊接过程中自动设置、维持和调整其它操作或焊接参数。所公开的焊接***可以用于许多焊接方法和装备的类型,包括钨焊条惰性气体保护焊(GTAW)焊接、熔化极气体保护焊(GMAW)焊接、屏蔽金属弧焊(SMAW)焊接等。为了简洁和说明性的目的,仅在本发明中描述一种公开的焊接***的实施例。
现在转到附图,图1是GTAW焊炬10的分解图,其可用于焊接***中,例如在图7所示的焊接***76。但是应当指出的是,图1所示的GTAW焊炬10是可使用在此描述的材料感测技术的焊炬的一个示例性类型。例如,图3和5示出了可使用现有技术的另外的示例性焊炬。在图1所示的实施例中,GTAW焊炬10包括焊条12、杯状物14、筒夹体16、筒夹18、隔热罩20、焊炬体22、后盖绝缘体24、O形环26、后盖28和手柄30。当完全组装好时,焊条12通常设置在筒夹18内,并且筒夹18通常以图示的同轴的方式设置在筒夹体16内。当筒夹18设置在筒夹体16内时,筒夹体16在筒夹18周围施加向内的力,使得筒夹18牢固地夹住焊条12。通常,不同尺寸的焊条12可以用于产生不同类型的接点,并且是可互换的。因此,每个焊条12的尺寸都有对应尺寸的筒夹18和筒夹体16。因此,当焊条12改变时,筒夹体16和筒夹18也可以改变。
在某些实施例中,起弧或焊接参数可通过感测焊条12自身、筒夹18、筒夹体16的结构、尺寸和/或类型,或上述任一组合或关系来设置,所有的这些可包括正在使用的焊条12的结构、尺寸和/或类型的指示信息。通常,传感器31可用来收集该数据并以信号的形式将该数据传递给材料感测和控制***(如图7所示的材料感测和控制***78),该材料感测和控制***例如可位于焊接***(如图6所示的焊接***76)内,并且配置成从传感器31接收这样的信号。例如,在某些实施例中,传感器31可集成到GTAW焊炬10的焊炬主体22内,使得当筒夹体16附接到焊炬本体22上时,传感器31可感测来自筒夹体16(和/或筒夹18和/或焊条12等)的与焊条12的结构、尺寸和/或类型有关的信息。传感器31和材料感测和控制***78可通过数据电缆联接在一起,该数据电缆将信号从传感器31传送至材料感测和控制***78。例如,在某些实施例中,数据电缆可以延伸穿过焊炬主体22和手柄30,并将GTAW焊炬10连接到材料感测和控制***78上。
如下面对于图7的更详细的描述,材料感测和控制***78包括控制和处理电路,该控制和处理电路配置成接收包括来自传感器31的传感器信号的多个输入。材料感测和控制***78可配置成接收和处理各种数据类型,包括电压,图像数据,频率等。材料感测和控制***78还可包括易失性或非易失性存储器,如磁存储器、光存储器或它们的组合。此外,多种控制参数,包括焊接输出的电流强度或频率可与机器可读和可执行指令(如计算机代码)一起存储在存储器中,该机器可读和可执行指令配置成提供与这些参数相关的特定输出并给定一个或多个特定输入。输入的至少一个源可以是由材料感测和控制***78接收的传感器信号。因而,当接收传感器信号时,处理电路将传感器信号转化为机器可读数据,该机器可读数据成为机器可执行指令的输入,并通过实施该指令确定相应的起弧或焊接参数,以及材料感测和控制***78运作以相应地自动实施这些参数。这样,材料感测和控制***78能够自动确定与焊条12相关的结构、尺寸和/或类型信息,并自动地(例如,不需要用户输入)选取和实施GTAW焊炬10的焊接参数。
在此描述的实施例可包括许多类型的材料感测***和方法。图2A是图1中的GTAW焊炬10的筒夹和筒夹体组件32的详细视图,其中,筒夹18设置在筒夹体16内。如图所示,筒夹18包括通常保持在筒夹体16外部的筒夹端34。用于各个尺寸的焊条12的不同的筒夹可具有不同的长度。因此,当完全设置好时,筒夹端34和筒夹体16之间的距离dcollet可变化,以及这个距离可以是指示所使用的焊条的尺寸(或其它参数,如结构、类型等)。因此,在某些实施例中,GTAW焊炬10(以及相关联的材料感测和控制***78)可配置成感测筒夹端34和筒夹体16之间的距离dcollet作为焊条尺寸的指示器,然后自动地选取正确的起弧或焊接参数。例如,在某些实施例中,所使用的传感器31可以是配置成光学地确定筒夹端34和筒夹体16之间的距离dcollet的光学传感器。再例如,光学传感器可以是位于GTAW焊炬10内面向筒夹端34和筒夹体16的相应边缘的低像素相机(例如在光学计算机鼠标中使用的低像素相机)。低像素相机可将筒夹端34和筒夹体16的相应边缘的图像发送到材料感测和控制***78,该材料感测和控制***78通过图像处理能够检测筒夹端34和筒夹体16之间的距离dcollet。因此,所使用的焊条12尺寸可以被检测出来。然而,如上所述,在其它实施例中,筒夹端34和筒夹体16之间的距离dcollet可以是指示与正在使用的焊条12有关的其它特性。例如,特定的距离dcollet可映射为不同类型的焊条12,以及材料感测和控制***78可配置成将该距离dcollet转化为映射关系(例如,其可以例如查找表的形式被存储在材料感测和控制***78中)以确定所使用的焊条12的类型。
作为另一个例子,图2B示出了另一筒夹和筒夹体组件32,其中,筒夹体16包括附接在筒夹体16的向外侧的键件36。如上所述,当焊条尺寸改变时,筒夹体16也可改变。因此,在这个实施例中,每个不同的筒夹体16可以与在特定位置或构造的键件36关联,使得每个不同的筒夹体16在例如GTAW焊炬10的槽37的对应接收部分内的特定位置安装在GTAW焊炬10内,从而根据其键件的结构和/或位置来识别筒夹体16。因此,GTAW焊炬10能够通过筒夹体16的位置和/或通过特定键件36所***的位置检测所使用的筒夹体16。
换言之,在某些实施例中,筒夹18的筒夹端34和筒夹体16之间的距离dcollet以及从筒夹体16延伸的特定键件36都可以用于传达与正在使用的焊条12有关的信息。例如,筒夹18的筒夹端34和筒夹体16之间的距离dcollet可以传送第一条信息(例如,焊条12的尺寸),从筒夹体16延伸的特定键件36可传达第二条信息(例如,焊条12的类型)。再例如,筒夹18的筒夹端34和筒夹体16之间的距离dcollet和从筒夹体16延伸的特定键件36的特定组合可联合起来传达与正在使用的焊条12相关的信息。
另外,在某些实施例中,不同的筒夹18可用不同的颜色标记或LED标示,不同的颜色对应于各焊条12的不同尺寸(或其它特性)。再次,光学传感器可配置成检测由筒夹18上的标记或LED发射出的颜色或频率。光学型传感器可配置成以其它方式检测所使用的焊条12的尺寸。此外,光学传感器还可以用于除了GTAW焊接***的其它焊接***,和/或检测除了焊条12的其它焊接材料的尺寸。
此外,在某些实施例中,筒夹18可具有可变化的不同电阻值。因此,GTAW焊炬10可以配置成通过测量筒夹18的电阻来识别所使用的筒夹18。这可以通过在筒夹18或筒夹端34上涂覆或形成不同的材料或厚度以改变不同筒夹18或筒夹端34的电阻来实现。这样,GTAW焊炬10内的触头可用于测量GTAW焊炬10中的筒夹18或筒夹端34的电阻。因此,材料感测和控制***78可使用所测量的电阻值或等效电压来识别焊条12的尺寸(或其它参数),从而确定合适的起弧参数的设置。再次,这些传感技术(例如,感测距离、特定键件的存在、光学特性、电阻值等)中的一个或多个可以在某些实施例中被组合在一起。
如前所述,在此描述的材料感测技术可用于不同的焊接方法和焊接设备。例如,图3示出了能够检测所使用的焊接材料(如焊丝)的尺寸的GMAW焊炬38的分解图。在图示的实施例中,GMAW焊炬38包括喷嘴40、接触末端42、扩散器44、绝缘体盖46和焊炬主体48。当组装好时,接触末端42的第一端41设置在扩散器44的接收装置43中,使得接触末端42的第一端部41牢固地联接于扩散器44。在某些实施例中,接触末端42可以拧入接收装置43内。喷嘴40通常可设置在扩散器44和接触末端42上方,而露出接触末端42的第二端45,第二端45与设置在扩散器44的接收装置43中的第一端41相对。
图4是组装好的GMAW焊炬38的剖视图,具体示出了喷嘴40、扩散器44和接触末端42。接触末端42还包括焊丝通道50。通常,焊丝从GMAW焊炬38穿过焊丝通道50延伸到接触末端42的外部,焊丝在接触末端42的外部被消耗。接触末端42的焊丝通道50通常配置成适合一定尺寸的焊丝。因此,随着焊丝从一种尺寸改变到另一种尺寸,接触末端42也相应改变。这样,所使用的焊丝尺寸通常由所使用的特定接触末端42指示。在某些实施例中,GMAW焊炬38可感测所使用的接触末端42的特性并根据与所使用的特定接触末端42相关的焊丝尺寸设置合适的起弧或焊接参数。不同的接触末端42可以具有不同的结构。例如,接触末端42被设置在接收装置43中的部分的长度lcontact可根据接触末端42中所使用的焊丝的尺寸变化。这样,在接收装置43或扩散器44中的传感器49可测量或检测接触末端42的设置长度。因此,可获得接触末端42的特性和焊丝的尺寸,并可由材料感测和控制***78实施用于这样的焊丝尺寸的正确的起弧和/或焊接参数。
应当注意的是,在一些实施例中,可能无法在感测或处理过程中的任何时刻真实地确定或获得实际的焊丝尺寸。这样的实施例可检测与焊丝尺寸相关的某些特征,如接触末端42、筒夹18等的结构,并直接将这些特性转化为合适的起弧参数,而不考虑实际焊丝的尺寸。在这样的实施例中,材料感测和控制***78可在存储器中存储这些特性值和正确的起弧参数之间的预设关系的参考。例如,材料感测和控制***78可在存储器中存储列出每个可能的筒夹长度(或相关的传感器信号)和对于每个可能的筒夹长度(或相关的传感器信号)的正确起弧或焊接参数的参考表。因此,如此所述,获得焊接材料的尺寸可以被解释为获得焊接材料尺寸的表示,而不用直接测量焊接材料本身。
在某些实施例中,焊接***可包括SMAW焊接***。图5是与SMAW焊接***一起使用的焊条保持器51的侧视图。图示的焊条保持器51包括具有齿54的夹子52,以及固定到夹子52上使得夹子52可在一端打开和关闭的枢轴56。夹子52通常联接到焊条保持器51的手柄58。夹子52的一侧可联接到杆60,使得当杆60被压下时,夹子52打开。此外,杆60可通过弹簧62联接到手柄58,该弹簧在杆60上施加向上的推力,使得夹子52具有闭合的倾向。通常,焊条耗材在焊接操作过程中保持在夹子52的齿54之间。焊条耗材越粗,在焊接操作期间夹子齿54的间隔越大。
因此,在某些实施例中,焊条保持器51可配置成感测焊条耗材的尺寸。一旦夹子52的开度直接与其保持的焊条耗材的尺寸直接相关,夹子52的枢轴56可机械地联接到电位计61,使得电位计61旋转到与枢轴56的旋转成比例的角度。由于枢轴56的旋转直接与夹子52的开启状态相关联,夹子52的开启状态进而直接与焊条耗材的尺寸相关联,所以电位计61输出通常反映焊条耗材的尺寸。因此,可检测焊条耗材的尺寸,并且可自动地确定和实施合适的起弧或焊接参数。
此外,在某些实施例中,保持在夹子52的齿54之间的焊条耗材的尺寸可以通过测量杆60和手柄58之间的距离来检测,因为杆60的位置通常与夹子52的齿54之间的距离成比例。在这样的实施例中,杆60可包括从杆60延伸穿过弹簧62内部并穿过手柄58的孔的线性触头59。在手柄58内的对应位置在线性触头59的方向上线性排列多个接收触头。因此,当杆60被压下时,线性触头59进一步降低穿过弹簧62并与一个或多个接收触头接触。接收触头如此设置,使得当线性触头59进一步降低穿过弹簧62时,更多或不同的接收触头电气联接于线性触头59。因此,通过合适的电路可检测杆60的位置,以及进而检测焊条耗材的尺寸。另外,在某些实施例中,焊条保持器51(和其它焊炬)可使用应变仪获得焊接材料尺寸的表示。
所公开的材料感测技术能够感测在焊接工艺中所使用的焊接材料的尺寸(或其它参数),或者是通过直接感测焊接材料本身或者是通过间接感测焊接耗材(如筒夹18、筒夹体16、接触末端42、夹子52等)的结构。在某些实施例中,可以连续地感测焊接材料的参数,并且当所感测的材料参数发生变化时起弧参数可改变。在其它实施例中,每改变一次焊接材料,仅可感测一次焊接材料的参数。例如,仅当筒夹18被***(GTAW焊炬)时感测焊接材料的参数,因为筒夹18的***可表示焊接材料尺寸的改变。此外,在某些实施例中,筒夹18的***可压下触发器,该触发器将信号发送到材料感测和控制***78以从传感器收集数据。
图6示出根据本发明的实施例的可用于感测焊接材料的尺寸(或焊接材料的其它特征)并自动实施适当的起弧参数的方法63。方法63包括以下步骤:启动材料感测和控制***78(方框64)和从传感器接收与所使用的焊接材料的尺寸相关的一个或多个传感器信号(方框65)。启动材料感测和控制***78(方框64)可包括开启整个焊接***76,使得当焊接***76启动时材料感测和控制***78被启动。在某些实施例中,启动材料感测和控制***78(方框64)可发生在焊炬的触发器被触发,表示焊接材料的改变时。这样的实施例可以包括感测焊炬的一部分何时断开或闭合,移除或***,这些动作对于改变焊接材料而言是必需的。例如,在某些实施例中,可在当筒夹18、接触末端42等***焊炬时,压下设置在焊炬内的按钮或开关。
接着,传感器信号(方框66)从传感器输出并作为材料感测和控制***78的输入。传感器信号(方框66)可包括多种信号类型,例如图像数据,电压,频率等。然后,传感器信号(方框66)由材料感测和控制***78(方框68)处理。这个步骤可包括将未处理的传感器信号转换成与材料感测和控制***78兼容的计算机可用数据。例如,材料感测和控制***78可存储可能的传感器信号值的预定列表和与每个传感器信号对应的起弧和/或焊接参数组。材料感测和控制***78进一步通过将所接收的传感器信号与预定的传感器信号中的一个匹配将传感器信号转化为起弧和/或焊接参数组(方框70),并因此是正确的参数。在某些实施例中,预定的传感器信号可以编组为离散值或划分为多个范围。这样,所接收的传感器信号也可以是离散的并与预定的传感器信号精确匹配,或者它可以是可落入预定的传感器信号的多个范围中的一个的模拟值。
因为传感器信号与正确的起弧参数匹配,输出起弧指令组(方框72)。例如,如果接收具有在第一范围内的电压的传感器信号,则可产生第一起弧或操作指令,以及如果接收具有在第二范围内的电压的传感器信号,则可产生第二起弧或操作指令。然后,输出起弧指令(方框72),用于实施用于焊接***76的合适的起弧或焊接参数(方框74),该起弧或焊接参数对应于所接收的传感器信号。根据本发明的方法63,根据所使用的焊接材料的尺寸(或其它特质)自动地实施正确的起弧或焊接参数,而不需要操作者的干预。
图7描绘了用于实施图6的方法63的***,其示出了包括材料感测和控制***78的示例性焊接***76。焊接***76,如焊机,可联接到焊炬80。焊接***76和/或材料感测和控制***78还可包括经由通信电缆86从焊炬80接收输入(如传感器信号)的处理器82。处理器82还可将控制指令发送到焊接***76的焊接输出部,以便实施正确的焊接参数。此外,处理器82通常联接到可包括一个或多个软件模块88的存储器84,该一个或多个软件模块88包含可执行指令、瞬态数据、输入/输出相关数据等。通常,处理器82从焊炬80接收传感器数据、存储在存储器84中的参考数据以找出与所接收的传感器数据对应的焊接参数并实施这些参数。如前所述,焊接***76还可联接到可提供给焊接***76保护气体的气体源90。如此,气体阀92可包括在焊接76中并配置成由材料感测和控制***78控制,因为在某些实施例中,气流可被认为是起弧或焊接参数。
应当指出的是,在其它实施例中,前述处理可以都发生在材料感测和控制***78或都不发生在材料感测和控制***78中。例如,可以有一个或多个控制器或处理器控制焊接***76的不同方面。在某些实施例中,第一***接收传感器信号并与处理传感器信号的第二***不同,但连接到第二***上,第二***也与实施起弧或焊接参数的第三***不同,但连接到第三***上。可替换地,相同的***可接收并处理传感器信号,而另一***实施起弧和/或焊接参数。
如图7所示,在一些实施例中,材料感测和控制***78可作为焊接***76的集成部分提供。也就是说,材料感测和控制***78可集成到焊接***76中,例如在制造焊接***76的过程中。这样的焊接***76还可以包括被编程为软件以支持材料感测和控制***78的合适的计算机代码。然而,在其它实施例中,材料感测和控制***78可作为使现有焊接***76具有在此描述的材料感测和控制性能的改装装备提供。为此目的,这样的改装装备可配置成可安装在提供材料感测和控制性能的现有焊接***76上的附加装备。另外,当改装装备可安装在现有焊接***76上时,它们也可配置成可移除的一次性安装。此外,集成的和改造的***都可配置成在材料感测单元和焊接***76的一个或多个控制器之间的有线或无线通信。
此外,在某些实施例中,气体源90可配置成向焊炬80供应保护气体,如氩气,氦气,二氧化碳等,以用于焊接操作。在这样的实施例中,气体可进入位于焊接***76的燃气阀92。燃气阀92可配置成与材料感测和控制***78通信,使得材料感测和控制***78还可控制气体流入焊炬80。这样,焊接***76还可配置成基于由材料感测和控制***78感测的焊接材料来自动地改变和/或设置气流参数。在某种意义上说,气流参数也可被认为是起弧和/或焊接参数。
如上所述,本发明公开的焊接***76可使用在焊接工艺中所使用的检测焊接材料尺寸的指示的许多技术方法。这些方法的例子包括光学方法、机械方法、电学方法(例如,电阻、电压等)等。同样地,许多不同的控制方案、硬件构件和软件构件可基于所使用的焊接材料以多种方式构造,以提供正确的起弧参数。
虽然在这里仅示出和描述了本发明的某些特征,然而本领域技术人员可以进行各种修改和变化。因此,应当理解为,所附权利要求旨在覆盖在不脱离本发明构思的前提下所做出的所有修改和变化。
Claims (23)
1.一种焊接***,包括:
焊炬;
焊机,所述焊机联接到所述焊炬,所述焊机配置成产生焊弧,以及
传感器,所述传感器设置于所述焊炬内并且配置成基于所述焊炬的筒夹体的结构感测指示所述焊炬所使用的焊条的尺寸的参数,其中,所述筒夹体包括从所述筒夹体延伸并表示所述焊条的尺寸的机械键特征,其中,所述筒夹体配置成与所述焊炬的对应接收部分配合,并且其中,所述传感器配置成感测所述机械键特征在所述焊炬的对应接收部分内的位置并且发送信号至所述焊机,所述信号表示指示所述焊条的尺寸的参数,其中,所述焊机配置成基于所述信号自动实施起弧参数或焊接参数中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的焊接***,其中,所述筒夹体的机械键特征的结构指示所述焊条的尺寸。
3.根据权利要求1所述的焊接***,其中,所述焊机包括计算机可读代码,所述计算机可读代码配置成接收所述信号作为输入,并配置成输出用于在所述焊机中实施合适的起弧参数、焊接参数或上述两者的可实施指令。
4.根据权利要求1所述的焊接***,其中,所述机械键特征在对应接收部分内的位置指示所述焊条的尺寸。
5.一种焊接***,包括:
钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊炬,包括光学传感器,所述光学传感器设置在所述GTAW焊炬内,并且配置成基于所述GTAW焊炬的筒夹和筒夹体的结构感测指示所述GTAW焊炬所使用的焊条的尺寸的参数并输出表示所感测的参数的信号,其中,所述筒夹设置在所述筒夹体内且所述筒夹保持所述焊条,其中,所述筒夹和所述筒夹体的结构包括所述筒夹的端部与所述筒夹体之间的距离,且所述距离指示所述焊条的尺寸;以及
控制器,所述控制器设置在焊机内,其中,所述控制器配置成从所述光学传感器接收所述信号,将所述信号转换为相应的一组起弧参数、焊接参数或上述两者,以及实施所述起弧参数、焊接参数或上述两者。
6.根据权利要求5所述的焊接***,其中,所述光学传感器和所述控制器配置成可与所述焊机和所述GTAW焊炬分离。
7.根据权利要求5所述的焊接***,其中,所述控制器包括存储器,所述存储器存储预定的一组可能的信号值、以及待响应于每个可能的信号值实施的所述起弧参数或焊接参数。
8.根据权利要求5所述的焊接***,其中,所述控制器集成到所述焊机中。
9.根据权利要求5所述的焊接***,其中,所述光学传感器与所述控制器之间的通信是无线的。
10.一种焊接***,包括:
具有筒夹体的钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊炬,或具有接触末端的熔化极气体保护焊(GMAW)焊炬;
焊机,所述焊机联接到所述焊炬,所述焊机配置成在所述焊炬中产生焊弧,以及
传感器,所述传感器配置成感测指示所述焊炬所使用的焊接材料的尺寸的参数,其中,所述传感器配置成发送信号至所述焊机,所述信号表示指示所述焊接材料的尺寸的参数,其中,所述焊机配置成基于所述信号自动实施起弧参数或焊接参数中的至少一个,
其特征在于,
在所述GMAW焊炬的情况下,通过检测接触末端的结构,或在所述GTAW焊炬的情况下,通过检测筒夹体的结构,所述传感器感测指示所述焊接材料的尺寸的参数,其中所述接触末端或所述筒夹体的结构指示所述焊接材料的尺寸。
11.根据权利要求10所述的焊接***,其中,所述传感器通过测量筒夹的端部和所述筒夹体之间的距离来感测指示所述焊接材料的尺寸的参数。
12.根据权利要求10所述的焊接***,其中,所述传感器设置在所述焊炬内。
13.根据权利要求10所述的焊接***,其中,所述焊机包括计算机可读代码,所述计算机可读代码配置成接收所述信号作为输入,并输出用于在所述焊机中实施合适的起弧参数、焊接参数或上述两者的可实施指令。
14.根据权利要求10所述的焊接***,其中,所述筒夹体具有机械键特征,其中,所述传感器感测所述机械键特征在所述焊炬的相应接收部分内的位置,以及其中,所述机械键特征在所述接收部分内的位置指示所述焊接材料的尺寸。
15.一种焊接***,包括:
具有筒夹体的钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊炬,或具有接触末端的熔化极气体保护焊(GMAW)焊炬,所述GTAW焊炬或所述GMAW焊炬包括配置成感测指示所述焊炬所使用的焊接材料的尺寸的参数并输出表示所感测的参数的信号的传感器;以及
控制器,所述控制器设置在焊机内,其中,所述控制器配置成从所述传感器接收所述信号,将所述信号转换为相应的一组起弧参数、焊接参数或上述两者,以及实施起弧参数、焊接参数或上述两者;
其中,在所述GMAW焊炬的情况下,通过检测接触末端的结构,或在所述GTAW焊炬的情况下,通过检测筒夹体的结构,所述传感器感测指示所述焊接材料的尺寸的参数,其中所述接触末端或所述筒夹体的结构指示所述焊接材料的尺寸。
16.根据权利要求15所述的焊接***,其中,所述传感器和所述控制器配置成可与所述焊机和所述焊炬分离。
17.根据权利要求15所述的焊接***,其中,所述控制器包括存储器,所述存储器存储预定的一组可能的信号值,以及待响应于每个可能的信号值实施的所述起弧参数或焊接参数。
18.根据权利要求15所述的焊接***,其中,所述控制器集成到所述焊机中。
19.根据权利要求15所述的焊接***,其中,所述传感器与所述控制器之间的通信是无线的。
20.一种用于检测焊接材料的尺寸和设定相应的起弧参数、焊接参数或两者的方法,所述方法包括:
使用与具有筒夹体的钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊炬或具有接触末端的熔化极气体保护焊(GMAW)焊炬相关联的传感器确定传感器信号,其中所述传感器信号指示所述焊炬所使用的焊接材料的尺寸;
将来自所述传感器的所述传感器信号传送给设置在焊机内的控制器;
通过将所述传感器信号转化为相应的一组起弧参数、焊接参数或上述两者来处理所述传感器信号;以及
在所述焊机中实施所述相应的一组起弧参数或焊接参数,其中,所述焊机配置成通过所述相应的一组起弧参数、焊接参数或上述两者来产生弧,
其特征在于,
在所述GMAW焊炬的情况下,所述传感器检测接触末端的结构,或在所述GTAW的情况下,所述传感器检测筒夹体的结构,其中,所述接触末端或所述筒夹体的结构指示所述焊接材料的尺寸。
21.根据权利要求20所述的方法,包括检测在所述焊炬中焊接材料已改变。
22.根据权利要求20所述的方法,包括将所述传感器信号从所述传感器无线传送给所述控制器。
23.根据权利要求20所述的方法,其中所述传感器设置在所述焊炬内。
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