[发明专利]点焊设备的控制方法，包括确定内插件在空心体内位置；相关的点焊设备

说明书

本发明涉及一种用于将内装件固定在空心体内的点焊设备的控制方法。此外本发明还涉及一种实施所述方法的点焊设备。

在锅炉内，燃料的氧化热传给载热介质。所述传热通过蒸发器加热面，尤其通过一些管进行，载热介质通过这些管以及这些管大多分块编组地延伸通过燃烧室或围绕燃烧室。通常使用光滑管或加内筋的管。加内筋的管中设置的用于在流动介质中产生涡旋或用于支持流动介质中涡旋、一般按螺旋或螺纹的形式延伸的筋，出自于不同的原因可能是必要的。属于这些原因的，尤其是蒸发器低的满负荷质量流密度、高的热流密度和由此引起的气膜沸腾危险，或避免在光滑表面上比在粗糙或有其种结构的表面上能更容易形成的层流。

有内筋的管通常由零件通过冷拔过程制成。然而这种冷拔过程对于所使用的原料成分存在一些限制。例如对于合金钢，其铬含量5％成为借助冷拔过程制造管的上限，因为更高的铬含量严重限制合金钢可加工成形的性能。

另一方面，针对蒸发过程的某些工作参数，可能或有利地需要一些特殊的材料性能，然而允许用于冷拔过程的材料成分却不能得到这些材料性能。例如在特别高的热流密度和/或特别高的载热介质温度时，基于由此造成的高管壁温度，要求合金钢的铬含量远高于5％。

因此为了这些应用，冷拔的加内筋管可以用设置相应内装件的光滑管取代。有一类这种内装件例如通过螺旋形卷绕的线材或金属丝网提供，后者借助模板轴制造并插入光滑管内，以及通过其扭转紧度它接触连接地贴靠在光滑管的内表面上。为避免移动或爬行活动，需要将这种内装件固定在光滑管内表面选择的位置上。这一般通过逐点焊接实现。因为管是空心体，而焊接位置又处于管的内侧，因而很难看到，所以对于这种点焊需要适用的控制方法。

因此本发明要解决的第一个技术问题是，提供一种用于点焊设备的控制方法，这种方法尽可能简单和可靠，而成本要尽可能低。此外本发明要解决的第二个技术问题是，提供一种使用这种方法的点焊设备。

本发明第一个技术问题通过权利要求1所述特征得以解决。据此，提供了一种用于将内装件固定在空心体内的点焊设备控制方法，按此方法，确定内装件在空心体内的位置，根据内装件在空心体内的位置确定固定点的位置，以及在固定点实施逐点焊接。

本发明从下述思想出发：根据内装件在空心体内的位置以及根据事前已知的内装件形状，可以确定由空心体和内装件组成的几何结构，由此又能决定恰当的固定点数量。

为了特别简单和经济地实施所述方法，内装件在空心体内的位置借助点焊设备的接触件与内装件之间的接触连接确定。因此尤其不需要非接触式检测内装件的位置。因为设计用于非接触式方位检测的传感器相当敏感，它们一般应在每个焊接过程前置于离焊接过程的地点最小距离，为的是不受热量或烟汽的影响和/或破坏。尤其在狭窄的空间区域内，如空心体例如管内部或内部区直接的环境内，不仅非接触式感觉检测，而且传感器或工具组件的移动路径，控制技术复杂并因而应当避免。

有利地，空心体的一定数量的内表面点相对于空心体方位的位置，借助点焊设备的接触件与空心体内表面之间的接触连接确定。因此在某些区域内按扫描的方式检测空心体的内表面形状。

恰当地，为了构成接触件与空心体内表面之间的接触连接，改变接触件相对于空心体位置的位置。以此方式触摸到空心体内表面的表面点并记录它们的位置。对于具有规定的对称轴线的管和管状空心体，尤其按圆柱坐标改变位置是有利的：例如为了确定在纵轴线规定点处管的内表面，接触件可以沿径向相对于轴线而言从里向外导引移动，直至达到与内表面接触。

在方法的下一个步骤中，接触件优选地保持离空心体内表面有规定的最小距离。这具体而言这样达到，亦即在其中检测到空心体内表面的一定数量表面点位置的区域内，接触件沿当地表面法线从表面离开规定的距离，尤其约为内装件直径的二分之一。对于管，例如为了保持这种最小距离，接触件朝管中心线方向移回半径的一部分。

此外也恰当的是，在方法的下一个步骤中，为了构成与内装件的接触连接，改变接触件的位置。在这里，位置的改变在下述边界条件下进行，亦即至少在有限的空间范围内，保持接触件离空心体内表面的最小距离。以此方式在该区域内触摸到内装件的位置，此时不发生与空心体内表面的接触连接。例如在管内，接触件在其中已经朝管中心线方向回移了管半径的一部分，接触件的位置可以在距离恒定的情况下平行于中心线改变，直至达到接触连接，此时所述接触连接属于内装件。

若在光滑管内存在例如作为线材的内装件，则接触件在触摸到光滑管内壁后，从内壁朝光滑管中心线方向退回大约线材直径的一半。在离内壁的这一距离内，线材的检测概率最高。