[发明专利]用于监控焊接质量的系统和方法

权利要求书

1.一种诊断电弧焊接工艺的方法，所述方法通过创建在推进的焊丝(20)和工件(30)之间的用于创建焊缝的实际焊接参数从而在电弧焊机(10)执行电弧焊接工艺时监控所述电弧焊机(10)，所述焊接工艺受控于所述焊机(10)的电源(12)的命令信号，所述方法包括：

产生一系列快速重复的波形(100)，每个波形(100)构成具有一循环时间的焊接循环；

将所述波形划分成多个状态；

在所述焊接工艺期间重复的时间段内，以询问速率测量在一个或更多个所述状态中出现的多个焊接参数；

基于所述焊接工艺期间对所述焊接参数的所述测量，计算每个所述一个或更多个状态的多个质量参数；以及

分析所述多个质量参数和所述多个焊接参数中的至少一个，以通过判定所述焊缝的一个或更多个局部的或连续的缺陷的一个或更多个可能的原因来诊断所述电弧焊接工艺。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将针对每个时间段计算出的每个所述质量参数的值与对应的预期质量参数值相比较，以判定所述计算出的质量参数值和所述预期质量参数值之差是否超过预定阈值；以及

如果所述差超过所述阈值，则基于所述差，以大小权重确定所述计算出的质量参数值的权重，并且基于其状态相对于包括所述状态的所述波形的时间贡献，以时间贡献权重确定所述计算出的质量参数值的权重。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中针对一个或更多个所述状态，所述多个焊接参数包括以下中的两个或更多个：电弧电流、电弧电压、焊丝送进速度、所述工件的温度、保护气体的水平、保护气体的组成、所述工件附近的风速、所述工件附近的湿度水平以及操作者位置。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中针对一个或更多个所述状态，所述多个焊接参数包括以下中的两个或更多个：焊炬位置，由所述电弧焊接工艺产生的声音的水平、由所述电弧焊接工艺产生的至少一种声音的频率、由所述电弧焊接工艺产生的声音的脉动率、由所述电弧焊接工艺产生的可见光的水平、由所述电弧焊接工艺产生的至少一种可见光的频率、由所述电弧焊接工艺产生的可见光的脉动率、由所述电弧焊接工艺产生的红外光的水平、由所述电弧焊接工艺产生的至少一种红外光的频率、由所述电弧焊接工艺产生的红外光的脉动率以及焊丝送进马达电流水平。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中针对在所述时间段内的一个或更多个所述状态，所述多个质量参数包括以下中的两个或更多个：质量计数平均值(QCA)、质量计数标准差(QCSD)、质量电压平均值(QVA)、质量电压标准差(QVSD)、质量电流平均值(QIA)、质量电流标准差(QISD)、质量电压方差平均值(QVVA)、质量电压方差标准差(QVVSD)、质量电流方差平均值(QIVA)以及质量电流方差标准差(QIVSD)。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其中针对在所述时间段内的一个或更多个所述状态，所述多个质量参数包括：质量焊丝送进速度平均值(QWA)、质量焊丝送进速度标准差(QWSD)、质量焊丝送进速度方差平均值(QWVA)以及质量焊丝送进速度方差标准差(QWVSD)。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中针对在所述时间段内的一个或更多个所述状态，所述多个质量参数包括：质量声音水平平均值(QSLA)、质量声音水平标准差(QSLSD)、质量声音水平方差平均值(QSLVA)以及质量声音水平方差标准差(QSLVSD)。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其中针对在所述时间段内的一个或更多个所述状态，所述多个质量参数包括：质量声音频率平均值(QSFA)、质量声音频率标准差(QSFSD)、质量声音频率方差平均值(QSFVA)以及质量声音频率方差标准差(QSFVSD)。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中针对在所述时间段内的一个或更多个所述状态，所述多个质量参数包括：质量声音脉动率平均值(QSPRA)、质量声音脉动率标准差(QSPRSD)、质量声音脉动率方差平均值(QSPRVA)以及质量声音脉动率方差标准差(QSPRVSD)。