CN110072660A - 用于选择焊接参数的***和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了用于选择焊接参数的***和方法。示例性机器可读存储介质包括机器可读指令,所述机器可读指令在被执行时使处理器:呈现使用者界面;基于经由所述界面接收的输入来识别焊接的使用者定义的焊接信息,包括待焊接材料、焊接的预期结果、现有材料或可供焊接使用的焊接设备中的至少一者;将所述使用者定义的焊接信息发送给焊接知识提供者;基于来自所述焊接知识提供者的响应,经由所述界面呈现一个或多个焊接计划,所述一个或多个焊接计划包括焊接装置配置、焊接用品信息或焊接操作者指令中的至少一者;以及基于经由所述界面对所述焊接计划之一的选择使用所述焊接计划之一来自动地配置焊接电源。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年10月24日提交的题为“用于选择焊接参数的***和方法”的序列号为15/332,566的美国专利申请的优先权和权益。序列号为15/332,566的美国专利申请的全部内容通过引用的方式并入本文中。
背景技术
本发明总体上涉及焊接***,更具体地讲,涉及用于选择焊接***的参数的***。
已经开发了一系列的技术来通过焊接操作连接工件。这些技术包括不同的工艺和材料,最先进的工艺涉及在易耗电极或非易耗电极与工件之间形成的电弧。使用非消耗电极的焊接工艺可以包括钨极惰性气体(TIG)焊接工艺,其采用独立于填充材料的非消耗钨电极。这些工艺通常按以下类别分组:恒电流工艺、恒电压工艺、AC/DC工艺、脉冲工艺等。然而,这些工艺之间的进一步划分相同,特别是在消耗电极以增加填充金属到焊缝的工艺中。选择的工艺与填充材料及其形式高度关联,其中某些工艺利用特定类型的电极。例如,某些类型的金属极惰性气体(MIG)焊接工艺(形成较大的组的一部分)有时候指的是气体保护金属极弧焊(GMAW)。
在GMAW焊接中,焊丝形式的电极通过前进的熔池、被电极焊丝与工件之间的电弧的热量熔化而被消耗掉。焊丝从线轴通过焊炬连续进给,焊丝在焊炬处被供电以形成电弧。在这些工艺中使用的电极配置通常指的是实心焊丝、药芯焊丝或金属芯焊丝、有缝焊丝或无缝焊丝之一。认为每种类型与其他类型相比都有不同的优点和缺点,并且可能需要仔细调节焊接工艺和焊接设置以优化它们的性能。例如,比其他类型的焊丝略便宜的实心焊丝通常与惰性保护气体、活性保护气体或与这两者的混合物一起使用。药芯焊丝可以不需要单独的保护气体供给,但是比实心焊丝更贵。金属芯焊丝类似于实心焊丝需要保护气体,并且它们的电弧通常具有比实心焊丝更高的沉积和宽度。保护气体可被调节以混合有时候比实心焊丝所需的保护气体略便宜的保护气体。自动保护金属极电弧焊(SMAW)利用涂有或填充有在电弧燃烧时产生保护气体的一种或多种化合物的电极。焊接应用的性能和成本可以取决于焊接工艺和采用的焊接设置。遗憾的是,使用者对焊接工艺和用于特定应用的焊接设置的选择会很复杂。
发明内容
所述的焊接界面可以提高使用者与焊接***的协同。焊接界面从使用者接收所需的焊缝的输入参数(例如,物理特性),并且建议用于产生所需的焊缝的焊接工艺和焊接变量(例如,电气参数)。焊接界面可以与焊接***的组件(例如,电源、送丝机、焊炬)或者与和焊接***连接(例如,有线或无线连接)的单独的组件一体化。焊接界面可以利用来自查找表、神经网络、焊接程序***、数据库或它们的任意组合的数据来建议焊接工艺和焊接变量。使用者可以利用焊接界面来模拟焊接工艺和焊接变量对模拟的焊缝的效果。使用者可以在产生焊缝之前修改输入参数和/或焊接变量,并且使用者可以在观察产生的焊缝的结果之后修改焊接变量以改善用于后续焊接应用的建议的焊接工艺和焊接变量。
附图说明
当结合附图阅读以下详细说明时,本发明的这些和其他特征、方面和优点将会变得更好理解,附图中相同的附图标记在整个附图中代表相同的零件,其中:
图1是根据本公开的实施例的焊接***和焊接界面的实施例;
图2是根据本公开的实施例的焊接***的焊接界面的实施例;
图3是示出了电极的实施例相对于焊接***的工件的运动的示意图;以及
图4是根据本公开的实施例的用于利用焊接界面和焊接***的方法的实施例。
图5示出了可以在焊接设备、计算装置、移动设备或任何其他类型的使用者界面装置上呈现以访问来自图1的焊接知识提供者的信息的示例性使用者界面。
图6示出了可以在焊接设备、计算装置、移动设备或任何其他类型的使用者界面装置上呈现以响应于发送具有焊接信息的请求而呈现从图1的焊接知识提供者接收的一个或多个焊接计划的示例性使用者界面。
图7是表示示例性机器可读指令的流程图,所述机器可读指令可以由图1的示例性焊接界面执行以选择焊接参数。
图8A和8B示出了表示示例性机器可读指令的流程图,所述示例性机器可读指令可以由图1的示例性焊接知识库执行以向请求装置提供焊接计划。
图9是图1的焊接界面的示例性实施方案的框图。
具体实施方式
以下将描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述,本说明书中不会描述实际实施方式的所有特征。应当理解,在开发任何这种实际实施方式中,如同在任何工程或设计项目中,必须作出许多实施方式专用的决定来获得开发者的具体目的,例如,符合***相关的和商业相关的约束,这可能因实施方式的不同而异。此外,应当理解,这种开发努力可能很复杂且费时,但是对于从本发明受益的普通技术人员而言,这可能是设计、制备和制造的日常任务。
在介绍本发明的各种实施例的元件时,冠词“一个(a)”、“一种(an)”、“所述(the)”和“所述(said)”旨在表示有一个或多个元件。术语“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”旨在包括性的,并且表示还可以具有除列举的元件之外的附加元件。
本文所述的焊接***的实施例可以包括焊接界面,该焊接界面接收输入参数(例如,物理特性、焊接参数)并且至少部分地基于接收的输入参数确定一种或多种焊接工艺以及用于实施一种或多种焊接工艺的焊接变量。焊接界面可以与焊机、自动化***、电源、送丝机、焊炬、悬架式操作台、与焊接机连接(例如,有线或无线)的网络设备或它们的任意组合为一体的或分离。焊接界面可以直接从使用者接收焊接参数,并且/或者焊接界面可以根据导入到焊接界面的数据(例如,计算机辅助设计文件)来确定焊接参数。焊接界面可以基于各种因素确定焊接工艺和焊接参数,这些因素包括但不限于焊接应用的所需的特性(例如,质量、外观、熔深、强度、耐腐蚀性、抗蠕变性)、使用者生产力、资本成本、生产费用或消耗品存货或它们的任意组合。
一些焊接设备使用者(诸如执行一次性(例如,不常见)焊接任务的业余爱好者和/或在大批量或高质量或高混合、低容量焊接生产环境中操作的焊接工程师等焊工,在所述焊接生产环境中,更改程序要求焊接工程师快速开发适用的程序鉴定记录(PQR)和/或焊接程序规范(WPS)。例如,在一次性情况下,不需要证明文件或资格的焊接(诸如农民、简单或复杂的维修工作、汽车维修店和/或小型制造车间)执行独特的焊接,并且通常只有一次机会(或几乎没有机会)正确焊接。在大批量生产车间或工厂中,尽管缺乏更改程序的特定的PQR和/或WPS,生产变化(例如,由于材料更换或新的零件/产品或新的生产线投入)可能需要遵循AWS推荐做法。在许多情况下,开发PQR和/或WPS的成本很高,因为焊接组件或产品的可维护性测试,开发可能耗费劳动力和材料,和/或焊接工程师可能新手和缺乏经验。这些类型的焊接工程师将受益于快速准确的识别可接受的PQR和/或WPS的方法。
所公开的示例使得焊工能够从使用者界面访问焊接知识提供者,以基于使用者输入的信息快速访问推荐的焊接程序。如本文所使用的,焊接知识提供者是指可经由定义的通信接口访问的焊接相关信息的来源。在一些示例中,焊接知识提供者被实施为数据存储库和/或服务(例如,在云服务布置中),其托管焊接知识提供者,所述焊接知识提供者可以将输入信息与焊接计划(例如,工艺、参数、材料、设备和/或任何其他信息)相关。焊接知识提供者可以经由用于从网络浏览器和/或从移动设备进行安全数据访问的API(例如,代表性状态转移(REST)API)提供网络服务。使用者界面的使用者访问移动设备(或其他边缘装置)中的使用者界面以与焊接知识提供者互动,输入已知的焊接信息,并从云接收焊接计划推荐。然后,使用者可以使用该界面在焊接设备中自动配置推荐参数。
如本文所使用的,术语“焊接计划”被定义为可以实施以完成焊接的信息集合。示例性焊接计划包括以下一个或多个:接头设计、接头准备和/或其他焊前操作指令(例如,预热、表面清洁);焊接程序;和/或焊后操作指令。如本文所使用,术语“焊接程序”被定义为由设备和/或由焊接操作者为完成焊接而采取的操作。例如,焊接程序可以包括用于控制焊接设备(例如,电源、送丝机等)的输出和/或操作者执行的动作或诸如焊炬角度、行进角度和/或行进速度等变量的一个或多个焊接程序和/或焊接参数。
在接收到焊接计划之后,使用者可以按焊接计划中的参数进行焊接并测量焊接结果(例如,焊缝尺寸、焊缝熔深、焊缝形状、焊接质量、热量和变形和/或其他机械和/或冶金性质)。然后,使用者可以通过输入这些焊接结果并请求进一步的推荐再次与焊接知识提供者互动。基于实际焊接结果,焊接知识提供者可以基于预先存在的模型进行进一步分析,并提供一组新的焊接参数。请求-推荐-反馈分析可以是迭代过程,直到使用者对焊接结果满意为止。
除了焊接工艺和推荐之外,焊接知识提供者还可以包括焊接成本信息以考虑劳动力成本和材料成本和开销。为了访问经济学分析,使用者可以输入劳动力费率、焊接消耗品的成本等,但是焊接知识提供者可以在因特网上访问公共可用数据,诸如设备价格、消耗品、电力和/或其他成本因素作为使用者可以覆盖的起点。
焊接知识提供者推荐可以是单一解决方案或多种解决方案。例如,焊接知识提供者可以提供更高成本、更高性能的解决方案以及更低成本、更低性能的解决方案。焊接知识提供者可以指出选择的不兼容性并自动修复新手使用者可以经由使用者界面选择的不良选择。焊接知识提供者可以自动检查焊接代码合规性,诸如AWS代码和/或ASME代码。焊接知识提供者可以预测焊接缺陷和不连续的可能性,并提供诊断步骤。
所述推荐可以包括焊接操作所需材料的购物列表。购物列表可以包括分销商或商店联系人姓名、物品编号和/或用于完成推荐焊接的材料的列表价格。所述推荐还可以包括经由使用者界面显示附近焊接培训提供者对特定焊接操作(例如,TIG)的培训。
所述推荐还可以包括附近的租赁设施,以租赁用于推荐焊接的焊接设备。所述推荐可以包括在本地商店中的推荐设备的可用性,或者基于本地商店中的可用性更换到替代设备或工艺,这影响在使用者界面处显示的焊接计划。所述推荐可以经由使用者界面提供在线订购并交付给被提供到***的使用者地址。
所公开的示例包括包含机器可读指令的非暂时性机器可读存储介质。在被执行时,所述指令使处理器呈现使用者界面并基于经由所述界面接收的输入来识别焊接的使用者定义的焊接信息,包括待焊接材料、焊接的预期结果、现有材料或可供焊接使用的焊接设备中的至少一者。所述指令使所述处理器将所述使用者定义的焊接信息发送给焊接知识提供者。所述指令使所述处理器基于来自所述焊接知识提供者的响应经由所述使用者界面呈现一个或多个焊接计划。所述焊接计划包括焊接装置配置、焊接用品信息或焊接操作者指令中的至少一者。在一些示例中,所述指令使所述处理器基于经由所述界面对所述焊接计划之一的选择使用所述焊接计划之一来自动地配置焊接电源。
在一些示例中,所述使用者界面是计算装置或移动设备的界面,并且所述指令使所述处理器通过将所述焊接计划之一的至少一部分从所述计算装置或所述移动设备下载到所述焊接电源来配置所述焊接电源。在一些示例中,所述指令使所述处理器利用焊接程序或焊接参数中的至少一者配置所述焊接电源,所述焊接程序响应于焊接期间的反馈而修改所述焊接电源的电流命令或电压命令中的至少一者。
在一些示例中,所述指令使所述处理器在使用所述焊接计划之一执行的焊接操作结束时呈现所述使用者界面,所述使用者界面包括对所述焊接操作的实际结果的提示。所述指令使所述处理器达到5。根据权利要求4所述的存储介质,其中所述指令还使所述处理器将所述焊接操作的所述实际结果发送给所述焊接知识提供者。在一些这样的示例中,所述指令使所述处理器响应于所述实际结果而使用从所述焊接知识提供者接收的更新的焊接计划来配置所述焊接电源。在一些示例中,所述焊接操作的所述实际结果包括焊缝尺寸、焊缝熔深、焊缝形状、焊接质量、热量输入、变形、腐蚀、缺陷、不连续性、焊接强度或机械性能中的至少一者的一个或多个测量值。
在一些示例中,所述指令使所述处理器经由所述使用者界面呈现警报,所述警报基于从所述焊接知识提供者接收的所述响应来识别描述所述焊接的不兼容的使用者定义的焊接信息。在一些这样的示例中,所述指令使所述处理器经由所述使用者界面呈现对所述使用者定义的焊接信息的建议改变,所述使用者定义的焊接信息基于从所述焊接知识提供者接收的所述响应来描述所述焊接。
在一些示例中,所述指令使所述处理器经由所述使用者界面呈现警报,所述警报基于从所述焊接知识提供者接收的所述响应来识别与适用焊接代码不兼容的配置。在一些示例中,所述指令使所述处理器在使用所述焊接计划之一执行的焊接操作结束时,将由所述焊接电源产生的测量数据发送给所述焊接知识提供者。所述指令使所述处理器基于来自所述焊接知识提供者的响应,经由所述使用者界面呈现焊接缺陷指示或焊接诊断程序中的至少一者。
在一些示例中,所述指令使所述处理器通过基于经由所述使用者界面接收的所述输入识别焊接电源模型、焊接电源容量、送丝机型号、主电源或发动机驱动的电源来识别可供所述焊接使用的所述焊接设备。在一些示例中,所述指令使所述处理器通过基于经由所述使用者界面接收的所述输入识别工件成分、工件厚度、工件定向或圆角尺寸来识别所述待焊接材料。
在一些示例中,所述指令使所述处理器通过基于经由所述使用者界面接收的所述输入识别所述焊接的目的、所述焊接的预期强度、焊缝尺寸或飞溅水平来识别所述焊接的预期结果。在一些示例中,所述指令可以使所述处理器通过基于经由所述使用者界面接收的所述输入识别电极成分、电极直径、电极标识符、保护气体成分或保护气体标识符中的至少一者来识别所述现有材料。
所述指令可以使所述处理器捕获并处理一个或多个图像以检测所述现有材料或所述焊接设备中的至少一者。在一些这样的示例中,所述指令使所述处理器处理机器可读代码或执行图像识别。
在一些示例中,所述指令使所述处理器通过呈现以下至少一者来呈现所述焊接用品信息:焊接电源型号、电源定额牌、焊接设备的图像、电极成分、电极直径、电极标识符、保护气体成分、保护气体标识符、与消耗品相关联的通用产品代码、易耗焊接材料的图像,或所述易耗焊接材料的购买信息。在一些示例中,所述指令使所述处理器通过呈现以下至少一者来呈现所述焊接操作者指令:焊接电缆和工作电缆连接信息、焊接安全信息、焊接行程模式、行进速度、接触尖端与工件距离、设备设置指令、工件装配指令,或焊接操作者身体定位指令、焊前指令或焊后指令。
在一些示例中,所述指令使所述处理器通过呈现以下至少一者来呈现所述焊接装置配置:电压设置点、电压范围、电流设置点、电流范围、送丝速度设置点、送丝速度范围、焊接程序、焊接电力波形、热起动设置或用于配置所述焊接电源的送丝速度。在一些示例中,所述指令使所述处理器进行以下至少一个操作:经由所述使用者界面呈现菜单以使得能够输入所述使用者定义的焊接信息,并且经由定义的界面结构发送所述使用者定义的焊接信息;或者呈现自然语言输入以使得能够输入所述使用者定义的焊接信息并将所述自然语言输入发送到所述焊接知识提供者或中间自然语言处理器中的至少一者以进行处理。
在一些示例中,所述指令使所述处理器基于经由所述使用者界面接收的所述输入来确定与所述焊接相关联的材料成本、劳动力成本或间接成本中的至少一者,并且将所述材料成本、所述劳动力成本或所述间接成本中的所述至少一者发送到所述焊接知识提供者。
现在转到附图,图1是根据本公开的实施例的焊接***10和焊接界面11的实施例的视图。应当理解,尽管本文所述的焊接***10被具体呈现为气体保护金属极弧焊(GMAW)***10,但是焊接界面11也可以与其他电弧焊接工艺(例如,FCAW、FCAW-G、GTAW(TIG)、SAW、SMAW)或其他焊接工艺(例如,摩擦搅拌焊、激光焊、混合焊)一起使用。在一些实施例中,焊接界面11可被利用以便于结合焊接工艺和能源到混合型工艺中,其中电弧焊接工艺与例如激光、感应加热装置、等离子体等能源结合。更具体地讲,如以下更详细地所述,焊接***10中使用的设备和配件可以包括本文所述的焊接界面11。焊接***10包括焊接电源装置12(即,焊接电源)、焊丝进给器14、供气***16和焊炬18。焊接电源装置12一般供应电力到焊接***10和其他各种配件,并且可以经由焊接电缆20与焊丝进给器14连接,以及使用具有夹钳26的引线电缆24与工件22连接。在图示的实施例中,焊丝进给器14经由焊接电缆28连接到焊炬18上,以便在焊接***10的操作期间供应焊丝和电力到焊炬18。在另一个实施例中,焊接电源装置12可以连接到焊炬18,并且直接供应电力到焊炬。
在图1所示的实施例中,焊接电源装置12通常可以包括电力转换电路,该电力转换电路接收来自交流电源30(例如,交流电力网、发动机/发电机组或它们的组合)的输入电力,调节输入电力,并且经由焊接电缆20提供直流或交流输出电力。如此,焊接电源装置12可以给焊丝进给器14供电,进而根据焊接***10的要求给焊炬18供电。终止于夹钳26的引线电缆24将焊接电源装置12连接至工件22以闭合焊接电源装置12、工件22和焊炬18之间的电路。焊接电源装置12可以包括能如焊接***10的要求所命令的那样(例如,基于焊接***10执行的焊接工艺的类型等)将交流输入电力转换成直流电极接正(DCEP)输出、直流电极接负(DCEN)输出、可变电极、或可变平衡(例如,平衡或不平衡)交流输出的电路元件(例如,变压器、整流器、开关等)。
图示的焊接***10包括供应保护气体或保护气体混合物到焊炬18的气体供应***16。在图示的实施例中,气体供应***16从焊接电源装置12经由作为焊接电缆20的一部分的气体导管32直接连接到焊炬18上。在另一个实施例中,气体供应***16可以替代地连接到焊丝进给器14上,并且焊丝进给器14可以调控从气体供应***16到焊炬18的气流。本文中使用的保护气体可以指能够提供给电弧和/或熔池以便提供特定的局部气氛(例如,保护电弧、提高电弧稳定性、限制金属氧化物的形成、提高金属表面的润湿、改变焊接沉积的化学性质等)的任何气体或气体混合物。
此外,在某些实施例中,可在焊接***10中使用自动化***34。自动化***34可以包括控制器和致动器以在没有使用者输入的情况下自动控制焊接***10的至少一部分。在一些实施例中,自动化***34连接到电源12、送丝机14、焊炬18或工件22或它们的任意组合。自动化***34可以是机器人焊接***,该机器人焊接***可以根据加载到自动化***34中的指令控制焊炬18与工件22之间的相对运动。在一些实施例中,自动化***34可以控制电源12和/或送丝机14以控制用于所需的焊接应用的焊接工艺和焊接变量。如下所述,自动化***34可以至少部分地基于焊接界面11确定的用于所需的焊接应用的焊接工艺和焊接变量控制电源12和/或送丝机14。
焊接界面11包括控制器35以便于处理与焊接***10有关的信息。如以下所讨论的,使用者可以提供输入到焊接界面11,并且焊接界面至少部分地基于提供的输入确定用于焊接应用的焊接工艺和/或焊接变量。控制器35利用处理器36以执行加载到焊接界面11和/或存储在存储器37中的指令以确定焊接工艺和/或焊接变量。在一些实施例中,焊接界面11与送丝机控制面板38、电源控制面板40、焊炬控制面板42或它们的任意组合为一体的,如虚线所示。另外,或在替代形式中,焊接界面11可以是沿着焊接电缆20、28或引线电缆24的悬架式操作台。在一些实施例中,焊接界面11可以与电源12、送丝机14、和焊炬18分离。例如,焊接界面11可以包括但不限于计算机、笔记本电脑、触摸屏、抬头显示器、相机、平板电脑或移动设备(例如,智能手机)或它们的任意组合。焊接界面11可以通过有线连接或无线连接(例如,通过天线44)连接到焊接***10的组件上。与焊接***10的组件的连接可以提供包括但不限于,电源类型、焊炬类型、或送丝机类型、或它们的任意组合的***信息。***信息可被用于限定可供使用者使用的工艺和可供使用者使用的焊接变量的有效范围。在一些实施例中,焊接界面11可以与网络46连接。焊接界面11可以接收网络输入,例如管理***、焊接***预设、和使用者偏好。在一些实施例中,焊接界面11从网络46接收的输入可以包括但不限于,WPS、PQR、测试文件、优选供应商列表、优选焊接***、感测的焊接***、产品型号、直接成本数据、间接成本数据、优选工艺信息(例如MIG对TIG)、CAD文件、查找表、神经网络模型、使用者配置文件。焊接界面11可以发送网络输出(例如,操作历史、使用者配置文件、修改的型号)到网络46。网络46可以包括但不限于,本地网络、舰队网络、基于互联网的资源(例如网页)、或基于云端的资源、或它们的任意组合。可以理解,焊接界面11可以利用来自网络46、焊接***10、和/或使用者的信息来建立用于特定焊接工艺或焊接变量的预设和/或偏好。例如,使用者可以输入优选的气体混合物和/或焊丝类型到焊接界面11,并且焊接界面将至少部分地基于这些偏好建议焊接工艺和焊接变量。另外,或在替代形式中,使用者可以配置焊接界面11以限制建议的焊接工艺为自动MIG工艺、自动TIG工艺或手动MIG工艺中的任意一种。此外,使用者可以输入如上所述的混合工艺作为优选工艺。混合工艺可以通过为使用者建立特定工艺的行为的模型以更好地理解特定的工艺和/或结合额外的工艺来克服特定焊接工艺的限制,来允许使用者利用焊接***来克服限制。例如,仅摩擦搅拌工艺可能不太适用于钢工件;然而,焊接界面11可以建议感应加热或激光工艺与摩擦搅拌工艺结合以允许工件塑化,从而增加摩擦搅拌工艺的适用性。另外,或在替代形式中,填充材料可以添加到摩擦搅拌工艺的搅拌中以填入到工具出口孔中以消除熄弧板。
图1的示例性焊接界面11可以另外或替代地用于经由网络46访问焊接知识提供者200。焊接知识提供器200包括焊接知识库202和/或焊接知识服务204。焊接知识库202包括能够存储和/或检索焊接计划并分配焊接推荐和/或知识的自动化***(例如,一个或多个计算机、一个或多个服务器、云计算装置等)。
焊接知识服务204提供与由人类操作的一个或多个服务提供者的连接,所述人类可以接收信息,使用经由焊接界面11提供的输入执行对焊接信息的研究,经由焊接界面11从操作者寻求进一步的信息,和/或回复一个或多个推荐的焊接计划。焊接知识服务204的示例性实施方案包括呼叫中心,实时聊天中心和/或由可能了解焊接的人类操作者(例如,工程师、培训过的工作人员等)配备的任何其他客户服务组织。另外或替代地,焊接知识服务204可以将请求者与已经被确定为合格和/或了解相关焊接程序的独立承包商(诸如工程师和/或认证焊工)连接。
焊接知识库202和/或焊接知识服务204公开界面(例如,应用程序接口(API))以使得焊接界面11能够向焊接知识库202和/或焊接知识服务204发送请求。所述界面可以包括对定义相关的使用者定义的焊接信息的请求的标准格式。
下面参考图5、6和7公开了用于将焊接信息发送到焊接知识提供器200并从焊接知识提供器200接收一个或多个焊接计划的示例性使用者界面。
图2示出了焊接界面11的图形使用者界面(GUI)50的实施例。在一些实施例中,在触摸屏上显示GUI 50,从而允许使用者直接手动输入信息到焊接界面11。另外,或在替代形式中,GUI 50可以与连接到焊接界面11的配件,例如按钮、拨盘、旋钮、开关等,一起使用。GUI 50允许使用者指定用于使用者将要制作或查看的焊缝的输入参数(例如,物理特性)。输入参数可以包括但不限于,焊接接头构造、焊接位置、焊接材料、焊缝参数。如下所述,焊接界面11可以在指定或不指定电气参数(例如,电压、电流、极性、脉冲持续时间)的情况下至少部分地基于用于焊接的物理特性来建议焊接工艺和相应的焊炬变量,从而在执行焊接之前简化焊接***10的设置和准备。焊接界面11可以建议没有焊接变量被指定为输入特性、仅一些(例如1,2,3,4,5,6,7,8,9,10或更多)焊接变量被指定为输入特性或基本上全部相关焊接变量被指定为输入特性的焊接工艺。在一些实施例中,焊接界面11可以不管使用者的经验水平来提高焊接的质量和/或可重复性。基于输入参数,焊接界面11的控制器35确定可用于设置电源12、送丝机14和/或焊炬18的焊接工艺和焊接变量(例如,电气参数)以执行所需的焊接应用。在一些实施例中,执行GUI 50的处理器36可以自动设置电源12、送丝机14和/或焊炬18中的焊接工艺和焊接变量。可替代地,GUI 50可以向使用者显示确定的焊接工艺和焊接变量以在设置电源12、送丝机14和/或焊炬18之前批准或修改。
GUI 50被示出为具有焊接类型和位置选择菜单52。例如,使用者可以指定对接接头、角接接头、端接接头、搭接接头、T型接头或其他焊接接头类型。另外,或在替代形式中,使用者可以指定平焊位置、横焊位置、立焊位置或仰焊位置。在一些实施例中,GUI 50的焊接类型和位置选择菜单52具有单选按钮以指定类型和位置,尽管应当理解,可以等同地使用其他惯例,例如,复选框、下拉框或选项卡。当使用者选择焊接类型和/或位置选项,例如,对接和平焊位置时,GUI 50的焊接描述窗口54可以显示已经选择的接头的类型和位置的一般化或模拟视图。
使用者可以通过下拉式菜单56指定工件材料的类型。因此,GUI 50可以被编程为呈现材料类型的列表,例如,多种合金、等级和金属类型。在某些实施例中,GUI 50可以被预编程为仅呈现普通或使用者优选的材料类型。GUI 50可以进一步被编程为自动设置用于每种焊接类型或位置的默认选择。举个例子,图2示出了选择309不锈钢工件材料。类似地,GUI50允许使用者选择工件的厚度。例如,GUI 50可以显示下拉式菜单58、用于下拉式菜单56中选择的材料类型的多个优选或普通的材料厚度选项。当操作者选择工件材料和厚度时,接头的焊接描述窗口54可以自动更新以反映选择的特性。
GUI 50可以包括框以允许使用者描述接头和/或焊接本身的其他特性。例如,使用者可以输入输入参数的值,包括但不限于,所需的圆角大小62、所需的熔深64、熔透轮廓66、熔宽68、坡口(bevel)宽度70、间隙宽度72、接头长度74、坡口角度或它们的任意组合。在一些实施例中,使用者可以手动输入所需的特性,而不是从菜单选择它们。然而,可以理解其他GUI惯例,例如,菜单和复选框,可以用于输入特性,或者GUI中可以包括单击拖动型可扩展控制以用于增大/减小参数值,例如,熔宽68。焊接描述窗口54中示出了具体的特性,并且由于调整特征值,所以可以修改焊接描述窗口54。可以理解,使用者可以根据简单观察手册中的接头或接头规范容易地确定物理特性,而确定用于焊接应用的焊接工艺类型和焊接变量(例如,电气参数)会是更复杂的过程。也就是说,使用者可以不管使用者的焊接经验水平理解用于焊接应用的物理特性,而理解用于所需的焊接应用的所需的工艺和焊接变量可以增加使用者的经验。在焊接界面11可以指定GMAW焊接工艺的实施例中,GUI 50也可以呈现焊丝类型78、送丝速度80、保护气体类型82、旋转或摆动图形84或行进速度86或它们的任意组合的输入。使用者可以使一个或多个输入参数保留空白(例如,没有输入参数值),并且焊接界面11可以确定建议值或值的范围。
在一些实施例中,使用者可以通过选择导入按钮88来导入用于所需的焊缝的预设接头特性和/或电气参数。导入按钮88可以允许使用者从本地存储器(例如,存储器37)检索事先保存的接头特性的设置或从外部数据源(例如,网络46)检索输入接头特性。例如,可以从CAD文件或其他架构或工程制图和/或规范、笔记本电脑、移动设备或计算机网络直接上传接头特性。换句话讲,焊接界面11可以从计算型设备下载或接收来自示意性规范文件的数据,并且使用这些数据来确定接头特性和/或电气参数。焊接描述窗口54可以呈现导入的数据(例如,CAD文件)的模型89。在一些实施例中,GUI 50可以允许使用者修改导入的数据。另外,或在替代形式中,使用者可以控制焊接描述窗口54以改变导入的数据的模型89。在一些实施例中,模拟按钮90可以允许GUI 50显示焊接方案和/或完成的焊接的模拟。使用者可以利用GUI 50来操控模拟的视角和/或回放。可以理解,模拟允许使用者预览可以辅助使用者执行焊接工艺的所建议的焊接工艺。另外,或在替代形式中,使用者可以一旦观察模拟就修改焊接工艺和/或焊接变量以便根据模拟的结果改变焊接工艺的结果。使用者可以利用模拟来查看相关焊接变量之间的潜在假设权衡。例如,增大行进速度可以增加生产率,而且增加飞溅以维持焊缝轮廓,而减小行进速度可以降低生产率,但是有更好的质量保证。此外,增大旋转和/或摆动图形的大小可以使焊缝轮廓变宽并且/或者减小熔深,并且减小旋转和/或摆动图形的大小可以使焊缝轮廓变窄和/或增大熔深。在一些实施例中,存储设置按钮92可以用于根据GUI 50显示的当前设置建立存储的特性(例如,物理的、电气的)的设置。这些特性的设置可以存储在存储器37中和/或网络46上,并且可以通过导入按钮88检索供后续使用。
GUI 50包括命令按钮以处理一个或多个使用者指定的输入参数。使用者可以选择建议按钮94来控制焊接界面11以确定一个或多个焊接工艺和焊接变量,从而便于至少部分地基于指定的输入参数形成所需的焊缝。GUI 50将显示设置电源12、送丝机14和/或焊炬18所使用的一个或多个焊接工艺和焊接变量(例如,电气参数)。这些焊接变量可以包括但不限于,焊接工艺96、电源电压设置98、电源电流设置100、电源频率102、极性104和操作模式106(例如,恒电流CC、恒电压CV或脉冲)。焊接工艺96可以包括但不限于,FCAW、FCAW-G、GTAW(TIG)、SAW、SMAW,摩擦搅拌焊、激光焊、混合焊或它们的任意组合。在一些实施例中,焊接界面11确定的焊接变量可以包括焊丝参数(例如,焊丝类型78、焊丝直径、送丝速度80、焊丝数量)、焊炬参数(例如,道次数量、摆动宽度、旋转和/或摆动图形84、纵向焊炬行进速度86、电极旋转速度、电极延伸速度、电极撤回速度、行进角度、工作角度)、气体类型82、电流随时间的变化(例如,电流缓变率)、电压随时间的变化(例如,电压缓变率)、焦耳、脉冲持续时间、感应加热温度或增加的激光能量或它们的任意组合。如下所述,焊接界面11可以利用来自管理偏好、使用者偏好或其他偏好的信息,以确定建议的焊接工艺和焊接变量。在一些实施例中,焊接界面11可以利用来自焊接程序规范(WPS)、查找表、网络数据库或神经网络或它们的任意组合的信息(例如,参考数据)来确定所建议的焊接工艺和焊接变量。
可以理解,一旦选择建议按钮94,焊接界面11可以确定保留为空的任何输入参数(例如,未输入数值)。GUI 50也可以允许使用者改变此前选择的输入参数(例如,物理特性)并且通过选择刷新按钮108使GUI 50重新确定焊接工艺和焊接变量。在一些实施例中,焊接界面11为使用者确定的一个或多个焊接工艺和焊接变量可以显示在使用者将查看的一个或多个屏幕上。一旦查看建议的焊接工艺和对应的焊接变量,使用者可以通过选择修改按钮110来修改所建议的确定。例如,使用者可以在维持至少一些建议的焊接变量或输入参数的同时修改一个或多个焊接变量(例如,送丝速度80、电压98、频率102)。在修改(若有的话)焊接变量或输入参数之后,使用者可以通过选择批准按钮112来批准焊接工艺和焊接变量,从而允许焊接界面11控制电源12、送丝机和/或焊炬18以使用所建议的焊接工艺和所建议的焊接变量执行焊接应用。
在一些实施例中,经济性按钮114允许使用者查看用于建议的焊接工艺和焊接变量的多个经济因素。执行焊接应用的成本可以至少部分地基于消耗品(例如,焊丝、触头、保护气体、电极)的成本、能量成本、劳动力成本、设施成本、设备成本。例如,用较大的焊丝直径的焊丝形成用于深沟应用的焊缝可以比用较小焊丝直径的焊丝形成深沟应用的焊缝具有更低的劳动力成本,因为增加了道次数量来形成焊缝。另外,对于一些应用,药芯或金属芯电极可以具有比实心电极更高的消耗品成本;然而,药芯或金属芯电极的劳动力成本和/或保护气体成本和/或劳动技能依赖性可以比其他应用的实心电极更低。此外,一些焊接工艺(例如,TIG工艺、先进焊接工艺、混合焊接工艺)可以具有比其他焊接工艺(例如,SMAW工艺、MIG工艺)更高的劳动力成本,其中更高的劳动力成本至少部分地基于更高的操作员技术水平。设施成本可以包括但不限于,与用于可以执行焊接工艺的自动化***34的维护和供应成本相关联的成本。设施成本可以包括但不限于,与采购焊接***10的组件相关联的成本。使用者选择经济性按钮114可以显示提供大致成本的数据,该成本可以用于所需的焊接应用的焊接工艺。因此,焊接界面11可以至少部分地基于经济因素(例如,成本)来建议焊接工艺和焊接变量。
图3示出了焊炬18和电极120相对于工件22的运动的实施例。焊接界面11可以确定焊接变量,焊接变量可以包括描述焊炬18和/或电极120相对于工件22的运动的变量。图3示出了描述焊炬18、电极120和工件22在焊接期间相对于彼此的布置的一些焊接变量。焊炬18和电极120沿着工件材料22之间的接头124在纵向行进方向122上运动。由于电极120沿着接头124运动,所以形成为电极120的一部分的焊缝沉积在工件22上和/或此前沉积的电极材料(例如,熔池)上。电极120可以在横向126和/或轴向128上相对于接头124运动。焊炬18和电极120在横向126上的运动可以在本文中被定义为摆动图形。虚线127示出了焊炬18越过接头124在摆动图形中运动(例如,振荡)的实施例。工作角度130描述了电极120的轴132与接头124之间沿着横向126的角度。焊炬角度134描述了电极的轴132与接头124之间沿着纵向122的角度。
在一些实施例中,电极120可以在焊炬18在纵向行进方向122上运动的同时相对于焊炬18以所需的图案运动(例如,旋转)。电极120可以在接头124内旋转,如箭头136所示,从而增大电极材料可以沉积在接头124内的面积。电极120可以以各种图案运动,包括但不限于圆形、椭圆形、之字形、8字形、横向往复线、新月形、“C”字形、“J”字形、“T”字形、三角形、方形、矩形、非线性图案、非对称图案、停顿或它们的任意组合。这些运动模式和运动模式的应用描述于2013年9月16日由Christopher Hsu等人提交的题为“同步旋转电弧焊接方法及***”的美国临时专利申请No.61/878,404,该申请通过引用的方式并入本公开中。
焊炬18和/或电极120可以沿着轴132运动以控制电极材料沉积在接头124中。在一些实施例中,使用者可以利用沿着接头124的焊炬18和电极120的多个道次,每个道次形成一层使得完成的焊缝在垂直方向138上具有多个层。另外,或在替代形式中,焊接工艺可以控制电极120沿着轴132相对于焊炬18的运动(例如,延长、撤回)。例如,可以控制电极120沿着轴132的运动以影响电极材料的沉积速率和/或施加在工件上的热量。在一些实施例中,可以用所需的运动图案(例如,箭头136)控制电极120沿着轴132的运动以控制电极材料的沉积位置。
图4示出了利用焊接界面11来确定焊接工艺和焊接变量的方法150的实施例。焊接界面11从使用者接收(方框152)输入参数(例如,物理特性)。可以通过GUI 50的手动输入和/或自动地通过如上所述的数据导入(例如,CAD文件)接收输入参数。至少部分地基于接收的输入参数,焊接界面11确定(方框154)至少一种焊接工艺并且确定(方框156)用于至少一种焊接工艺的焊接变量。焊接界面11然后向使用者显示(方框158)确定的一种或多种焊接工艺和焊接变量的结果以供查看和批准。在一些实施例中,可以通过焊接工艺和/或完成的焊接的模拟显示结果。
焊接界面11利用接收的输入参数并且利用存储器37和/或网络46中存储的数据确定焊接工艺(方框154)和焊接变量(方框156)。存储在存储器37和/或网络46中的数据可以涉及与焊接工艺和焊接变量相关联的各种因素。例如,可以至少部分地基于用于所需的焊缝的各种物理特性的焊接工艺的适用性(例如,经济性、质量、强度、外观)确定特定的焊接工艺和用于焊接工艺的焊接变量。确定的焊接工艺的适用性可以包括但不限于,确定的焊接工艺和焊接变量的经济性(例如,成本)、使用者技能水平、确定的焊接工艺的复杂性、使用者可用的焊接***、使用者可用的存货和使用者生产力/效率。存储在存储器37和/或网络46中的数据可以是查找表、神经网络、网络数据库、管理***、预设和偏好的形式以包括焊接程序规范(WPS)或它们的任意组合。在一些实施例中,制造商和/或使用者可以填充加载到存储器37和/或网络46中的数据集以用于各种焊接工艺。例如,可以建议TIG焊接用于具有较薄工件材料和/或铝合金的焊接应用,并且可以建议MIG焊接用于具有较厚工件材料的焊接应用和/或留隙焊根应用。在一些实施例中,可以建议摩擦搅拌焊和/或混合焊用于较平坦的焊缝轮廓和/或减少对工件22的加热。
一旦显示(方框158)建议的焊接工艺和焊接变量,使用者决定(节点160)是否接受建议的焊接工艺和焊接变量或修改(方框162)提供给焊接界面的输入以潜在地产生不同的建议的焊接工艺和焊接变量。在一些实施例中,使用者可以修改提供给焊接界面11的输入参数(例如,物理特性)。另外,或在替代形式中,使用者可以增加或去除提供给焊接界面11的输入参数(例如,物理特性、电气参数)。可以理解,建议的焊接工艺和焊接变量的显示(方框158)可以包括模拟建议的焊接工艺的焊接界面11。焊接界面11可以以各种速度(例如,实时、慢动作)和各种视角或取向(例如,2D、3D)显示模拟。此外,焊接界面11可以从不同的视角显示模拟的焊缝的动力学模拟,例如,示出电极和熔池的动力学的近图,或示出对接头和/或工件整体的影响的组件视图(例如截面图)。焊接界面11显示的模拟可以包括但不限于,接头或熔池中模拟的焊丝的放置、可见的送丝速度变化、预测的(例如模拟的)电流和电压图形、熔池搅拌、飞溅水平、其他影响或它们的任意组合。
当使用者赞同建议的焊接工艺和焊接变量时,焊接界面11可以控制(方框164)焊接***10的组件(例如,电源12、送丝机14、焊炬18)以允许使用者和/或自动化***34执行所需的焊接应用。例如,焊接界面11可以用针对建议的MIG焊接工艺而建议的送丝速度来控制送丝机14,并且焊接界面11可以设置针对建议的MIG焊接工艺的电源12的电压、电流和脉冲参数。一旦完成焊接时,使用者和/或焊接界面11可以查看焊缝并且生成有关焊缝的可观察质量的结果(例如,得分)。例如,使用者可以查看焊缝的外观方面,例如,熔宽、焊缝间距、熔深、烧穿、孔隙率、裂缝等。另外,或在替代形式中,使用者或焊接界面11可以查看焊接历史的方面,例如,电压波形、电流波形或利用的填充金属(例如,焊丝)。焊接界面11可以从使用者接收(方框166)结果以便于将实际焊接的结果与此前的结果和/或模拟结果进行比较(方框168)。至少部分地基于该比较,焊接界面11可以调节(方框170)用于建议焊接工艺和焊接变量的存储器37中和/或网络46上的模型。
在一些实施例中,可以迭代应用上述方法150以填充用于查找表、数据库或神经网络的数据(例如,模型)。例如,使用者可以最初仅输入物理特性作为输入参数,并且使用者随后可以修改输入参数以指定特定的焊接工艺(例如,TIG、MIG、SMAW)或一个或多个电气参数(例如,电压、电流、频率、极性、送丝速度)的组来改变所得焊缝的性能。使用者可以利用方法150来确定调节一个或多个焊接变量(例如,电气参数)的效果,同时维持或管理焊接工艺和物理特性的一些变化水平。这允许使用者将数据修改为在实际焊缝形成期间可能发生的大致变化,否则这种变化可能在焊缝的模拟期间不被统计。如另一个例子,使用者可以单独或结合电压、电流、送丝速度和行进速度修改用于旋转和/或摆动图形的焊接变量以控制电极材料在焊缝上的沉积位置。另外,或在替代形式中,可以修改焊接电流以控制电极材料的喷射和/或飞溅,可以修改焊接电压以控制熔深,或者可以修改行进速度以控制熔池的流动性。在一些实施例中,利用焊接界面11的焊接变量的迭代修改允许使用者产生稳健的模型,这些模型可以用于建议具有较复杂的计时、速度和能量水平的焊接工艺和焊接变量以产生所需的焊缝,即使当使用者提供较简单的输入参数(例如,物理特性)时。
焊接界面11可以基于合并到模型中的使用者偏好推荐焊接变量。在一些实施例中,焊接界面11可以允许焊接***10控制熔深以减少或消除工件22的烧穿。可以理解,可以利用AC工艺来管理沉积和/或烧穿。焊接界面11可以建议在接头内的某些点处利用的特定极性。例如,电极正极性(也称为反极性)可以增加熔深,并且当在接头的侧壁上摆动焊炬18时的电极负极性(也称为正极性)可以相比于在反极性下减少对工件材料的热量输入。另外,或在替代形式中,焊接界面11可以结合送丝速度建议一个或多个停顿以改变熔深,从而调节焊缝的熔深。在一些实施例中,焊接界面11可以建议一个或多个焊接工艺的组合(例如,在第一部分为受控短路工艺,第二部分为AC工艺,第三部分为脉冲工艺)以管理焊缝在接头中的熔深。焊接界面11可以利用来自焊接***10的反馈(例如,传感器反馈)以随后实时修改焊接工艺和/或焊接变量。例如,焊接界面11可以利用焊炬18和电极120相对于工件22的位置和/或运动反馈以控制对焊接变量的调节计时。
在一些实施例中,存储在存储器37和/或网络46中的模型可以至少部分地基于沉积的填充材料的体积计算、焊接应用的热动力学和/或熔化的填充材料的流体动力学。例如,焊接界面11可以建议具有沉积一定体积的填充材料(例如,焊丝)的沉积速率、行进速度和送丝速度的焊接工艺,该体积的填充材料可以填充具有所需的密度/孔隙率的接头。焊接界面11可以被配置成至少部分地基于在工件固化之前作用在填充材料上的力来建议焊接工艺。例如,焊接界面11可以至少部分地基于焊接位置、重力、由于常规焊丝放置引起的熔化的填充材料的离心力、焊炬的摆动和/或电极的旋转或它们的任意组合来建议焊接工艺。
焊接界面11利用的模型可以合并阈值以在所需的经济界限内维持建议的焊接工艺和建议的焊接变量。例如,焊接界面11可以被配置成建议满足用于所需的焊缝的规范的具有最低成本的焊接工艺。另外,或在替代形式中,焊接界面11可以被配置成建议在技能水平范围内的焊接工艺以增加利用焊接界面11的使用者所执行的焊接的可重复性和质量。在一些实施例中,当多个焊接工艺能够基于输入参数产生所需的焊缝时,焊接界面11可以建议具有比其他可行的焊接工艺更低的成本和/或更低的复杂性的焊接工艺。
如上所述的焊接界面可以提高使用者与焊接***的协同。焊接界面从使用者接收所需的焊缝的输入参数(例如,物理特性),并且建议用于产生所需的焊缝的焊接工艺和焊接变量(例如,电气参数)。焊接界面可以与焊接***的组件(例如,电源、送丝机、焊炬、机器人)或者与和焊接***连接(例如,有线或无线连接)的单独的组件一体化。焊接界面可以利用来自查找表、神经网络、焊接程序***、数据库或它们的任意组合的数据来建议焊接工艺和焊接变量。如上所述,使用者可以利用焊接界面来模拟焊接工艺和焊接变量对模拟的焊缝的效果。使用者可以在产生焊缝之前修改输入参数和/或焊接变量,并且使用者可以在观察产生的焊缝的结果之后修改焊接变量来改善建议的焊接工艺和焊接变量以用于后续焊接应用。在一些实施例中,焊接界面可以实时控制焊接工艺和焊接变量以控制建模的结果。例如,当焊接管根部焊道时,焊接界面可以通过编码器、转速计或其他传感器从放置在接头中的焊丝的位置的旋转焊炬接收反馈。到焊接界面的反馈允许焊接界面控制焊接***以调节送丝速度、旋转速度、电气参数或它们的任意组合以减少或消除烧穿。焊接界面可以通过感测电压、电流、焊缝的视觉外观或焊缝的可听见的声音或它们的任意组合来感测烧穿或即将发生的烧穿。由于焊丝在接头内旋转,焊接界面通过观察电压和旋转可以追踪焊丝在接头内的运动。在一些实施例中,焊接界面可以实时输送建议的焊接工艺和焊接变量到位于工地的一个或多个焊接***,从而允许一个或多个焊接***用于所建议的焊接工艺。此外,焊接界面可以以图形、图表、或示波器格式或它们的任意组合显示电压、电流、送丝速度和其他焊接变量。
图5、6和7描述了图1的焊接界面11的示例性实施方案以接收使用者定义的焊接信息,将使用者定义的焊接信息提供给焊接知识提供者200,从焊接知识提供者200接收焊接计划,并且在焊接设备(诸如图1的焊接电源12和/或送丝机14)上实施焊接计划。示例性焊机界面11可以在焊接电源12中、在与焊接电源12通信的单独的计算装置(例如,个人计算机、笔记本电脑等)中和/或在应用程序上实施,所述应用程序在诸如智能手机或平板电脑等移动设备上执行。虽然描述了示例性实施装置,但是焊接界面11可以在任何类型的计算装置上实施。
图5示出了可以在焊接设备、计算装置、移动设备或任何其他类型的使用者界面装置上呈现以访问来自图1的焊接知识提供者200的信息的示例性使用者界面500。
图5的示例性使用者界面500使得使用者(例如,寻求焊接建议的焊工)能够输入使用者定义的焊接信息,其包括待焊接材料502、焊接的预期结果504、现有材料506和/或可供焊接使用的焊接设备508。然而,可以另外或替代地提供其他焊接信息。使用者界面500包括使得使用者能够使用标准格式描述使用者定义的焊接信息的菜单。所述菜单将使用者引导到子菜单以逻辑地定义待焊接材料502、焊接的预期结果504、现有材料506和/或可供焊接使用的焊接设备508。使用者定义的焊接信息还可以包括可用焊接附件的识别和/或使用者的位置和/或待执行焊接的位置。如本文所使用,术语“现有”是指使用者容易获得,诸如可供使用者用于焊接的(例如,先前获得的)焊丝和/或保护气体。
作为菜单结构的补充或替代,界面500包括作为自由形式(例如,自然语言)的文本输入栏510以使得使用者能够输入焊接描述而不限于菜单***。输入到文本输入栏510中的信息可以由执行使用者界面的应用程序解译和/或传送到自然语言处理器以进行解译。示例性文本输入栏510可以由使用者界面上的小键盘(例如,触摸屏键盘)、由诸如键盘等外部文本输入装置、通过选择语音识别按钮512以激活麦克风以供使用者输入语音和/或使用任何其他输入装置来填充。
示例性使用者界面500还包括焊接场景分析按钮514,以使得使用者能够用相机扫描焊接场景并执行图像识别以识别焊接场景的一个或多个方面。例如,提供使用者界面的应用程序可以识别接头、定向和/或厚度信息、现有焊丝和/或气体信息(例如,通过识别条形码或识别焊丝和/或气体产品的其他机器可读代码)和/或焊接设备和消耗品(例如,通过识别焊接设备上印刷的型号和/或通过识别焊接设备和消耗品的尺寸、形状、配置和/或颜色)。示例性机器可读代码包括条形码、QR码、RFID标签和/或任何其他机器可读标记。
使用者界面500可以通过基于经由使用者界面500接收的输入识别焊接电源模型、焊接电源容量、送丝机型号、主电源或发动机驱动的电源来识别可供焊接使用的焊接设备。使用者界面500可以通过基于经由使用者界面500接收的输入识别工件成分、工件厚度、工件定向和/或圆角尺寸来识别待焊接材料502。在一些示例中,诸如图2中所示的界面屏幕的使用者界面可以用于定义或描述待焊接材料502。使用者界面500可以通过基于经由使用者界面500接收的输入识别焊接的目的、焊缝的预期强度、焊缝尺寸和/或飞溅水平来识别焊接的预期结果504。使用者界面500可以通过基于经由使用者界面500接收的输入识别电极成分、电极直径、电极型号、保护气体成分和/或保护气体型号来识别现有材料506。
所识别的使用者定义的焊接信息列出在焊接信息对话框516中,以向使用者显示使用者定义的焊接信息(例如,用于使用者的确认和/或校正)。
在将使用者定义的焊接信息输入到使用者界面500之后,使用者可以基于使用者定义的焊接信息来选择检查图1的焊接知识库202以获得推荐的焊接计划(例如,检查焊接知识库按钮518)和/或将具有使用者定义的焊接信息的请求发送到焊接知识服务204(例如,询问焊接专家按钮520)。根据选择按钮518、520中的哪一个,呈现使用者界面500的应用程序格式化使用者定义的焊接信息并将其发送到焊接知识库202和/或焊接知识服务204。
图6示出了可以在焊接设备、计算装置、移动设备或任何其他类型的使用者界面装置上呈现以响应于发送具有焊接信息的请求而呈现从图1的焊接知识提供者200接收的一个或多个焊接计划的示例性使用者界面600。
在呈现图5的使用者界面500的应用程序将请求和使用者定义的焊接信息发送给焊接知识提供者200之后,示例性焊接知识提供者200返回焊接计划602、604、606,所述焊接计划在示例性使用者界面600(其可以替换呈现使用者界面500、600的装置上的使用者界面500)上显示。
焊接计划602、604、606各自指定焊接装置配置、焊接用品信息和/或焊接操作者指令中的一者或多者。使用者可以选择计划602、604、606之一以查看与该焊接计划相关联的信息。使用者可以经由相应的选择按钮608、610、612(或任何其他选择机制,诸如通过选择焊接计划602、604、606和选择“确认”按钮来选择计划之一。在选择了选择按钮608、610、612之一时,焊接界面11通过将所选择的焊接图602、604、606的相关部分(例如,焊接程序、焊接机参数等)下载到焊接电源12、送丝机14和/或任何其他设备(例如,在焊接界面11包含到焊接电源12中时通过对输出控制电路进行编程,或者在与焊接电源12分开时经由有线或无线连接)来配置焊接电源12。例如,焊接界面11可以通过利用焊接程序或焊接参数中的至少一者配置焊接电源12来自动地配置焊接电源12,其中焊接程序响应于焊接期间的反馈而修改焊接电源12的电流命令和/或电压命令。从焊接知识提供者200接收的焊接计划602、604、606可以包括焊工界面11自动编程所述设备所需的指令。
焊接计划602、604、606可以通过呈现以下至少一者来在使用者界面600中显示焊接装置配置:电压设置点、电压范围、电流设置点、电流范围、送丝速度设置点、送丝速度范围、焊接程序、焊接电力波形、热起动设置或用于配置焊接电源的送丝速度。焊接计划602、604、606可以通过呈现以下至少一者来在使用者界面600中显示焊接操作者指令:焊接电缆和工作电缆连接信息、焊接安全信息、焊接行程模式、行进速度、接触尖端与工件距离、设备设置指令、工件装配指令,或焊接操作者身体定位指令。示例性操作者指令还可以包括在应用程序中显示具有虚拟焊缝的注释的接头以向操作者说明工件如何配合和/或显示具有虚拟焊炬的注释的接头以向操作者说明如何将焊炬保持在适当的焊炬角度和行进角度。可以操纵虚拟焊炬以模拟焊接序列,其可以包括通过拉动触发器、摆动电弧来开始焊接和/或通过释放触发器来停止焊接。焊接计划602、604、606可以通过呈现以下项来在使用者界面600中显示焊接用品信息:焊接电源型号、电源定额牌、焊接设备的图像、电极成分、电极直径、电极型号、保护气体成分、保护气体型号、与消耗品相关联的通用产品代码、易耗焊接材料的图像,和/或易耗焊接材料的购买信息。示例性购买信息包括用品购物列表和/或用品商店的位置、设备经销商和/或使用者可以从中获得必要的消耗品和/或设备的设备租赁。
在选择了计划602、604、606之一之后,示例性使用者界面600可以提供进一步的相关信息,诸如本地焊接用品商店,从其中可以购买在使用者定义的信息中未被识别为现有物品的所识别出的焊接用品。
在一些示例中,焊接知识提供者200可以传送一个或多个焊接计划与使用者定义的焊接信息的一个或多个元素之间的冲突。例如,界面600警报识别描述焊缝的不兼容的使用者定义的焊接信息(例如,识别焊接计划606的焊接设备配置组件与使用者定义的焊接信息之间的冲突)。例如,如图6中所示,使用者界面600指示冲突,当焊接计划606所需的焊接设备不同于在使用者定义的焊接信息中指定的焊接设备时,可能发生所述冲突。使用者界面600还可以基于来自焊接知识提供者200的响应中所包括的信息来显示对描述焊接的使用者定义的焊接信息的建议更改。使用者可以选择采用建议的更改和/或选择不同的焊接计划。
在一些示例中,焊接知识提供者200至少部分地基于适用的焊接代码来识别焊接计划和/或将识别的焊接计划与此类代码的要求进行比较。在对包括焊接计划的焊接界面11的响应中,焊接知识提供者200可以包括此类焊接代码分析的结果。使用者界面600可以基于从焊接知识提供者200接收的响应来呈现识别不符合适用焊接代码的焊接计划或配置的警报。
在使用所选择的焊接计划602、604、606执行的焊接操作结束时,焊接界面11可以呈现另一个界面,所述另一个界面包括对焊接操作的实际结果的提示。在从使用者接收到结果之后,焊接界面11将焊接操作的实际结果发送给焊接知识提供者200。焊接知识提供者200可以分析结果,并且如果需要,则基于结果来选择更新的焊接计划并用更新的焊接计划来响应焊接界面。然后,焊接界面11响应于实际结果而使用从焊接知识提供者200接收的更新的焊接计划来配置焊接电源12。焊接操作的实际结果可以包括焊缝尺寸、焊缝熔深、焊缝形状、焊接质量、热量输入、变形、腐蚀、缺陷、不连续性、焊接强度和/或机械性能的测量值。
在一些示例中,在使用所选择的焊接计划602、604、606执行的焊接操作结束时,焊接界面11将焊接电源12产生的测量数据发送到焊接知识提供者200。例如,焊机界面11可以收集电压和/或电流信息、送丝速度信息、工作循环信息、焊接开始、焊接停止和/或可以由焊接电源12和/或送丝机14收集的任何其他数据,并且将测量数据发送给焊接知识提供者200。焊接知识提供者200分析测量信息并识别任何潜在的异常,和/或测量数据是否指示可接受的焊接。焊接知识提供者200可以将焊接缺陷指示、焊接诊断程序和/或焊接的可接受性的指示返回到焊接界面11以经由焊接界面11呈现。在一些示例中,焊接知识库202将测量数据和相应的焊接计划添加到焊接知识库202,以便响应于未来的请求而进行未来参考和/或建议。
焊接知识提供者200可以计算与所识别的焊接计划602、604、606中的每一者相关联的经济数据,并且利用焊接计划602、604、606提供经济数据。然后,示例性使用者界面600可以基于经济数据按顺序呈现焊接计划602、604、606,诸如按照从执行最不昂贵(或最昂贵)到执行最昂贵(最不昂贵)的顺序呈现焊接计划602、604、606。
示例性使用者界面600还包括按钮614以诸如经由音频和/或视频链接将使用者连接到焊接知识服务204,以使得使用者能够与焊接知识服务204的工作人员或其他服务提供者互动。例如,使用者界面600可以包括与和焊接知识服务204相关联的远程服务技术人员的视频链接(例如,远程定位)。使用者界面600和远程连接使得服务技术人员能够发送使用者消息(例如,请求使用者将相机指向焊接场景或设备的某个点)和/或注释来自使用者相机的馈送以覆盖关于使用者界面的信息(例如,远程提取图像上的注释和文本,和/或提供增强的指令,其被发送并覆盖在使用者界面中的实际焊接场景或设备上)。
图7是表示示例性机器可读指令的流程图700,所述机器可读指令可以由图1的示例性焊接界面11执行以选择焊接参数。
在方框702处,焊工界面11呈现图5的使用者界面500。在方框704处,焊接界面11经由使用者界面500接收输入。所述输入可以是菜单驱动的、自由形式或自然语言文本输入,和/或图像驱动的。在方框706处,焊接界面11从使用者界面输入识别使用者定义的焊接信息。例如,焊接界面11可以识别待焊接材料、焊接的预期结果、现有材料和/或可供焊接使用的焊接设备。在方框708处,焊接界面11确定是否接收到附加输入。如果接收到附加输入(方框708),则控制返回到方框706以处理附加输入。
当没有接收到进一步的输入时(例如,使用者选择图5的按钮518、520之一)(方框708),在方框710处,焊接界面11将包括使用者定义的焊接信息的请求发送到焊接知识提供者(例如,焊接知识提供者200、焊接知识库202和/或焊接知识服务204)。在方框712处,焊接界面11确定是否已响应于该请求接收到焊接计划。如果尚未接收到焊接计划(方框712),则确定是否已发生超时(方框713)。如果没有发生超时(方框713),则控制返回到方框712以等待响应。如果在接收到焊接计划之前已经发生超时(方框713),则控制返回到方框710以将使用者定义的焊接信息重新发送到焊接知识提供者200)。
当接收到焊接计划时(方框712),在方框714处,焊接界面11经由使用者界面(例如,图6的使用者界面600)呈现所接收的焊接计划602、604、606。使用者界面600允许使用者查看关于焊接计划的附加信息,诸如所需设备和/或消耗品,和/或关于每个焊接计划的经济信息。在方框716处,焊接界面11确定是否已经选择了焊接计划之一。如果尚未选择焊接计划(方框716),则控制返回到方框714以继续呈现焊接计划602、604、606。
当选择焊接计划时(方框716),在方框718处,焊接界面11确定设备配置是否包括在所选择的焊接计划中。如果在所选择的焊接计划中包括设备配置(方框718),则在方框720处,焊接界面11使用所选择的焊接计划来配置适用的焊接设备(例如,焊接电源12、送丝机14等)。例如,焊接界面11可以通过利用焊接程序和/或焊接参数配置焊接电源12来配置所述设备。
在配置焊接设备之后(方框720),或者如果设备配置未包括在所选择的焊接计划中(方框718),则在方框722处,焊接界面11确定所选择的焊接计划是否需要用品。如果所选则的焊接计划需要用品(方框722),则在方框724处,焊接界面11经由使用者界面600呈现所需用品列表。例如,使用者界面600可以呈现焊接电源型号、电源定额牌、焊接设备的图像、电极成分、电极直径、电极型号、保护气体成分、保护气体型号、与消耗品相关联的通用产品代码、易耗焊接材料的图像,和/或易耗焊接材料的购买信息。
在呈现所需用品列表之后(方框724),或者如果所选择的焊接计划不需要用品(方框722),则在方框726处,焊接界面11确定所选择的焊接计划是否包括操作者指令。如果所选择的焊接计划包括操作者指令(方框726),则在方框728处,焊接界面11经由使用者界面600呈现操作者指令。例如,焊接界面11可以经由使用者界面600呈现焊接电缆和/或工作电缆连接信息、焊接安全信息、焊接行程模式、行进速度、接触尖端与工件距离、设备设置指令、工件装配指令,或焊接操作者身体定位指令。
在呈现操作者指令之后(方框728),或者如果所选择的焊接计划不包括操作者指令(方框726),则示例性指令700结束。
图8A和8B示出了表示示例性机器可读指令800的流程图,所述示例性机器可读指令可以由图1的示例性焊接知识库执行以向请求装置(例如,图1的使用者界面11)提供焊接计划。当从使用者界面设备接收到对焊接计划的请求时,示例性指令800可以由一个或多个计算装置(例如,服务器等)执行。
在方框802处,焊接知识提供者200解析经由API接收的请求。例如,焊接知识提供者200可以识别哪些类型的使用者定义的焊接信息已经包括在格式化的请求中和/或执行语言处理以从自然语言数据中识别关键字或其他焊接信息。
在方框804处,焊接知识提供者200确定所述请求是指向针对焊接知识库202还是针对焊接知识服务204。
如果请求是针对焊接知识库202(方框804),则在方框806处,焊接知识库202使用所述请求中的使用者定义的焊接信息来搜索焊接计划。例如,焊接知识库202可以使用所述使用者定义的焊接信息的全部和/或子集来运行一次或多次查询,以识别与使用者定义的焊接信息密切相关的焊接计划。识别焊接计划可以包括对用于搜索的信息进行加权、对单独的数据库识别和搜索不同类型的焊接,和/或使用用于识别焊接计划的任何其他搜索技术、规则和/或算法。
在方框808处,焊接知识库202选择在搜索期间识别的焊接计划。对于所选择的焊接计划,在方框810处,焊接知识库202确定所选择的焊接计划是否实现预期的焊接结果,所述预期的焊接结果可以在使用者定义的焊接信息中指定,或者如果没有定义,则基于默认结果来呈现。当所选择的焊接计划实现预期焊接结果时(方框810),在方框812,焊接知识库202将所选择的焊接方案添加到可接受的焊接计划列表中。
在将所选择的焊接计划添加到可接受的焊接计划列表中之后(方框812),或者如果所选择的焊接计划未实现预期焊接结果(方框810),则在方框814处,焊接知识库202确定是否存在另外识别的焊接计划。如果没有另外识别的焊接计划(方框814),则在方框816处,焊接知识库202对可接受的焊接计划列表进行排序。在方框818处,焊接知识库202将可接受焊接计划的排序列表发送给请求者(例如,使用者界面11)。然后示例性指令800结束。
如果所述请求是针对焊接服务提供者204(方框804),则在方框820处,焊接服务提供者204基于所述请求中的使用者定义的焊接信息来选择服务商(例如,焊接技术人员)。在方框822处,焊接服务提供者204格式化使用者定义的焊接信息以供所选择的服务商查看。在方框824处,焊接服务提供者204将格式化信息发送到所选择的服务商。
在方框826处,焊接服务提供者204确定是否接收到焊接计划。如果未接收到焊接计划(方框826),则在方框828处,焊接服务提供者204确定是否发生超时。如果没有发生超时(方框828),则控制返回到方框826以接收焊接计划。如果确实发生超时(方框828),则控制返回到方框824以重新发送格式化信息。
当接收到焊接计划时(方框826),在方框830处,焊接服务提供者204格式化焊接计划以供使用者查看。例如,焊接服务提供者204可以根据用于由使用者界面11解析和显示的预定格式来格式化焊接计划。在方框832处,焊接服务提供者204将格式化的焊接计划发送给请求者。在发送焊接计划之后,示例性指令800结束。
虽然示例型指令800可以针对包括焊接知识库202或仅包括焊接知识服务204的示例性焊接知识提供者200执行,但是在其他示例中,焊接知识提供者200仅包括焊接知识库202或仅包括焊接知识服务204。如果焊接知识提供者200仅包括焊接知识库202,则可以省略示例性方框804和820至832。相反,如果焊接知识提供者200仅包括焊接知识服务204,则可以省略方框804至818。
图9是可以用于实施图1的焊接界面11、焊接知识库202和/或焊接知识服务204的示例性计算***900的框图。图9的示例性焊接界面11可以是焊接设备、通用计算机、笔记本电脑、平板电脑、移动设备、服务器和/或任何其他类型的计算装置。在一些示例中,焊接界面11可以使用一个或多个物理机器在云计算环境中实施,并且在一些示例中,可以使用数据中心中的一个或多个虚拟机来实施。
图9的示例性焊接界面11包括处理器902。示例性处理器902可以是来自任何制造商的任何通用中央处理单元(CPU)。在一些其他示例中,处理器902可以包括一个或多个专用处理单元,诸如具有ARM核的RISC处理器、图形处理单元、数字信号处理器和/或片上***(SoC)。处理器902执行机器可读指令904,其可以在本地存储在处理器中(例如,在所包括的高速缓存或SoC中)、在随机存取存储器906(或其他易失性存储器)中、在只读存储器908(或其他非易失性存储器,诸如闪存)中,和/或在大容量存储装置910中。示例性大容量存储装置910可以是硬盘驱动器、固态存储驱动器、混合驱动器、RAID阵列和/或任何其他大容量数据存储装置。
总线912实现处理器902、RAM 906、ROM 908、大容量存储装置910、网络接口914和/或输入/输出接口916之间的通信。
示例性网络接口914包括用于将焊接界面11连接到诸如因特网等通信网络918的硬件、固件和/或软件。例如,网络接口914可以包括用于发送和/或接收通信的符合IEEE902.X的无线和/或有线通信硬件。
图9的示例性I/O接口916包括用于将一个或多个输入/输出装置920连接到处理器902以用于向处理器902提供输入和/或从处理器902提供输出的硬件、固件和/或软件。例如,I/O接口916可以包括用于与显示装置对接的图形处理单元、用于与一个或多个USB兼容装置对接的通用串行总线端口、FireWire、现场总线和/或任何其他类型的接口。示例性I/O装置920可以包括键盘、小键盘、鼠标、轨迹球、指示装置、麦克风、音频扬声器、显示装置、光学介质驱动器、多点触摸触摸屏、手势识别接口、磁介质驱动器和/或任何其他类型的输入和/或输出装置。
示例性焊接界面11可以经由I/O接口916和/或I/O装置920访问非暂时性机器可读介质922。图9的机器可读介质922的示例包括光盘(例如,光盘(CD)、数字通用/视频光盘(DVD)、蓝光光盘等)、磁介质(例如,软盘)、便携式存储介质(例如,便携式闪存驱动器、安全数字(SD)卡等),和/或任何其他类型的可移动和/或安装的机器可读介质。
本方法和***可以用硬件、软件和/或硬件和软件的组合来实现。本方法和/或***可以在至少一个计算***中以集中方式实现,或者以分布式方式实现,其中不同元件分布在若干互连计算***上。适于执行本文描述的方法的任何类型的计算***或其他设备都是适合的。硬件和软件的典型组合可以包括具有程序或其他代码的通用计算***,所述程序或其他代码在被加载和执行时控制计算***,使得其执行本文描述的方法。另一种典型实施方案可以包括专用集成电路或芯片。一些实施方案可以包括非暂时性机器可读(例如,计算机可读)介质(例如,闪存驱动器、光盘、磁存储盘等),其上存储有可由机器执行的一行或多行代码,由此使所述机器执行如本文所述的过程。如本文所使用的,术语“非暂时性机器可读介质”被定义为包括所有类型的机器可读存储介质并排除传播信号。
如本文所使用,术语“电路(circuits)”和“电路(circuitry)”是指物理电子组件(即,硬件)以及可以配置硬件、由硬件执行和或以其他方式与硬件相关联的任何软件和/或固件(代码)。如本文所使用,例如,当执行第一行一个或多个代码时,特定处理器和存储器可以包括第一“电路”,并且当执行第二行一个或多个代码时可以包括第二“电路”。如本文所利用,“和/或”意味着以“和/或”接合的列表中的任何一个或多个项目。作为示例,“x和/或y”意味着三元素集{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。换言之,“x和/或y”意味着“x和y中的一者或两者”。作为另一个示例,“x、y和/或z”意味着七元素集{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。换言之,“x、y和/或z”意味着“x、y和z中的一者或多者”。如本文所利用,单词“示例性”意味着用作非限制性示例、范例或说明。如本文所利用,术语“例如(e.g.)”和“例如(for example)”阐述一个或多个非限制性示例、范例或说明的列表。如本文所利用,无论功能的执行被禁用还是未被启用(例如,通过使用者可配置的设置、工厂微调等),无论该电路何时包括用于执行该功能的必要硬件和代码(如果有必要的话),所述电路都“可操作地”执行所述功能。
虽然已经参考某些实施方案描述了本发明的方法和/或***,但是本领域的技术人员将理解,可以进行各种改变并且可以替换等同物而不背离本方法和/或***的范围。例如,所公开的示例的框和/或其他组件可以被组合、划分、重新布置和/或以其他方式修改。另外,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本发明的教导。因此,本方法和/或***不限于所公开的特定实施例。相反,无论是字面上还是在等同原则下,本方法和/或***将包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。
Claims (23)
1.一种包括机器可读指令的非暂时性机器可读存储介质,所述机器可读指令在被执行时使处理器:
呈现使用者界面;
基于经由所述界面接收的输入来识别焊接的使用者定义的焊接信息,包括待焊接材料、焊接的预期结果、现有材料或可供焊接使用的焊接设备中的至少一者;
将所述使用者定义的焊接信息发送给焊接知识提供者;
基于来自所述焊接知识提供者的响应,经由所述界面呈现一个或多个焊接计划,所述一个或多个焊接计划包括焊接装置配置、焊接用品信息或焊接操作者指令中的至少一者;以及
基于经由所述界面对所述焊接计划之一的选择使用所述焊接计划之一来自动地配置焊接电源。
2.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述使用者界面是计算装置或移动设备的界面,并且所述指令使所述处理器通过将所述焊接计划之一的至少一部分从所述计算装置或所述移动设备下载到所述焊接电源来配置所述焊接电源。
3.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器通过利用焊接程序或焊接参数中的至少一者配置所述焊接电源来配置所述焊接电源,所述焊接程序响应于焊接期间的反馈而修改所述焊接电源的电流命令或电压命令中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令还使所述处理器在使用所述焊接计划之一执行的焊接操作结束时呈现所述使用者界面,所述使用者界面包括对所述焊接操作的实际结果的提示。
5.根据权利要求4所述的存储介质,其中所述指令还使所述处理器将所述焊接操作的所述实际结果发送给所述焊接知识提供者。
6.根据权利要求5所述的存储介质,其中所述指令还使所述处理器响应于所述实际结果而使用从所述焊接知识提供者接收的更新的焊接计划来配置所述焊接电源。
7.根据权利要求4所述的存储介质,其中所述焊接操作的所述实际结果包括焊缝尺寸、焊缝熔深、焊缝形状、焊接质量、热量输入、变形、腐蚀、缺陷、不连续性、焊接强度或机械性能中的至少一者的一个或多个测量值。
8.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器经由所述使用者界面呈现警报,所述警报基于从所述焊接知识提供者接收的所述响应来识别描述所述焊接的不兼容的使用者定义的焊接信息。
9.根据权利要求8所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器经由所述使用者界面呈现对所述使用者定义的焊接信息的建议改变,所述使用者定义的焊接信息基于从所述焊接知识提供者接收的所述响应来描述所述焊接。
10.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器经由所述使用者界面呈现警报,所述警报基于从所述焊接知识提供者接收的所述响应来识别与适用焊接代码不兼容的配置。
11.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器:
在使用所述焊接计划之一执行的焊接操作结束时,将由所述焊接电源产生的测量数据发送给所述焊接知识提供者;以及
基于来自所述焊接知识提供者的响应,经由所述使用者界面呈现焊接缺陷指示或焊接诊断程序中的至少一者。
12.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器通过基于经由所述使用者界面接收的所述输入识别焊接电源模型、焊接电源容量、送丝机型号、主电源或发动机驱动的电源来识别可供所述焊接使用的所述焊接设备。
13.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器通过基于经由所述使用者界面接收的所述输入识别工件成分、工件厚度、工件定向或圆角尺寸来识别所述待焊接材料。
14.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器通过基于经由所述使用者界面接收的所述输入识别所述焊接的目的、所述焊接的预期强度、焊缝尺寸或飞溅水平来识别所述焊接的预期结果。
15.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器通过基于经由所述使用者界面接收的所述输入识别电极成分、电极直径、电极标识符、保护气体成分或保护气体标识符中的至少一者来识别所述现有材料。
16.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器捕获并处理一个或多个图像以检测所述现有材料或所述焊接设备中的至少一者。
17.根据权利要求16所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器处理机器可读代码或执行图像识别。
18.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器通过呈现以下至少一者来呈现所述焊接用品信息:焊接电源型号、电源定额牌、焊接设备的图像、电极成分、电极直径、电极标识符、保护气体成分、保护气体标识符、与消耗品相关联的通用产品代码、易耗焊接材料的图像,或所述易耗焊接材料的购买信息。
19.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器通过呈现以下至少一者来呈现所述焊接操作者指令:焊接电缆和工作电缆连接信息、焊接安全信息、焊接行程模式、行进速度、接触尖端与工件距离、设备设置指令、工件装配指令,或焊接操作者身体定位指令、焊前指令或焊后指令。
20.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器通过呈现以下至少一者来呈现所述焊接装置配置:电压设置点、电压范围、电流设置点、电流范围、送丝速度设置点、送丝速度范围、焊接程序、焊接电力波形、热起动设置或用于配置所述焊接电源的送丝速度。
21.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器进行以下至少一个操作:
经由所述使用者界面呈现菜单以使得能够输入所述使用者定义的焊接信息,并且经由定义的界面结构发送所述使用者定义的焊接信息;或者
呈现自然语言输入以使得能够输入所述使用者定义的焊接信息并将所述自然语言输入发送到所述焊接知识提供者或中间自然语言处理器中的至少一者以进行处理。
22.根据权利要求1所述的存储介质,其中所述指令使所述处理器基于经由所述使用者界面接收的所述输入来确定与所述焊接相关联的材料成本、劳动力成本或间接成本中的至少一者,并且将所述材料成本、所述劳动力成本或所述间接成本中的所述至少一者发送到所述焊接知识提供者。
23.一种焊接知识提供者,其包括:
通信接口;
数据库,其包括多个焊接计划;
一或多个处理器;以及
包括机器可读指令的机器可读存储介质,所述机器可读指令在被执行时使所述一个或多个处理器:
经由所述通信接口接收包括焊接信息的请求;
使用所述焊接信息搜索所述数据库中的所述多个焊接计划,以识别与所述焊接信息的至少一部分匹配的所述焊接计划中的至少一者;
基于所述焊接计划是否实现焊接结果,选择所述焊接计划中的一者或多者;
经由所述通信接口发送所述焊接计划中的一者或多者。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111098032A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-05 | 武汉可为光电自动化科技股份有限公司 | 一种基于焊接材料的激光功率自匹配方法及装置 |
CN111151858A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-05-15 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 一种点焊焊接参数应用***及设置方法 |
CN111488676A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-08-04 | 南京云岗智能科技有限公司 | 焊接工艺参数定值识别切换方法、设备、介质及装置 |
CN111785116A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-16 | 深圳市爱达思技术有限公司 | 电弧焊机培训方法、设备及*** |
CN114192995A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-03-18 | 深圳市超越激光智能装备股份有限公司 | 一种激光切割方法及装置 |
CN114514088A (zh) * | 2019-10-11 | 2022-05-17 | 松下知识产权经营株式会社 | 信息提示方法 |
CN114555284A (zh) * | 2019-10-11 | 2022-05-27 | 松下知识产权经营株式会社 | 标识符管理方法以及读取装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11450233B2 (en) | 2019-02-19 | 2022-09-20 | Illinois Tool Works Inc. | Systems for simulating joining operations using mobile devices |
US11521512B2 (en) | 2019-02-19 | 2022-12-06 | Illinois Tool Works Inc. | Systems for simulating joining operations using mobile devices |
US12042887B2 (en) | 2019-05-22 | 2024-07-23 | Illinois Tool Works Inc. | Weld monitoring systems with unknown downtime disabling |
CN111975171A (zh) * | 2019-05-22 | 2020-11-24 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 具有未知停机时间禁用的焊接监视*** |
US11721231B2 (en) | 2019-11-25 | 2023-08-08 | Illinois Tool Works Inc. | Weld training simulations using mobile devices, modular workpieces, and simulated welding equipment |
US11322037B2 (en) | 2019-11-25 | 2022-05-03 | Illinois Tool Works Inc. | Weld training simulations using mobile devices, modular workpieces, and simulated welding equipment |
US20210158724A1 (en) * | 2019-11-25 | 2021-05-27 | William Joshua Becker | Weld training simulations using mobile devices, modular workpieces, and simulated welding equipment |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110023610A1 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-03 | Georgia Tech Research Corporation | Methods and systems for classifying the type and severity of defects in welds |
US20110290765A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Illinois Tool Works Inc. | Automatic and semi-automatic welding systems and methods |
CN104951691A (zh) * | 2014-03-26 | 2015-09-30 | 洛尔希焊接技术有限公司 | 电焊机功能扩展的方法和执行该方法的焊机 |
CN105706007A (zh) * | 2013-11-04 | 2016-06-22 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 用于选择焊接参数的***和方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10909872B2 (en) * | 2016-01-08 | 2021-02-02 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods to provide weld training |
-
2017
- 2017-10-23 CN CN201780077970.3A patent/CN110072660A/zh active Pending
- 2017-10-23 WO PCT/US2017/057870 patent/WO2018080994A1/en active Application Filing
- 2017-10-23 MX MX2019004412A patent/MX2019004412A/es unknown
- 2017-10-23 CA CA3039677A patent/CA3039677A1/en not_active Abandoned
- 2017-10-23 EP EP17794190.3A patent/EP3528990A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110023610A1 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-03 | Georgia Tech Research Corporation | Methods and systems for classifying the type and severity of defects in welds |
US20110290765A1 (en) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Illinois Tool Works Inc. | Automatic and semi-automatic welding systems and methods |
CN105706007A (zh) * | 2013-11-04 | 2016-06-22 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 用于选择焊接参数的***和方法 |
US20160243640A1 (en) * | 2013-11-04 | 2016-08-25 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for selecting weld parameters |
CN104951691A (zh) * | 2014-03-26 | 2015-09-30 | 洛尔希焊接技术有限公司 | 电焊机功能扩展的方法和执行该方法的焊机 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
中国焊接学会计算机应用技术专业委员会: "《中国焊接学会计算机应用技术专业委员会 重庆会议论文集》", 31 October 2002 * |
杨铁军: "《产业专利分析报告》", 31 May 2014 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114514088A (zh) * | 2019-10-11 | 2022-05-17 | 松下知识产权经营株式会社 | 信息提示方法 |
CN114555284A (zh) * | 2019-10-11 | 2022-05-27 | 松下知识产权经营株式会社 | 标识符管理方法以及读取装置 |
CN111098032A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-05 | 武汉可为光电自动化科技股份有限公司 | 一种基于焊接材料的激光功率自匹配方法及装置 |
CN111151858A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-05-15 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 一种点焊焊接参数应用***及设置方法 |
CN111488676A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-08-04 | 南京云岗智能科技有限公司 | 焊接工艺参数定值识别切换方法、设备、介质及装置 |
CN111488676B (zh) * | 2020-03-20 | 2020-11-06 | 南京云岗智能科技有限公司 | 焊接工艺参数定值识别切换方法、设备、介质及装置 |
CN111785116A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-16 | 深圳市爱达思技术有限公司 | 电弧焊机培训方法、设备及*** |
CN111785116B (zh) * | 2020-07-02 | 2022-07-15 | 深圳市爱达思技术有限公司 | 电弧焊机培训方法、设备及*** |
CN114192995A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-03-18 | 深圳市超越激光智能装备股份有限公司 | 一种激光切割方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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WO2018080994A1 (en) | 2018-05-03 |
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